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文档简介
课练18动量守恒定律1.(2023·福建邵武七中联考)如下图,一半径为R、质量为M的1/4光滑圆弧槽D,放在光滑的水平面上,将一质量为m的小球由A点静止释放,在下滑到B点的过程中,以下说法正确的选项是()A.以地面为参考系,小球到达B点时相对于地的速度v满足eq\f(1,2)mv2=mgRB.以槽为参考系,小球到达B点时相对于槽的速度v′满足eq\f(1,2)mv′2=mgRC.以地面为参考系,以小球、槽和地球为系统,机械能守恒D.不管以槽或地面为参考系,小球、槽和地球组成的系统机械能均不守恒答案:C解析:质量为m的小球由A点静止释放,在下滑到B点的过程中,小球和槽组成的系统水平方向动量守恒,设小球对地速度大小为v2,槽对地速度大小为v1,两速度方向相反,有Mv1=mv2,系统机械能守恒,有mgR=eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)+eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,1),A错误,C正确;以槽为参考系,小球到达B点时相对于槽的速度大小v′=v1+v2,那么eq\f(1,2)mv′2=eq\f(1,2)m(v1+v2)2=eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)+eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)+mv1v2,eq\f(1,2)mv′2-mgR=eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)+mv1v2-eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,1)=eq\f(1,2)v1(mv1+mv2)>0,B错误;该系统只有重力做功,故系统机械能守恒,D错误.2.(2023·天津静海一中调研)(多项选择)如下图,A、B两个物体的质量之比mA:mB=3:2,原来静止在平板车C上,A、B间有一根被压缩的轻弹簧,地面光滑,当弹簧突然释放后,那么()A.假设A、B与平板车上外表间的动摩擦因数相同,A、B组成的系统动量守恒B.假设A、B与平板车上外表间的动摩擦因数相同,A、B、C组成的系统动量守恒C.假设A、B所受的摩擦力大小相等,A、B组成的系统动量守恒D.假设A、B所受的摩擦力大小相等,那么A、B、C组成的系统动量不守恒答案:BC解析:当A、B与平板车上外表间的动摩擦因数相同时,A、B所受的摩擦力大小不相等,A、B组成的系统所受到的合外力不为零,动量不守恒,故A错误;当A、B所受的摩擦力大小相等时,A、B组成的系统合外力为零,动量守恒,故C正确;当A、B、C为一系统时,A、B所受的摩擦力为系统内力,不予考虑,地面光滑,所以系统动量守恒,故B正确,D错误.3.(2023·安徽滁州联考)(多项选择)一质量为M的小船静止在平静的湖面上,船头和船尾各站一位质量均为m的游泳爱好者,两人分别从船头和船尾沿相反的方向跃入水中,那么以下说法中正确的有()A.假设两人同时以相等的速率跃入水中,那么船仍保持静止B.假设两人先后以相等的相对水的速率跃入水中,那么船速等于0C.假设两人先后以相等的相对船的速率跃入水中,那么船速等于0D.无论两人如何跃入水中,船始终保持静止答案:AB解析:两个人和船组成的系统在水平方向上动量守恒,开始总动量为零,不管谁先跃入水中,假设两人相对水的速率相等,那么有0=mv-mv+Mv′,可知v′=0,故A、B正确;假设两人先后以相等的相对船的速率跃入水中,可知两人相对水的速度大小不等,根据动量守恒定律知,船速不为0,故C、D错误.4.(2023·黑龙江哈三中三模)(多项选择)小球A的质量为mA=5kg,动量大小为pA=4kg·m/s,小球A水平向右运动时与静止的小球B发生弹性碰撞,碰后A的动量大小为p′A=1kg·m/s,方向水平向右,那么()A.碰后小球B的动量大小为pB=3kg·m/sB.碰后小球B的动量大小为pB=5kg·m/sC.小球B的质量为15kgD.小球B的质量为3kg答案:AD解析:规定向右为正方向,碰撞过程中A、B组成的系统动量守恒,所以有pA=p′A+pB,解得pB=3kg·m/s,A正确,B错误;由于A、B是弹性碰撞,所以没有机械能损失,故eq\f(p\o\al(2,A),2mA)=eq\f(p′\o\al(2,A),2mA)+eq\f(p\o\al(2,B),2mB),解得mB=3kg,C错误,D正确.5.