1、选择题 如图甲所示,在光滑水平面上的两小球发生正碰,小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞前后的s-t(位移—时间)图象.已知m1=0.1 kg.由此可以判断? ( )
A.碰前m2静止,m1向右运动
B.碰后m2和m1都向右运动
C.m2=0.3 kg
D.碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能
参考答案:AC
本题解析:据题意,从以上两图可知,m1向右以v0=4m/s的速度运动与静止的m2发生碰撞,碰撞后两者均向右运动,且m1速度变为v1= -2m/s,m2速度变为v2=2m/s,所以A选项正确而B选项错误;据动量守恒定律有:,计算得m2的质量为:0.3kg,故C选项正确;碰撞过程中损失的能量为:,故D选项错误。
本题难度:一般
2、计算题 (18分)如图,一小车静止在光滑水平地面上,车顶用长L=0.8m的细线悬挂一静止小球,小车质量m3=4.0kg,小球质量m2=0.9kg,一质量为m1=0.1kg的子弹以速度v1=10m/s水平射入球内(作用时间极短,g取10m/s2),求
(1)细线上摆的最大角度θ。
(2)小球第一次返回最低点时,小球的速度和小车的速度。
参考答案:(1)θ=60°
(2)=-0.6m/s方向向左;0.4m/s方向向右。
本题解析:(1)子弹与球作用后,子弹与球共同速度v2
子弹与球动量守恒:m1v1=(m1+m2)v2
得v2=1.0m/s? 2分
子弹与球摆到最高点时,子弹、球与小车三者达到共同速度v3
子弹、球与小车动量守恒:m1v1=(m1+m2+m3)v3
得v3=0. 2m/s? 2分
子弹与球作用后到子弹与球摆到最高点,子弹、球与小车三者机械能守恒
得=0.4m? 3分
得,θ=60°? 3分
(2)设小球第一次返回最低点时,小球和小车的速度分别为v4、v5
子弹与球作用后,水平方向动量守恒
(m1+m2)v2=(m1+m2) v4+m3 v5? 2分
子弹、球与小车三者机械能守恒
? 2分
得:=-0.6m/s方向向左。? 2分
=0.4m/s方向向右。? 2分
本题难度:一般
3、计算题 在列车编组站里,一辆m1=2×104kg的货车在平直轨道上以v1=1.8m/s的速度运动,碰上一辆m2=2.2×104kg的静止的货车,它们碰撞后接合在一起继续运动,求运动的速度。
参考答案:0.9m/s
本题解析:本题考查动量守恒定律的应用,
取两辆货车在碰撞前运动货车的运动方向为正方向,
则v1=1.8m/s,
设两车接合后的速度为v,则两车碰撞前的总动量为p=m1v1,
碰撞后的总动量为p′=(m1+m2)v,
由动量守恒定律p′=p可得:(m1+m2)v=m1v1?(4分)
∴?(4分)
即两车接合后以0.9m/s的速度沿着第一辆车原来运动的方向继续运动?(2分)
本题难度:一般
4、选择题 关于物体机械能是否守恒的叙述,正确的是
A.做匀速直线运动的物体,机械能一定守恒
B.做匀变速直线运动的物体,机械能一定守恒
C.外力对物体所做的功等于零,机械能一定守恒
D.物体若只有重力做功,机械能一定守恒
参考答案:D
本题解析:判断机械能是否守恒,依据是重力以外的其他力是否做功,不管物体是做匀速运动还是变速运动,也不管物体是做直线运动还是曲线运动,只要重力以外的力不做功,机械能就一定守恒.外力做功为零,并不意味着重力以外的力做功为零,其机械能不一定守恒.
本题难度:困难
5、选择题 如图所示,三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列,静止在光滑水平面上.c车上有一小孩跳到b车上,接着又立即从b车跳到a车上.小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同.他跳到a车上相对a车保持静止,此后(( )
A.a、b两车运动速率相等
B.a、c两车运动速率相等
C.三辆车的速率关系vc>va>vb
D.a、c两车运动方向相同