【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m的物塊甲以3m/s的速度在光滑水平面上運動,有一輕彈簧固定在其左端,另一質(zhì)量也為m的物塊乙以4m/s的速度與物塊甲在同一直線上相向運動,則( 。

A. 甲、乙兩物塊在彈簧壓縮過程中,系統(tǒng)動量守恒

B. 當(dāng)兩物塊相距最近時,甲物塊的速率為零

C. 碰撞過程中,甲物塊的速率可能為,也可能為

D. 碰撞過程中,乙物塊的速率可能為,也可能為

【答案】AD

【解析】

根據(jù)動量守恒的條件:系統(tǒng)所受的合外力為零判斷動量是否守恒.豎直方向上甲乙兩物體所受的重力與水平面的支持力平衡.水平方向系統(tǒng)不受外力.當(dāng)兩物塊相距最近時速度相同,根據(jù)動量守恒定律求出物塊甲的速率.物塊甲的速率為1m/s時,速度方向可能與原來方向相同,也與原來方向相反,由動量守恒研究乙的速率.若物塊甲的速率為5m/s,由動量守恒求出乙的速率,根據(jù)系統(tǒng)的機械能是否守恒判斷速率為5m/s是否可能.

A、甲、乙兩物塊(包括彈簧)組成的系統(tǒng)在彈簧壓縮過程中,系統(tǒng)所受的合外力為零,系統(tǒng)動量守恒,故A正確;

B、當(dāng)兩物塊相距最近時速度相同,取碰撞前乙的速度方向為正方向,設(shè)共同速率為v,由動量守恒定律得:mv-mv=2mv,代入數(shù)據(jù)解得:v=0.5m/s,故B錯誤.

C、若物塊甲的速率達(dá)到5m/s,方向與原來相同,則:mv-mv=-mv′+mv,代入數(shù)據(jù)代入解得:v′=6m/s.

兩個物體的速率都增大,動能都增大,違反了能量守恒定律.

若物塊甲的速率達(dá)到5m/s,方向與原來相反,則:mv-mv=mv′+mv

代入數(shù)據(jù)解得:v′=-4m/s,可以,碰撞后,乙的動能不變,甲的動能增加,系統(tǒng)總動能增加,違反了能量守恒定律。所以物塊甲的速率不可能達(dá)到5m/s,故C錯誤.

D、甲、乙組成的系統(tǒng)動量守恒,選取向右為正方向,由動量守恒定律得:mv-mv=-mv′+mv,碰撞結(jié)束后,系統(tǒng)的動能守恒,則:,代入數(shù)據(jù)解得:v′=4m/s;v′=-3m/s;可知碰撞結(jié)束后,甲與乙交換速度;碰撞過程中,乙物塊的速度在4m/s-3m/s之間都是可以的.所以速率可能為2m/s,也可能為1.7m/s,故D正確.

故選AD.

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖所示,10匝矩形線框處在磁感應(yīng)強度B=T的勻強磁場中,繞垂直磁場的軸以恒定角速度ω=10rad/s在勻強磁場中轉(zhuǎn)動,線框電阻不計,面積為0.5m2,線框通過滑環(huán)與一理想自耦變壓器的原線圈相連,副線圈接有一只燈泡L(規(guī)格為“4W,100Ω”)和滑動變阻器,電流表視為理想電表,則下列說法正確的是(  )

A.若將自耦變壓器觸頭向下滑動,燈泡會變暗

B.當(dāng)燈泡正常發(fā)光時,原、副線圈的匝數(shù)比為52

C.若將滑動變阻器滑片向上移動,則電流表示數(shù)增大

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C. 若兩電荷是同種電荷,則OM中點與ON中點處的電場強度一定相同

D. 若兩電荷是同種電荷,則O點的電場強度大小,與HG上各點相比是最大的

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c.在細(xì)繩和彈簧Q的掛鉤上涂抹少許潤滑油,將細(xì)繩搭在掛鉤上,緩慢的拉起彈簧Q,使彈簧P偏離豎直方向夾角為60°,測出彈簧Q的長度為L2及其軸線與豎直方向夾角為θ,如圖乙所示;

1)取重力加速度g=10m/s2,則彈簧P的勁度系數(shù)k=_____;

2)若要驗證力的平行四邊形定則,L2θ需滿足的條件是L2=_____cm,θ=_____。

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