内容正文:
第2节 动量定理
目录
【攻核心·技能提升】 1
一、动量守恒的判定 1
二、动量守恒定律的简单应用 4
【拓思维·重难突破】 17
【链高考·精准破局】 10
一、动量守恒的判定
1.在下列几种现象中,所选系统动量守恒的是( )
A.光滑斜面置于光滑水平面上,一个物体沿斜面滑下,物体和斜面系统动量守恒
B.在光滑水平面上运动的小车迎面撞上一静止的小车,两车系统的动量守恒
C.运动员将铅球从肩窝开始加速推出,运动员和铅球系统的动量守恒
D.从高空平抛落下的重物落在静止于地面上的车厢中,重物和车厢系统的动量守恒
2.(2025·江苏常州·高二期末)光滑水平面上放置固定有竖直杆的小车,轻绳一端系有小球另一端系于杆顶,车右侧有固定挡板。现将小球向右拉开至如图位置,释放小球小车,小球第一次向左摆动至最高点过程中( )
A.下摆过程,球车系统水平动量守恒
B.下摆过程,球车系统竖直动量守恒
C.上摆过程,球车系统水平动量守恒
D.上摆过程,球车系统竖直动量守恒
3.下列关于系统动量守恒的说法正确的是( )
①只要系统所受的合外力为零,系统动量就守恒
②系统内有摩擦力,系统动量可能守恒
③系统所受合外力不为零,其动量一定不守恒,但有可能在某一方向上动量守恒
④系统所受合外力远大于内力时,系统动量守恒
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
4.(2025·安徽·高二期中)如图所示,一根直杆靠在墙壁上向下滑动一段距离,水平地面光滑,竖直墙壁粗糙。直杆下滑过程中( )
A.仅水平方向动量守恒
B.仅竖直方向动量守恒
C.水平、竖直方向的动量均守恒
D.水平、竖直方向的动量均不守恒
5.(2025·吉林长春·期中)如图所示,质量为M的长木板置于光滑水平面上,一轻质弹簧左端固定在木板左端的挡板上(挡板固定在木板上),右端与质量为m的小木块连接。木块与长木板之间光滑,开始时m和M都静止,弹簧处于自然状态。现同时对m、M施加反向的水平恒力、,两物体开始运动到弹簧第一次最长的过程,弹簧未超过其弹性限度,则对m、M、弹簧组成的系统,下列说法正确的是( )
A.若,,系统机械能可能守恒、动量一定守恒
B.若,,系统机械能一定不守恒、动量一定守恒
C.若,,系统机械能一定不守恒、动量可能守恒
D.若,,系统机械能可能守恒、动量可能守恒
6.(2025·北京通州·高二期中)如图所示,甲、乙两人静止在光滑的水平冰面上,甲推了乙一下,结果两人向相反的方向滑去,已知甲的质量比乙的大。则在甲推乙的过程中,下列说法正确的是( )
A.甲、乙的动量变化量相同
B.甲的动量变化更快
C.甲的动能变化量小于乙的动能变化量
D.甲、乙两人组成的系统机械能守恒
二、动量守恒定律的简单应用
7.如图甲所示,质量为M的薄长木板静止在光滑的水平面上,t=0时一质量为m的滑块以水平初速度v0从长木板的左端冲上木板并最终与长木板相对静止。已知滑块和长木板在运动过程中的v-t图像如图乙所示,则木板与滑块的质量之比M︰m为( )
A.1︰2 B.2︰1 C.1︰3 D.3︰1
8.如图,质量为的小船在静止水面上以速率向右匀速行驶,一质量为的救生员站在船尾,相对小船静止。若救生员以相对水面速率水平向左跃入水中(不计水的阻力),则救生员跃出后小船的速率为( )
