这个人从A车跳到B车上,接着又从B车跳回A车并与A车保持相对静止时,则A车的速率 ( )
A.等于零 B.小于B车的速率
C.大于B车的速率 D.等于B车的速率
【解析】选B。选A车、B车和人作为系统,两车均置于光滑的水平面上,在水平方向上无论人如何跳来跳去,系统均不受外力作用,故满足动量守恒定律。设人的质量为m,A车和B车的质量均为M,最终两车速度分别为vA和vB。由动量守恒定律得0=(M+m)vA-MvB,则=,即vAB。故选项B正确。
2.如图所示,木块A的右侧为光滑曲面,曲面下端极薄,其质量MA=2 kg,原来静止在光滑的水平面上,质量mB=2.0 kg 的小球B以vB=2 m/s的速度从右向左做匀速直线运动与木块A发生相互作用,则B球沿木块A的曲面向上运动中可上升的最大高度(设B球不能飞出去)是(g取10 m/s2) ( )
A.0.40 m B.0.20 m
C.0.10 m D.0.5 m
【解析】选C。A、B组成的系统在水平方向动量守恒,以B的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mBvB=(MA+mB)v,由机械能守恒定律得:mB=(MA+mB)v2+mBgh,联立并代入数据得:h=0.1 m;C正确。
3.足够深的水池中有一个木块和铁块用细绳拴连后在水里悬浮,两者质量相等。现剪断细绳,在铁块沉入水底且木块浮出水面之前,若只考虑重力和浮力,对于铁块与木块构成的系统,下列说法正确的是 ( )
A.动量守恒,机械能增加
B.动量守恒,机械能减少
C.动量守恒,机械能守恒
D.动量不守恒,机械能守恒
【解析】选A。木块和铁块用细绳拴连后在水里悬浮,木块与铁块组成的系统所受合外力为零,在铁块沉入水底且木块浮出水面之前,根据F=ρgV排,系统受到的浮力不变,重力也不变,所以系统合力为零,系统动量守恒;在上升过程中系统所受浮力做正功,根据机械能守恒条件可知,系统机械能增加,故A正确,B、C、D错误。