《 备考指南 物理 》课件_第6章 能力课.DOCVIP

第6章能力课

知识巩固练习

1．如图所示，两木块A、B用轻质弹簧连在一起，置于光滑的水平面上．一颗子弹水平射入木块A，并留在其中．在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中，关于子弹、两木块和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是()

A．动量守恒、机械能守恒

B．动量守恒、机械能不守恒

C．动量不守恒、机械能守恒

D．动量、机械能都不守恒

【答案】B

【解析】子弹击中木块A及弹簧被压缩的整个过程，系统在水平方向不受外力作用，系统动量守恒，但是子弹击中木块A的过程，有摩擦力做功，部分机械能转化为内能，所以机械能不守恒，B正确，A、C、D错误．

2．(2021年河北名校检测)斜向上抛出一个爆竹，到达最高点时(速度水平向东)立即爆炸成质量相等的三块，前面一块速度水平向东，后面一块速度水平向西，前、后两块的水平速度(相对地面)大小相等、方向相反．则以下说法中正确的是()

A．爆炸后的瞬间，中间一块的速度可能水平向西

B．爆炸后的瞬间，中间一块的速度大于爆炸前瞬间爆竹的速度

C．爆炸后三块将同时落到水平地面上，并且落地时的动量相同

D．爆炸后的瞬间，中间那块的动能可能小于爆炸前的瞬间爆竹的总动能

【答案】B

【解析】爆竹在最高点速度大小为v0、方向水平向东，爆炸前动量为3mv0，其中前面一块质量为m，速度大小为v，方向水平向东，后面一块质量为m，速度大小为v，方向水平向西，设爆炸后中间一块瞬时速度为v′，取水平向东为正方向，爆炸过程动量守恒，则有3mv0＝mv＋mv′－mv，解得v′＝3v0v0，即爆炸后的瞬间，中间一块的速度方向水平向东，且大于爆炸前瞬间爆竹的速度，故A错误，B正确；下落的高度相同，则获得的竖直速度相同，根据速度的合成可知末速度方向不同，所以落地时的动量不相同，故C错误；爆炸后中间那块的动能Ek′＝eq\f(1,2)mv′2＝eq\f(9,2)mveq\o\al(2,0)，爆炸前的瞬间爆竹的总动能Ek＝eq\f(1,2)×3mveq\o\al(2,0)，所以Ek′Ek，故D错误．

3．(2021年赣州质检)在光滑的水平面的同一直线上，自左向右地依次排列质量均为m的一系列小球，令一质量为m的小球A以水平向右的速度v运动，依次与上述小球相碰，碰后即粘合在一起，碰撞n次后，剩余的总动能为原来的eq\f(1,8)，则n为()

A．5 B．6

C．7 D．8

【答案】C

【解析】第一次碰撞时根据动量守恒mv＝2mv1，解得v1＝eq\f(v,2)，碰撞前的动能E0＝eq\f(1,2)mv2，第一次碰撞后的总动能E1＝eq\f(1,2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,2)))2×2m＝eq\f(mv2,4)，第n次碰撞后的总动能En＝eq\f(1,2)(n＋1)meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,n＋1)))2＝eq\f(1,2)×eq\f(mv2,n＋1)，当剩余的总动能为原来的eq\f(1,8)时，解得n＝7，故C正确．

4．(2021年江西检测)如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视为质点，质量相等．Q与水平轻弹簧相连，设Q静止，P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞．在整个过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于()

A．P的初动能 B．P的初动能的eq\f(1,2)

C．P的初动能的eq\f(1,3) D．P的初动能的eq\f(1,4)

【答案】B

【解析】在整个过程中，弹簧具有最大弹性势能时，P和Q的速度相同．根据动量守恒定律有mv0＝2mv，根据机械能守恒定律，有Ep＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)×2mv2＝eq\f(1,4)mveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)Ek0，故最大弹性势能等于P的初动能的eq\f(1,2)，故B正确．

5．如图所示，A、B两小球静止在光滑水平面上，用轻弹簧相连接，A球的质量小于B球的质量．若用锤子敲击A球使A得到v的速度，弹簧压缩到最短时的长度为L1；若用锤子敲击B球使B得到v的速度，弹簧压缩到最短时的长度为L2，则L1与L2的大小关系为()

A．L1L2 B．L1L2

C．L1＝L2 D．不能确定

【答案】C【解析】若用锤子敲击A球，两球组成的系统动量守恒，当弹簧最短时，两者共速，则mAv＝(mA＋mB)v′，解得v′＝eq\f(mAv,mA＋mB)，弹性势能最大，最大为ΔEp＝eq\f(1,2)mAv2－eq\f(1,2)(mA＋mB)v′2＝eq\f(mAmBv2,2?mA＋mB?).将下标A、B对调就是敲击B的情况，可见ΔEp相等，故L1＝L2，故C正确．

6．(多选)(