(2023·河南信阳统考)(多项选择)如下图,三小球a、b、c的质量都是m,都放于光滑的水平面上,小球b、c与轻弹簧相连且静止,小球a以速度v0冲向小球b,碰后与小球b粘在一起运动.在整个运动过程中,以下说法中正确的选项是()A.三球与弹簧组成的系统总动量守恒,总机械能不守恒B.三球与弹簧组成的系统总动量守恒,总机械能也守恒C.当小球b、c速度相等时,弹簧弹性势能最大D.当弹簧恢复原长时,小球c的动能一定最大,小球b的动能一定不为零答案:ACD解析:在整个运动过程中,三球与弹簧组成的系统的合外力为零,系统的总动量守恒,a与b碰撞过程中机械能减少,故A正确,B错误;当小球b、c速度相等时,弹簧的压缩量或伸长量最大,弹簧弹性势能最大,故C正确;当弹簧恢复原长时,小球c的动能一定最大,根据动量守恒和机械能守恒定律可知,小球b的动能不为零,故D正确.6.(2023·安徽芜湖模拟)如下图,总质量为M带有底座的足够宽框架直立在光滑水平面上,质量为m的小球通过细线悬挂于框架顶部O处,细线长为L,M>m,重力加速度为g,某时刻小球获得一瞬时速度v0,当小球第一次回到O点正下方时,细线拉力大小为()A.mgB.mg+eq\f(mv\o\al(2,0),L)C.mg+meq\f(2m2v\o\al(2,0),M+m2L)D.mg+meq\f(M-m2v\o\al(2,0),M+m2L)答案:B解析:设小球第一次回到O点正下方时,小球与框架的速度分别为v1和v2.取水平向右为正方向,由题可知,小球、框架组成的系统水平方向动量守恒、机械能守恒,即mv0=mv1+Mv2,eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)=eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)+eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,2),解得v1=eq\f(m-M,m+M)v0,v2=eq\f(2m,m+M)v0.当小球第一次回到O点正下方时,以小球为研究对象,由牛顿第二定律得T-mg=meq\f(v1-v22,L),解得细线的拉力T=mg+eq\f(mv\o\al(2,0),L),B正确.7.(2023·湖南郴州四模)(多项选择)如下图,在足够长的水平地面上有两辆相同的小车甲和乙,A、B两点相距为5m,小车甲从B点以大小为4m/s的速度向右做匀速直线运动的同时,小车乙从A点由静止开始以大小为2m/s2的加速度向右做匀加速直线运动.一段时间后,小车乙与小车甲相碰(碰撞时间极短)碰后两车粘在一起,整个过程中,两车的受力不变(不计碰撞过程).以下说法正确的选项是()A.小车乙追上小车甲用时4sB.小车乙在追上小车甲之前它们的最远距离为9mC.碰后瞬间两车的速度大小为7m/sD.假设地面光滑,那么碰后两车的加速度大小仍为2m/s2答案:BC解析:小车乙追上小车甲时,有x乙-x甲=5m,即eq\f(1,2)at2-v甲t=5m,代入数据得eq\f(1,2)×2m/s2×t2-4m/s×t=5m,解得t=5s(另一负值舍去),所以小车乙追上小车甲用时5s,故A错误;当两车的速度相等时相距最远,那么有v甲=at′,得t′=eq\f(v甲,a)=eq\f(4,2)s=2s,最远距离s=5m+v甲t′-eq\f(1,2)at′2=5m+4×2m-eq\f(1,2)×2×22m=9m,故B正确L碰前瞬间乙车的速度v乙=at=2×5m/s=10m/s,对于碰撞过程,取向右为正方向,由动量守恒定律得mv甲+mv乙=2mv,解得碰后瞬间两车的共同速度v=7m/s,故C正确;假设地面光滑,碰前乙车所受到的作用力F=ma,甲车所受到的合外力为0,那么碰后两车的加速度大小a=eq\f(F,2m)=1m/s2,故D错误.8.(2023·湖北宜昌一中月考)(多项选择)A、B两物体在光滑水平面上沿同一直线运动,如图表示发生碰撞前后的v-t图线,由图线可以判断()A.A、B的质量比为3∶2B.A、B作用前后总动量守恒C.A、B作用前后总动量不守恒D.A、B作用前后总动能不变答案:ABD解析:物体A、B碰撞过程所受外力为零,作用前后总动量守恒,故B正确,C错误;根据动量守恒定律有mA×6m/s+mB×1m/s=mA×2m/s+mB×7m/s,那么mA:mB=3:2,故A正确;A、B作用前总动能为eq\f(1,2)mA×(6m/s)2+eq\f(1,2)mB×(1m/s2)=mA·eq\f(55,3)(m/s)2,作用后总动能为eq\f(1,2)mA×(2m/s)2+eq\f(1,2)mB×(7m/s)2=mA·eq\f(55,3)(m/s)2,可见作用前后总动能不变,故D正确.9.