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1. 在光滑的水平地面上,有一个质量为2m的物块B,物块B上方由铰链固定一根长为L的可转动轻杆,轻杆顶端固定一个质量为m的小球A。开始时轻杆处于竖直方向,现给小球A一个向左的轻微扰动,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A.
若物块B固定,则当轻杆转到水平方向时,小球A的速度大小为
B.
若物块B不固定,则当轻杆转到水平方向时,小球A在水平方向上的位移大小为
C.
若物块B不固定,则物块A、B组成的系统水平方向上动量不守恒
D.
若物块B不固定,则当轻杆转到水平方向时,小球A的速度大小为
【考点】
动量守恒定律; 机械能守恒定律;
【答案】
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多选题
困难
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能力提升
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1. 如图所示,质量为
、长为
的平板车静止在光滑的水平地面上,车的左端有一个可视为质点的人,人的质量为
。一开始人和车都静止,空气阻力忽略不计。人从车的左端走到车的右端的过程中,下列说法正确的是( )
A.
人与车组成的系统动量守恒
B.
人和车组成的系统机械能守恒
C.
人从车的左端行走到右端,人相对于地的位移为
D.
人到车的右端,可能与车一起向右运动
多选题
容易
2. 如图所示,一轻质弹簧的一端固定在墙上,另一端连接木块B,木块B静止在光滑的水平面上。子弹A沿水平方向射入木块B后留在木块内,将子弹、木块和弹簧一起作为研究对象(系统),则此系统从子弹开始射入到弹簧被压缩至最短的过程中( )
A.
机械能守恒,弹簧弹性势能的增加量等于子弹的初动能
B.
机械能不守恒,系统减少的动能大于系统产生的内能
C.
动量守恒,子弹减少的动量等于木块增加的动量
D.
动量不守恒,系统受合外力的冲量大小等于子弹初动量的大小
多选题
容易
3. 2024年巴黎奥运会,中国代表团以40金27银24铜共91枚奖牌的优异表现,创造了境外参加奥运会的最佳成绩,下列奥运比赛项目中关于物理学中的守恒,说法正确的是( )
A.
短道速滑接力赛时,交棒运动员以双手推动接棒运动员的臀部来完成交替动作,若不考虑冰面阻力,则在交接过程中两名运动员组成的系统机械能不守恒、动量守恒
B.
在篮球比赛的传接篮球的过程中,两位运动员和篮球构成的系统机械能不守恒、动量守恒
C.
蹦床运动中,运动员与蹦床分离后在空中运动的过程,若不计空气阻力,运动员的机械能守恒、动量不守恒
D.
在飞碟射击运动中,子弹击中飞碟的过程,子弹与飞碟系统机械能守恒、动量守恒
多选题
容易
1. 在2022北京冬奥会上,中国运动健儿武大靖、范可新、曲春雨、任子威组成的团体在短道速滑项目混合团体接力决赛中夺得冠军,为中国代表团赢得了北京冬奥会的第一枚金牌。比赛中“接棒”运动员在前面滑行,“交棒”运动员从后面追上并用力推前方“接棒”运动员完成接力过程。忽略运动员与冰面之间的摩擦,交接棒过程中两运动员的速度均在同一直线上。下列关于交接棒过程的说法正确的是( )
A.
两运动员组成的系统动量守恒
B.
两运动员组成的系统机械能守恒
C.
两运动员之间相互作用力的总冲量一定等于零
D.
两运动员之间相互作用力做的总功一定等于零
多选题
普通
2. 带有
光滑圆弧轨道,质量为m的小车静止置于光滑水平面上,如图所示,一质量也为m的小球以速度
水平冲上小车,到达某一高度后,小球又返回车的左端,则( )
A.
在整个过程中,小球和车水平方向系统动量守恒
B.
小球返回车的左端时,速度为
C.
小球上升到最高点时,小车的速度为
D.
小球在弧形槽上上升的最大高度为
多选题
普通
3. 木块a和b用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a紧靠在墙壁上,在b上施加向左的水平力使轻质弹簧压缩,如图所示.对a、b和轻弹簧组成的系统,当撤去外力后,下列说法中正确的是( )
A.
a尚未离开墙壁前,a和b系统的动量守恒,机械能不守恒
B.
a尚未离开墙壁前,a与b系统的动量不守恒,机械能守恒
C.
a离开墙后,a、b系统动量守恒,机械能守恒
D.
a离开墙后,a、b系统动量不守恒,机械能守恒
多选题
普通
1. 以下关于四幅图的说法,正确的是( )
A.