A. B. C. D.
9.如图所示是一个物理演示实验,图中自由下落的物体A和B被反弹后,B能上升到比初位置高的地方。A是某种材料做成的有凹坑的实心球,质量为m1=0.28 kg.在其顶部的凹坑中插着质量为m2=0.1 kg的木棍B,B只是松松地插在凹坑中,其下端与坑底之间有小空隙。将此装置从A下端离地板的高度H=1.25 m处由静止释放,实验中,A触地后在极短时间内反弹,且其速度大小不变,接着木棍B脱离球A开始上升,而球A恰好停留在地板上,则反弹后木棍B上升的高度为(重力加速度g取10 m/s2)( )
A.4.05 m B.1.25 m C.5.30 m D.12.5 m
10.如图所示,小车AB放在光滑水平面上,A端固定一个轻弹簧,B端粘有油泥,AB总质量为M,质量为m的木块C放在小车上,用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩,开始时AB和C都静止,当突然烧断细绳时,C被释放,C离开弹簧向B端冲去,并跟B端油泥粘在一起,忽略一切摩擦,以下说法正确的是( )
A.弹簧伸长过程中C向右运动,同时AB也向右运动
B.C与B碰前,C与AB的速率之比为m:M
C.C与油泥粘在一起后,AB继续向右运动
D.C与油泥粘在一起后,AB立即停止运动
11.(多选)如图所示,总质量为M的轨道ABC置于光滑水平面上,由粗糙水平轨道AB和竖直面内四分之一光滑圆弧轨道BC组成,AB恰与圆弧BC在B点相切。一个质量为m的小物块从轨道的A端以初速度v0向右冲上水平轨道,到达圆弧轨道上某位置后,沿轨道返回。则( )
A.由于物块在水平轨道AB上运动过程中受到摩擦力作用,故M与m组成的系统动量不守恒
B.物块在轨道ABC上滑动全过程中,M与m组成的系统在水平方向满足动量守恒
C.物块在圆弧轨道上运动过程中,M的动量不断减小
D.当物块相对轨道静止时,速度变为
12.(多选)如图所示,在一光滑的水平面上,彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块.由静止释放后,两个物块向相反方向运动.在物块的运动过程中,下列表述正确的是( )
A.质量小的物块所受的冲量大些
B.任一时刻,两个物块的动量大小总是相等的
C.两个物块的机械能不守恒
D.两个物块构成的系统动量守恒
13.(多选)如图所示,水平面上有两个木块,两木块的质量分别为m1、m2,且m2=2m1。开始时两木块之间有一根用轻绳缚住已压缩的轻弹簧,烧断绳后,两木块分别向左、右运动。若两木块m1和m2与水平面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2,且μ1=2μ2,则在弹簧伸长的过程中,两木块( )
A.动量大小之比为1:1 B.速度大小之比为2:1
C.动量大小之比为2:1 D.速度大小之比为1:1
14.(多选)在游乐场燃放烟花,将质量为0.3kg的烟花点燃,烟花在0.01s的时间内发生第一次爆炸,先向下高速喷出少量高压气体(此过程烟花位移可以忽略),后被竖直发射到距地面为20m的最高点。在最高点时,剩余火药在极短时间内发生第二次爆炸,烟花被炸成两部分,其中质量为0.1kg的一部分烟花以40m/s的速度水平向东飞出,不计空气阻力和火药的质量,重力加速度大小取10m/s2。则( )
A.第一次火药爆炸,烟花动量变化量的大小为6kg·m/s
B.第一次火药爆炸过程中高压气体对烟花平均作用力大小为600N
C.第二次火药爆炸后另一部分烟花的速度大小为20m/s,方向水平向西
D.第二次火药爆炸后两部分烟花落地点之间的距离为40m
15.如图所示,从倾角为、长的光滑斜面顶端滑下质量为2kg的货包,掉在质量为13kg静止于光滑地面的小车里,,求货包落到小车上后,小车获得的速度。
16.质量为的平板小车静止在光滑的水平面上,如图所示,当时,两个质量分别为、的小物体、都以大小为,方向相反的水平速度,同时从小车板面上的左右两端相向滑动.到它们在小车上停止滑动时,没有相碰,、与车间的动摩擦因数,取,求:
(1)在车上刚停止滑动时,和车的速度大小.
(2)、在车上都停止滑动时车的速度及车已经运动的时间.