(2023·河南洛阳一模)(多项选择)如下图,质量为m=245g的物块(可视为质点)放在质量为M=0.5kg的木板左端,足够长的木板静止在光滑水平面上,物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.4,质量为m0=5g的子弹以速度v0=300m/s沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),g取10m/s2,那么在整个过程中()A.物块和木板组成的系统动量守恒B.子弹的未动量大小为0.01kg·m/sC.子弹对物块的冲量大小为0.49N·sD.物块相对于木板滑行的时间为1s答案:BD解析:子弹射入物块的过程中,物块的动量增大,所以物块和木板组成的系统动量不守恒,故A错误;选取向右为正方向,子弹射入物块过程,由动量守恒定律可得m0v0=(m0+m)v1,物块在木板上滑动过程,由动量守恒定律可得(m0+m)v1=(m0+m+M)v2,联立可得v2=eq\f(m0v0,m0+m+M)=2m/s,所以子弹的末动量大小为p=m0v2=0.01kg·m/s,故B正确;由动量定理可得子弹受到的冲量I=Δp=p-p0=0.01kg·m/s-5×10-3×300kg·m/s=-1.49kg·m/s=-1.49N·s.子弹与物块间的相互作用力大小始终相等,方向相反,所以子弹对物块的冲量大小为1.49N·s,故C错误;对子弹和物块整体,由动量定理得-μ(m0+m)gt=(m0+m)(v2-v1),综上可得,物块相对于木板滑行的时间t=eq\f(v2-v1,-μg)=1s,故D正确.10.(2023·重庆巴蜀中学模拟)(多项选择)如下图,轻质弹簧的一端固定在墙上,另一端与质量为2m的物体A相连,A放在光滑水平面上,有一质量为m的物体B,从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下,与A相碰(时间极短)后一起将弹簧压缩,弹簧复原过程中某时刻B与AA.物体B、A组成的系统,在发生碰撞的过程中动量守恒,在弹簧被压缩的过程中机械能守恒B.物体B返回过程中能到达的最大高度为eq\f(h,9)C.物体A对B的冲量大小为eq\f(4,3)meq\r(2gh)D.物体A对B做的功为eq\f(8,9)mgh答案:BC解析:A与B组成的系统碰撞过程合外力为零,那么系统的动量守恒,此后A和B一起压缩弹簧,只有弹簧的弹力做功,那么A和B与弹簧组成的系统机械能守恒,故A错误;对B下滑过程,根据机械能守恒定律可得mgh=eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0),B刚到达水平面的速度v0=eq\r(2gh),B与A碰撞过程,取向右为正方向,根据动量守恒定律可得mv0=3mv,知A与B碰撞后的共同速度为v=eq\f(v0,3),此后一起压缩弹簧到最短又恢复原长,B以速度v返回曲面,那么mgh′=eq\f(1,2)mv2,可得h′=eq\f(h,9),故B正确;取向左为正方向,对B分析由动量定理可知I=mv-(-mv0)=eq\f(4,3)meq\r(2gh),故C正确;A对B做的功由动能定理有W=eq\f(1,2)mv2-eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)=-eq\f(8,9)mgh,故D错误.11.如下图,质量为3kg的木箱静止在光滑的水平面上,木箱内粗糙的底板正中央放着一个质量为1kg的小木块,小木块可视为质点.现使木箱和小木块同时获得大小为2m/s的方向相反的水平速度,小木块与木箱每次碰撞过程中机械能损失0.4J,小木块最终停在木箱正中央.小木块与木箱底板间的动摩擦因数为0.3,木箱内底板长为0.2m.(g取10m/s2)求:(1)木箱的最终速度的大小;(2)小木块与木箱碰撞的次数.答案:(1)1m/s(2)6次解析:(1)设系统最终速度为v′,由于木箱与木块组成的系统没有受到外力作用,故系统动量守恒,以木箱的初速度方向为正方向,由动量守恒定律有Mv-mv=(M+m)v′,代入数据得v′=1m/s.