图甲中礼花弹爆炸的瞬间机械能守恒
B.
图乙中A、B用压缩的轻弹簧连接放于光滑的水平面上,释放后A、B与弹簧组成的系统动量守恒
C.
图丙中子弹击穿木球的过程中,子弹和木球组成的系统水平方向动量不守恒
D.
图丁中小车位于光滑的水平面上,人将小球水平向左抛出后,车、人和球组成的系统动量守恒
单选题
容易
2. 如图所示,物体A套在固定竖直光滑杆上,B物体放在光滑水平面上,A、B用刚性轻杆连接,连接处为铰链连接。轻放物体A后,A、B运动全过程,下列说法正确的有( )
A.
A、B组成系统,机械能保持不变
B.
A、B组成系统,动量保持不变
C.
任何瞬间,物体A的加速度大小不可能等于重力加速度
D.
任何瞬间,水平面对物体B的支持力不可能等于其重力
单选题
普通
3. 如图所示,质量为
、长为
的长木板静止在光滑水平面上,一个质量为
的物块(视为质点)以一定的初速度从左端冲上木板,最后物块与长木板以共同的速度一起向右运动,现将长木板与物块作为一个系统,则此系统从物块滑上长木板到物块与长木板以共同的速度一起向右运动的过程中( )
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,机械能不守恒
D.
动量不守恒,机械能守恒
单选题
容易
1. 如图所示,足够长的光滑水平地面上,有A、B两个质量分别为
、
的小滑块(均可视为质点),A滑块的左右两侧各连接着一个相同的轻质弹簧,A滑块的左侧有一竖直墙面。初始时刻B滑块静止,A滑块获得水平向右的初速度
。以下碰撞过程,弹簧均在弹性限度内。
(1)
若
,
,
, 求A滑块右侧弹簧的最大弹性势能
(2)
若
,
, A滑块左侧弹簧只与墙碰撞一次且右侧弹簧只与B滑块碰撞一次,求
的取值范围;
(3)
若
,
, B滑块右侧有一个小滑块C(可视为质点,质量未知),B、C滑块的碰撞是弹性碰撞。B滑块与弹簧分离的瞬间,给C滑块一个水平向右的瞬时初速度
, 此时B、C滑块的距离
, 经过时间t,B、C滑块的距离第一次为
, 求t。
解答题
困难
2. 如图所示,M、N两个钉子固定于相距a的两点,M的正下方有不可伸长的轻质细绳,一端固定在M上,另一端连接位于M正下方放置于水平地面质量为m的小木块B,绳长与M到地面的距离均为10a,质量为2m的小木块A,沿水平方向于B发生弹性碰撞,碰撞时间极短,A与地面间摩擦因数为
, 重力加速为g,忽略空气阻力和钉子直径,不计绳被钉子阻挡和绳断裂时的机械能损失。
(1)
若碰后,B在竖直面内做圆周运动,且能经过圆周运动最高点,求B碰后瞬间速度的最小值;
(2)
若改变A碰前瞬间的速度,碰后A运动到P点停止,B在竖直面圆周运动旋转2圈,经过M正下方时细绳子断开,B也来到P点,求B碰后瞬间的速度大小;
(3)
若拉力达到12mg细绳会断,上下移动N的位置,保持N在M正上方,B碰后瞬间的速度与(2)问中的相同,使B旋转n圈。经过M正下的时细绳断开,求MN之间距离的范围,及在n的所有取值中,B落在地面时水平位移的最小值和最大值。
解答题
困难
3. 如图甲所示,小球A以初速度
竖直向上冲入半径为R的1/4粗糙圆弧管道,然后从管道另一端沿水平方向以速度
冲出,在光滑水平面上与左端连有轻质弹簧的静止小球B发生相互作用。距离B右侧s处有一个固定的弹性挡板,B与挡板的碰撞没有能量损失。已知A、B的质量分别为3m、2m,整个过程弹簧的弹力随时间变化的图像如图乙所示(从A球接触弹簧开始计时,
已知)。弹簧的弹性势能为
, x为形变量,重力加速度为g。求
(1)
小球在管道内运动的过程中阻力做的功;
(2)
弹簧两次弹力最大值之比
;
(3)
小球B的初始位置到挡板的距离s。
计算题
困难