17.(2021·全国乙卷·高考真题)如图,光滑水平地面上有一小车,一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连,另一端与滑块相连,滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩,撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系(可视为惯性系)中,从撤去推力开始,小车、弹簧和滑块组成的系统( )
A.动量守恒,机械能守恒
B.动量守恒,机械能不守恒
C.动量不守恒,机械能守恒
D.动量不守恒,机械能不守恒
18.(2024·江苏·高考真题)如图所示,物块B分别通过轻弹簧、细线与水平面上的物体A左右端相连,整个系统保持静止。已知所有接触面均光滑,弹簧处于伸长状态。剪断细线后( )
A.弹簧恢复原长时,A的动能达到最大
B.弹簧压缩最大时,A的动量达到最大
C.弹簧恢复原长过程中,系统的动量增加
D.弹簧恢复原长过程中,系统的机械能增加
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第2节 动量定理
目录
【攻核心·技能提升】 1
一、动量守恒的判定 1
二、动量守恒定律的简单应用 4
【拓思维·重难突破】 17
【链高考·精准破局】 10
一、动量守恒的判定
1.在下列几种现象中,所选系统动量守恒的是( )
A.光滑斜面置于光滑水平面上,一个物体沿斜面滑下,物体和斜面系统动量守恒
B.在光滑水平面上运动的小车迎面撞上一静止的小车,两车系统的动量守恒
C.运动员将铅球从肩窝开始加速推出,运动员和铅球系统的动量守恒
D.从高空平抛落下的重物落在静止于地面上的车厢中,重物和车厢系统的动量守恒
【答案】B
【详解】A.光滑水平面上放一斜面,斜面也光滑,一个物体沿斜面滑下,以物体和斜面为一系统,系统在竖直方向上存在加速度,合外力不为零,动量不守恒,故A错误;
B.在光滑水平面上, 运动的小车迎面撞上一静止的小车,以两车为一系统,系统所受合外力为零,动量守恒,故B正确;
C.运动员将铅球从肩窝开始加速推出, 以运动员和铅球为一系统,运动员受到地面的摩擦力作用,系统所受合外力不为零,动量不守恒,故C错误;
D.从高空平抛落下的重物落在静止于地面上的车厢中, 以重物和车厢为一系统,重物在与车厢作用过程中存在竖直向上的加速度,所以系统在竖直方向上所受合外力不为零,动量不守恒,故D错误。
故选B。
2.(2025·江苏常州·高二期末)光滑水平面上放置固定有竖直杆的小车,轻绳一端系有小球另一端系于杆顶,车右侧有固定挡板。现将小球向右拉开至如图位置,释放小球小车,小球第一次向左摆动至最高点过程中( )
A.下摆过程,球车系统水平动量守恒
B.下摆过程,球车系统竖直动量守恒
C.上摆过程,球车系统水平动量守恒
D.上摆过程,球车系统竖直动量守恒
【答案】C
【详解】AB.小球下摆过程,轻绳对小车的弹力方向斜向右下方,由于挡板的限制,此时小车处于静止状态,小车所受外力的合力为0,小球做圆周运动,线速度逐渐增大,小球水平方向与竖直方向的合力均不为0,可知,此过程,小球和小车构成的系统水平方向与竖直方向的动量均不守恒,故AB错误;
CD.小球上摆过程,轻绳对小车的弹力方向斜向左下方,小车将脱离挡板向右运动,小车与小球构成的系统,水平方向所受外力的合力为0,竖直方向上所受外力的合力不为0,则小球和小车构成的系统水平方向动量守恒,竖直方向的动量不守恒,故C正确,D错误。
故选C。
3.下列关于系统动量守恒的说法正确的是( )
①只要系统所受的合外力为零,系统动量就守恒
②系统内有摩擦力,系统动量可能守恒
③系统所受合外力不为零,其动量一定不守恒,但有可能在某一方向上动量守恒
④系统所受合外力远大于内力时,系统动量守恒
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】A