(2)对整个过程,由能量守恒定律有eq\f(1,2)Mv2+eq\f(1,2)mv2=ΔE+eq\f(1,2)(M+m)v′2,设碰撞次数为n,木箱内底板长度为L,那么有n(μmgL+0.4)=ΔE,代入数据得n=6次.12.(2023·黑龙江哈三中模拟)在光滑水平桌面上O处固定一个弹性挡板,P处有一可视为质点的质量为2kg的物块C静止,OP的距离等于PQ的距离,两个可视为质点的小物块A、B间夹有炸药,一起以v0=5m/s的速度向右做匀速运动,到P处碰C前引爆炸药,A、B瞬间弹开且在一条直线上运动,B与C发生碰撞后瞬间粘在一起,A的质量为1kg,B的质量为2kg,假设要B、C到达Q之前不再与A发生碰撞,那么A、B间炸药释放的能量应在什么范围内?(假设爆炸释放的能量全部转化为物块的动能)答案:3J≤E≤1875J解析:对A、B引爆炸药前后,由动量守恒定律可得(mA+mB)v0=mAvA+mBvB,设炸药爆炸释放出来的能量为E,由能量守恒定律可知eq\f(1,2)mAveq\o\al(2,A)+eq\f(1,2)mBveq\o\al(2,B)-eq\f(1,2)(mA+mB)veq\o\al(2,0)=E,B、C碰撞前、后,由动量守恒定律可得mBvB=(mC+mB)v共,假设要B、C到达Q之前不再与A发生碰撞,根据题意可得知假设炸开后,A仍向右运动,需满足vA≤v共,代入数据可得E≥3J;假设炸开后,A向左运动,需满足|vA|≤3v共,代入数据可得E≤1875J.综合可得3J≤E≤1875J.
刷题加餐练eq\x(刷高考真题——找规律)1.(2023·新课标全国卷Ⅰ,14)将质量为1.00kg的模型火箭点火升空,50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出.在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)()A.30kg·m/sB.5.7×102C.6.0×102kg·m/sD.6.3×答案:A解析:此题考查动量守恒定律.由于喷出过程中重力和空气阻力可忽略,那么模型火箭与燃气组成的系统动量守恒.燃气喷出前系统静止,总动量为零,故喷出后瞬间火箭的动量与喷出燃气的动量等值反向,可得火箭的动量大小等于燃气的动量大小,那么|p火|=|p气|=m气v气=0.05kg×600m/s=30kg·m/s,A正确.2.(2023·福建卷,30(2))如下图,两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动,滑块A的质量为m,速度大小为2v0,方向向右,滑块B的质量为2m,速度大小为v0A.A和B都向左运动B.A和B都向右运动C.A静止,B向右运动D.A向左运动,B向右运动答案:D解析:弹性碰撞中动量守恒、机械能守恒,选向右为正方向,设碰后A的速度为v1,B的速度为v2,那么m·2v0-2mv0=mv1+2mv2,eq\f(1,2)m(2v0)2+eq\f(1,2)·2mveq\o\al(2,0)=eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)+eq\f(1,2)·2mveq\o\al(2,2),解得v1=-2v0,v2=v0,可知选项D正确.eq\x(刷仿真模拟——明趋向)3.(2023·四川成都石室中学二诊)如下图,光滑水平面上有质量均为m的物块A和B,B上固定一轻质弹簧,B静止,A以速度v0水平向右运动,从A与弹簧接触至弹簧被压缩到最短的过程中()A.A、B的动量变化量相同B.A、B的动量变化率相同C.A、B系统的总动能保持不变D.A、B系统的总动量保持不变答案:D解析:两物块相互作用过程中系统所受到的合外力为零,系统的总动量守恒,那么A、B的动量变化量大小相等、方向相反,所以动量变化量不同,故A错误,D正确;由动量定理Ft=Δp可知,动量的变化率等于物块所受到的合外力,A、B两物块所受的合外力大小相等、方向相反,所受到的合外力不同,那么动量的变化率不同,故B错误;A、B系统的总机械能不变,弹性势能在变化,那么总动能在变化,故C错误.4.(2023·安徽模拟)如下图,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,碰后物块B刚好能落入正前方的沙坑中.假设碰撞过程中无机械能损失,物块B与地面间的动摩擦因数为0.1,与沙坑的距离为0.5m,g取10m/s2,物块可视为质点.