1、选择题 质量不等的两小车静止于光滑水平轨道上,两车之间有一条被压缩的轻弹簧,弹簧突然弹开,下列说法正确的是( )
A.弹簧对两车做功的代数和为零
B.弹簧对两车的冲量相同
C.两车及弹簧组成的系统动量守恒
D.两车及弹簧组成的系统动能守恒
参考答案:A:弹簧突然弹开的过程弹簧对两个小车都做正功,故A错误;
B:弹簧突然弹开的过程弹簧对两个小车的作用力大小相等,方向相反,所以弹簧对两车的冲量大小相等,方向相反,故B错误;
C:系统在水平方向上的合力为0,满足动量守恒定律,故C正确;
D:弹簧突然弹开的过程弹簧对两个小车都做正功,系统动能不守恒,故D错误.
故选:C
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,上下表面均光滑的质量为M=3kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根轻质弹簧,质量为m=2kg的小木块A,以速度vo=10m/s由滑板B左端开始沿滑板B上表面向右运动.求:
I.弹簧被压缩到最短时木块A的速度大小;
II.木块A离开滑板B时A、B的速度大小.
参考答案:Ⅰ、木块与滑板组成的系统动量守恒,以木块的初速度方向为正方向,
从木块滑上滑板到两者速度相等的过程中,
由动量守恒定律得:mv0=(M+m)v,解得:v=4m/s;
Ⅱ、木块与滑板组成的系统动量守恒,在木块离开滑板的整个过程中,系统动量守恒,
以木块的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mv0=mv1+Mv2,
由机械能守恒定律得:12mv02=12mv12+12Mv22,
解得:v1=-2m/s,v2=8m/s,负号表示方向与正方向相反,向左;
答:I、弹簧被压缩到最短时木块A的速度大小为4m/s;
II.木块A离开滑板B时A、B的速度大小分别为2m/s、8m/s.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 质量为m的均匀木块静止在光滑水平面上,木块左右两侧各有一位拿着完全相同的步枪和子弹的射击手.首先左侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d1;然后右侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d2,如图所示.设子弹均未射穿木块,且两颗子弹与木块之间的作用力大小均相同.当两颗子弹均相对于木块静止时,下列判断正确的是(?)
A.木块静止,d1="d2"
B.木块向右运动,d1<d2
C.木块静止,d1<d2
D.木块向左运动,d1=d2
参考答案:C
本题解析:mv0=(M+m)v1
Ffd1=mv02- (M+m)v12
(M+m)v1-mv0=(M+2m)v2,v2=0
Ffd2= (M+m)v12+mv02>Ffd1
故d2>d1.C正确.
本题难度:简单
4、计算题 如图示,水平面光滑,轻质弹簧右端固定,左端栓连物块b,小车质量M=3kg,粗糙部分AO长L=2m,动摩擦因数μ=0.3,OB部分光滑。另一小物块a,放在车的最左端,和车一起以v0=4m/s的速度向右匀速运动,车撞到固定挡板后瞬间速度变为零,但不与挡板粘连。已知车OB部分的长度大于弹簧的自然长度,弹簧始终处于弹性限度内。a、b 两物块视为质点质量均为m=1kg,碰撞时间极短且不粘连,碰后一起向右运动。(取g="10" m/s2)求:
(1)物块a与b碰前的速度大小
(2)弹簧具有的最大弹性势能
(3)当物块a相对小车静止时在小车上的位置距O点多远
(4)当物块a相对小车静止时小车右端B距挡板多远
参考答案:(1);(2);(3);(4)。
本题解析:小物块a和车一起以向右匀速运动,车撞到固定挡板后瞬间速度变为零,小物块a在AO部分继续向右做匀加速运动,在OB部分做匀速运动,然后和物块b发生碰撞,动量守恒,一起向右压缩弹簧,能量守恒,弹簧压缩到最短后,a、b开始向左运动,弹簧恢复原长后a、b分离,在弹力作用下b要减速,a在AO部分匀速向左,滑上OB部分在摩擦力作用下减速,小车则向左加速,当a与小车速度相同后一起以共同速度匀速向左运动。
(1)物块a与b碰前对物块a应用动能定理,
解得a与b碰前速度
(2)小物块a和物块b发生碰撞,根据动量守恒定律
碰后a、b共同速度
此后a、b压缩弹簧,能量守恒,弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能最大,a、b的动能减小到零。根据能量守恒定律,最大弹性势能
(3)根据能量守恒定律,a、b向左运动,弹簧恢复原长时,a、b速度的大小仍为,a以滑上AO部分,最终a与小车有共同速度,系统动量守恒。
根据动量守恒定律:
解得a与小车的共同速度
根据能量守恒定律,
当物块a相对小车静止时在小车上的位置距O点的距离
(4)在摩擦力作用下,小车向左做加速运动,根据动能定理,
解得物块a相对小车静止时小车右端B距挡板的距离
考点:动能定理,能量守恒定律,动量守恒定律。
本题难度:困难
5、选择题 在“验证机械能守恒定律”的实验中,下列哪些说法是正确的
A.要用天平称重锤的质量
B.实验时,当松开纸带让重锤下落同时,立即接通电源.
C.要选用第1、2点间距离接近2 mm的纸带
D.实验结果总是动能的增量略大于重力势能的减小量的.
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般