能量与动量
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
一、选择题(1~5题为单项选择题,6~8题为多项选择题)
1.下列对几种物理现象的解释中,正确的是( )
A.砸钉子时不用橡皮锤,只是因为橡皮锤太轻
B.跳高时在沙坑里填沙,是为了减小冲量
C.推车时推不动是因为推力的冲量为零
D.动量相同的两个物体受到相同的制动力的作用,两个物体同时停止
解析: 砸钉子时不用橡皮锤,一是因为橡皮锤太轻,动量改变量小,二是因为缓冲时间长,从而导致作用力小,故A项错误;跳高时在沙坑里填沙,是为了增大力的作用时间,从而减小作用力,故B项错误;推车时推不动,是由于合力的冲量为零,但推力的冲量不为零,故C项错误;由动量定理知,动量相同的两个物体受到相同的制动力,将同时停下来,故D项正确。
答案: D
2.A球的质量为m,B球的质量为2m,它们在光滑的水平面上以相同的动量运动。B在前,A在后,发生正碰后,A球仍朝原方向运动,但其速率是原来的一半,碰后两球的速率比vA′∶vB′为( )
A.1∶2 B.1∶3
C.2∶1 D.2∶3
解析: 设碰前A球的速率为vA,根据碰前两球有相同的动量,即mvA=2mvB,可得碰前B球的速度为vB=,碰后vA′=,由动量守恒定律,有mvA+2m×=m×+2mvB′,解得碰后B球的速率为vB′=vA,所以=,选项D正确。
答案: D
3.
(2018·福建厦门模拟)如图所示,质量为m的汽车在某下坡的公路上,从速度v0开始加速运动,经时间t速度达到最大值vm。设在此过程中汽车发动机的功率恒为P,汽车所受的摩擦阻力为恒力,对于该过程,以下说法正确的是 ( )
A.该过程中汽车一直做匀加速直线运动
B.该过程中汽车所受阻力F阻=
C.该过程中汽车所受阻力做的功大小为Pt+mv
D.该过程中汽车做加速度不断减小的加速运动
解析: 汽车发动机的功率恒为P,则汽车做加速度逐渐减小的加速运动,A错误,D正确;汽车速度达到最大值vm时,汽车的牵引力F=,故F阻=+mgsin θ,B错误;由于还有重力做功,汽车所受阻力做的功无法求出,C错误。
答案: D
4.
(2018·淮南一模)如图所示,一个质量为m的物块A与另一个质量为2m的物块B发生正碰,碰后B物块刚好能落入正前方的沙坑中。假如碰撞过程中无机械能损失,已知物块B与地面间的动摩擦因数为0.1,与沙坑的距离为0.5 m,g取10 m/s2,物块可视为质点。则A碰撞前瞬间的速度为( )
A.0.5 m/s B.1.0 m/s
C.1.5 m/s D.2.0 m/s
解析: 碰撞后B做匀减速运动,由动能定理得:-μ·2mgx=0-·2mv2,代入数据得:v=1 m/s,A与B碰撞的过程中A与B组成的系统动量守恒,选取向右为正方向,则mv0=mv1+2mv,由于没有机械能的损失,则mv=mv+·2mv2,联立可得:v0=1.5 m/s,选项C正确。
答案: C
5.图甲是滑道压力测试的示意图,光滑圆弧轨道与光滑斜面相切,圆弧轨道底部P处安装一个压力传感器,其示数F表示该处所受压力的大小,某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑,表示压力F和高度h关系的Fh图象如图乙所示,则光滑圆弧轨道的半径R的大小是( )
A.5 m B.2 m
C.0.8 m D.2.5 m
解析: 由机械能守恒得:mgh=mv2,在最低点,由向心力公式得:F-mg=,所以F=mg+h,根据图象可知:重力G=mg=2 N,= N/m=0.8 N/m,则光滑圆弧轨道的半径R=5 m,故A正确,B、C、D错误。
答案: A