【详解】动量守恒的条件是系统所受合外力为零,只要系统所受的合外力为零,系统动量就守恒,①正确;
系统内的摩擦力是内力,只要系统所受合外力为零,系统动量就守恒,②正确;
根据动量守恒的条件可知,系统所受合外力不为零,其动量一定不守恒,但系统在某一方向不受外力或所受合外力为零,则该方向上系统的动量守恒,③正确;
系统所受合外力不为零,但内力远大于合外力时,作用时间极短,外力的冲量可以忽略不计,可认为系统动量守恒,如果作用时间较长,外力的冲量不能忽略,系统动量不守恒,④错误。
故选A。
4.(2025·安徽·高二期中)如图所示,一根直杆靠在墙壁上向下滑动一段距离,水平地面光滑,竖直墙壁粗糙。直杆下滑过程中( )
A.仅水平方向动量守恒
B.仅竖直方向动量守恒
C.水平、竖直方向的动量均守恒
D.水平、竖直方向的动量均不守恒
【答案】D
【详解】直杆在水平、竖直方向受到的合力均不为0,两个方向动量均不守恒。
故选D。
5.(2025·吉林长春·期中)如图所示,质量为M的长木板置于光滑水平面上,一轻质弹簧左端固定在木板左端的挡板上(挡板固定在木板上),右端与质量为m的小木块连接。木块与长木板之间光滑,开始时m和M都静止,弹簧处于自然状态。现同时对m、M施加反向的水平恒力、,两物体开始运动到弹簧第一次最长的过程,弹簧未超过其弹性限度,则对m、M、弹簧组成的系统,下列说法正确的是( )
A.若,,系统机械能可能守恒、动量一定守恒
B.若,,系统机械能一定不守恒、动量一定守恒
C.若,,系统机械能一定不守恒、动量可能守恒
D.若,,系统机械能可能守恒、动量可能守恒
【答案】B
【详解】AB.由于F1与F2等大反向,系统所受合外力为零,系统动量守恒,由于水平恒力F1与F2对系统均做正功,则系统机械能不守恒。故A错误;B正确;
CD.由于F1≠F2,所以系统所受合外力不为零,水平恒力F1与F2对系统做功代数和可能为零,故系统机械能可能守恒。由于F1≠F2故系统动量一定不守恒。故CD错误。
故选B。
6.(2025·北京通州·高二期中)如图所示,甲、乙两人静止在光滑的水平冰面上,甲推了乙一下,结果两人向相反的方向滑去,已知甲的质量比乙的大。则在甲推乙的过程中,下列说法正确的是( )
A.甲、乙的动量变化量相同
B.甲的动量变化更快
C.甲的动能变化量小于乙的动能变化量
D.甲、乙两人组成的系统机械能守恒
【答案】C
【详解】A.甲、乙组成的系统动量守恒,甲的动量变化量与乙的动量变化量大小相等、方向相反,动量变化量不同(因为动量是矢量),故A 错误;
B.动量变化率等于作用力,甲和乙相互作用力大小相等,所以动量变化快慢相同,故B错误;
C.根据动量守恒有
动能
因为
所以甲的动能变化量小于乙的动能变化量,故C正确;
D.题意可知甲乙原机械能为0,甲推乙过程中,甲、乙均获得了动能,可知机械能不守恒,故D错误。
故选C。
二、动量守恒定律的简单应用
7.如图甲所示,质量为M的薄长木板静止在光滑的水平面上,t=0时一质量为m的滑块以水平初速度v0从长木板的左端冲上木板并最终与长木板相对静止。已知滑块和长木板在运动过程中的v-t图像如图乙所示,则木板与滑块的质量之比M︰m为( )
A.1︰2 B.2︰1 C.1︰3 D.3︰1
【答案】D
【详解】根据动量守恒定律
由图知:v0=40m/s,v=10m/s,代入数据得=3︰1
故选D。
8.如图,质量为的小船在静止水面上以速率向右匀速行驶,一质量为的救生员站在船尾,相对小船静止。若救生员以相对水面速率水平向左跃入水中(不计水的阻力),则救生员跃出后小船的速率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】规定向右为正方向,由动量守恒有
解得
故选C。
9.如图所示是一个物理演示实验,图中自由下落的物体A和B被反弹后,B能上升到比初位置高的地方。A是某种材料做成的有凹坑的实心球,质量为m1=0.28 kg.在其顶部的凹坑中插着质量为m2=0.1 kg的木棍B,B只是松松地插在凹坑中,其下端与坑底之间有小空隙。将此装置从A下端离地板的高度H=1.25 m处由静止释放,实验中,A触地后在极短时间内反弹,且其速度大小不变,接着木棍B脱离球A开始上升,而球A恰好停留在地板上,则反弹后木棍B上升的高度为(重力加速度g取10 m/s2)( )
A.4.05 m B.1.25 m C.5.30 m D.12.5 m
【答案】A
【详解】由题意可知,A、B做自由落体运动,根据v2=2gH
可得A、B的落地速度的大小v=A反弹后与B的碰撞为瞬时作用,A、B组成的系统在竖直方向上所受合力虽然不为零,但作用时间很短,系统的内力远大于外力,所以动量近似守恒,则有m1v-m2v=0+m2v′2B
上升高度h=
联立并代入数据得h=4.05 m
故选A。
10.如图所示,小车AB放在光滑水平面上,A端固定一个轻弹簧,B端粘有油泥,AB总质量为M,质量为m的木块C放在小车上,用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩,开始时AB和C都静止,当突然烧断细绳时,C被释放,C离开弹簧向B端冲去,并跟B端油泥粘在一起,忽略一切摩擦,以下说法正确的是( )
A.弹簧伸长过程中C向右运动,同时AB也向右运动
B.C与B碰前,C与AB的速率之比为m:M
C.C与油泥粘在一起后,AB继续向右运动
D.C与油泥粘在一起后,AB立即停止运动
【答案】D
【详解】A.小车、物块和弹簧组成的系统动量守恒,开始总动量为零,当弹簧伸长的过程中,C向右运动,则小车向左运动,故A错误;
B.规定向右为正方向,在C与B碰前,根据动量守恒得
所以
故B错误;
CD.因为小车、物块和弹簧组成的系统动量守恒,开始总动量为零,当C与泥粘在一起时,总动量仍然为零,则小车停止运动,故C错误,D正确。
故选D。
11.(多选)如图所示,总质量为M的轨道ABC置于光滑水平面上,由粗糙水平轨道AB和竖直面内四分之一光滑圆弧轨道BC组成,AB恰与圆弧BC在B点相切。一个质量为m的小物块从轨道的A端以初速度v0向右冲上水平轨道,到达圆弧轨道上某位置后,沿轨道返回。则( )
A.由于物块在水平轨道AB上运动过程中受到摩擦力作用,故M与m组成的系统动量不守恒
B.物块在轨道ABC上滑动全过程中,M与m组成的系统在水平方向满足动量守恒
C.物块在圆弧轨道上运动过程中,M的动量不断减小
D.当物块相对轨道静止时,速度变为
【答案】BD
【详解】AB.物块与水平轨道AB之间的摩擦力,以及与圆弧轨道BC之间的弹力,都是系统内的力,由于水平地面光滑,系统在水平方向上不受外力,所以系统在水平方向上动量守恒,故A错误,B正确;
C.物块在圆弧轨道上上滑及下滑的运动过程中,物块对轨道的弹力沿着轨道半径指向右下方,这个弹力使得M的动量不断增加,故C错误;
D.当物块相对轨道静止时,二者速度相等,由动量守恒得
解得
故D正确。故选BD。
12.(多选)如图所示,在一光滑的水平面上,彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块.由静止释放后,两个物块向相反方向运动.在物块的运动过程中,下列表述正确的是( )
A.质量小的物块所受的冲量大些
B.任一时刻,两个物块的动量大小总是相等的
C.两个物块的机械能不守恒
D.两个物块构成的系统动量守恒
【答案】BCD
【详解】A.根据牛顿第三定律知,两个物块间库仑力大小相等,作用时间相等,由I=Ft知,两个物块所受的冲量大小相等,故A不符合题意.
BD.对于两物块组成的系统合外力为零,则系统的动量守恒,初始系统总动量为零,根据动量守恒定律知,任一时刻,两个物块的动量大小总是相等,方向相反.故BD符合题意.
C.电场力对物块做正功,系统的电势能逐渐减少,则系统的机械能增加,故C符合题意.
13.(多选)如图所示,水平面上有两个木块,两木块的质量分别为m1、m2,且m2=2m1。开始时两木块之间有一根用轻绳缚住已压缩的轻弹簧,烧断绳后,两木块分别向左、右运动。若两木块m1和m2与水平面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2,且μ1=2μ2,则在弹簧伸长的过程中,两木块( )
A.动量大小之比为1:1 B.速度大小之比为2:1
C.动量大小之比为2:1 D.速度大小之比为1:1
【答案】AB
【详解】AC.左侧木块所受滑动摩擦力
方向水平向右。右侧木块所受滑动摩擦力
方向水平向左。根据题意有m2=2m1,μ1=2μ2
解得
即两木块构成的系统所受外力的合力为0,则系统动量守恒,两木块动量大小相等,则动量大小之比为1:1,故A正确,C错误;
BD.结合上述,根据动量守恒定律有
根据题意有m2=2m1
解得
故B正确,D错误。
故选AB。
14.(多选)在游乐场燃放烟花,将质量为0.3kg的烟花点燃,烟花在0.01s的时间内发生第一次爆炸,先向下高速喷出少量高压气体(此过程烟花位移可以忽略),后被竖直发射到距地面为20m的最高点。在最高点时,剩余火药在极短时间内发生第二次爆炸,烟花被炸成两部分,其中质量为0.1kg的一部分烟花以40m/s的速度水平向东飞出,不计空气阻力和火药的质量,重力加速度大小取10m/s2。则( )
A.第一次火药爆炸,烟花动量变化量的大小为6kg·m/s
B.第一次火药爆炸过程中高压气体对烟花平均作用力大小为600N
C.第二次火药爆炸后另一部分烟花的速度大小为20m/s,方向水平向西
D.第二次火药爆炸后两部分烟花落地点之间的距离为40m
【答案】AC
【详解】A.第一次火药爆炸后,设烟花的速度为v,则有
解得
烟花动量变化量的大小为
故A正确;
B.第一次火药爆炸过程对烟花有
解得高压气体对烟花平均作用力大小为
故B错误;
CD.第二次爆炸,水平方向动量守恒,有
解得
所以另一部分烟花的速度大小为20m/s,方向水平向西;
两部分下落的时间相等均为
所以两部分烟花落地点间距为
故C正确,D错误。故选AC。
15.如图所示,从倾角为、长的光滑斜面顶端滑下质量为2kg的货包,掉在质量为13kg静止于光滑地面的小车里,,求货包落到小车上后,小车获得的速度。
【答案】
【详解】货包在光滑斜面的加速度大小为
根据运动学公式可得
解得货包离开斜面时的速度大小为
货包离开斜面时的水平分速度为
货包落在小车上时,系统满足水平方向动量守恒,则有
解得小车获得的速度为
16.质量为的平板小车静止在光滑的水平面上,如图所示,当时,两个质量分别为、的小物体、都以大小为,方向相反的水平速度,同时从小车板面上的左右两端相向滑动.到它们在小车上停止滑动时,没有相碰,、与车间的动摩擦因数,取,求:
(1)在车上刚停止滑动时,和车的速度大小.
(2)、在车上都停止滑动时车的速度及车已经运动的时间.
【答案】(1)1.4m/s(2)1m/s;4.0s
【详解】(1)当A和B在车上都滑行时,在水平方向它们的受力分析如图所示:
由受力图可知,A向右减速,B向左减速,小车向右加速,所以首先是A速度减小到与小车速度相等.
设A减速到与小车速度大小相等时,所用时间为,其速度大小为,则:
, ①
, ②
由①②联立得:, ③
(2)根据动量守恒定律有:
④
⑤
总动量向右,当A与小车速度相同时,A与车之间将不会相对滑动.
设再经过时间小物体A与B、小车速度相同,则:
, ⑥
解得:
所以A、B在车上都停止滑动时,车的运动时间为
17.(2021·全国乙卷·高考真题)如图,光滑水平地面上有一小车,一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连,另一端与滑块相连,滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩,撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系(可视为惯性系)中,从撤去推力开始,小车、弹簧和滑块组成的系统( )
A.动量守恒,机械能守恒
B.动量守恒,机械能不守恒
C.动量不守恒,机械能守恒
D.动量不守恒,机械能不守恒
【答案】B
【详解】因为滑块与车厢水平底板间有摩擦,且撤去推力后滑块在车厢底板上有相对滑动,即摩擦力做功,而水平地面是光滑的;以小车、弹簧和滑块组成的系统,根据动量守恒和机械能守恒的条件可知撤去推力后该系统动量守恒,机械能不守恒。
故选B。
18.(2024·江苏·高考真题)如图所示,物块B分别通过轻弹簧、细线与水平面上的物体A左右端相连,整个系统保持静止。已知所有接触面均光滑,弹簧处于伸长状态。剪断细线后( )
A.弹簧恢复原长时,A的动能达到最大
B.弹簧压缩最大时,A的动量达到最大
C.弹簧恢复原长过程中,系统的动量增加
D.弹簧恢复原长过程中,系统的机械能增加
【答案】A
【详解】对整个系统分析可知合外力为0,A和B组成的系统动量守恒,得
设弹簧的初始弹性势能为,整个系统只有弹簧弹力做功,机械能守恒,当弹簧恢复原长时得
联立得
故可知弹簧恢复原长时物体A速度最大,此时物体A的动量最大,动能最大。对于系统来说动量一直为零,系统机械能不变。
故选A。
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