那么碰撞前瞬间AA.0.5m/sB.1.0m/sC.1.5m/sD.2.0m/s答案:C解析:碰撞后B做匀减速运动,由动能定理得-μ·2mgx=0-eq\f(1,2)·2mv2,代入数据解得v=1m/s,A与B组成的系统在碰撞过程中水平方向的动量守恒,选取向右为正方向,那么mv0=mv1+2mv,由于没有机械能损失,那么eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)=eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)+eq\f(1,2)·2mv2,联立可得v0=1.5m/s,故A、B、D错误,C正确.5.(2023·四川泸洲二诊)如下图,光滑水平面上有两个质量分别为m1、m2的小球A、B,放在与左侧竖直墙垂直的直线上,设B开始处于静止状态,A球以速度v朝着B运动,设系统处处无摩擦,所有的碰撞均无机械能损失,那么以下判断正确的选项是()A.假设m1=m2,那么两球之间有且仅有两次碰撞B.假设m1≪m2,那么两球之间可能发生两次碰撞C.两球第一次碰撞后B球的速度一定是eq\f(v,2)D.两次第一次碰撞后A球一定向右运动答案:A解析:设A球和B球第一次碰撞后速度分别为v1和v2,取向左为正方向.根据动量守恒定律得m1v=m1v1+m2v2①根据机械能守恒定律得eq\f(1,2)m1v2=eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,1)+eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,2)②解得v1=eq\f(m1-m2,m1+m2)v,v2=eq\f(2m1,m1+m2)v③假设m1=m2,那么得v1=0,v2=v,即A与B碰撞后交换速度,当B球与墙壁碰后以速度v2返回,并与A球发生第二次碰撞,之后B静止,A向右运动,不再发生碰撞,所以两球之间有且仅有两次碰撞,故A正确;假设m1≪m2,那么得v1≈-v,v2≈0,两球之间只能发生一次碰撞,故B错误;两球第一次碰撞后,B球的速度为v2=eq\f(2m1,m1+m2)v,不一定是eq\f(v,2),与两球的质量关系有关,故C错误;两球第一次碰撞后A球的速度为v1=eq\f(m1-m2,m1+m2)v,当m1>m2时,v1>0,碰后A球向左运动,当m1=m2时,v1=0,碰后A球静止,当m1<m2时,v1<0,碰后A球向右运动,故D错误.6.(2023·北京海淀区统测)如下图,在光滑水平地面上有A、B两个小物块,其中物块A的左侧连接一轻质弹簧.物块A处于静止状态,物块B以一定的初速度向物块A运动,并通过弹簧与物块A发生弹性正碰.对于该作用过程,两物块的速率变化可用速率—时间图象进行描述,在选项所示的图象中,图线1表示物块A的速率变化情况,图线2表示物块B的速率变化情况,那么在这四个图象中可能正确的选项是()答案:B解析:物块B刚开始压缩弹簧时,A做加速运动,B做减速运动,随着弹簧压缩量的增大,弹簧的弹力增大,两个物块的加速度增大.当弹簧压缩至最短时,二者的速度相等;此后A继续加速,B继续减速,弹簧的压缩量减小,弹力减小,两个物块的加速度减小.当弹簧恢复原长时B离开弹簧,所以vt图象斜率的大小都是先增大后减小.设B离开弹簧时A、B的速度分别为vA和vB.取水平向右为正方向,根据动量守恒定律有mBv0=mAvA+mBvB,由机械能守恒定律得eq\f(1,2)mBveq\o\al(2,0)=eq\f(1,2)mAveq\o\al(2,A)+eq\f(1,2)mBveq\o\al(2,B),联立解得vA=eq\f(2mB,mA+mB)v0,vB=eq\f(mB-mA,mA+mB)v0,假设mB>mA,那么vA>vB,所以B选项的图象是可能的.假设mB=mA,那么vA=v0,vB=0.假设mB<mA,那么vA>0,vB<0.综上,只有B选项的图象是可能的.7.(2023·河南灵宝中学检测)如下图,有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船又窄又长(估计重一吨左右).一位同学想用卷尺粗略测定它的质量.他进行了如下操作:首先将船平行于码头自由停泊,轻轻从船尾上船,走到船头停下,然后轻轻下船.用卷尺测出船后退的距离d,然后用卷尺测出船长L.他的自身质量为m,渔船的质量为()A.eq\f(mL+d,d)B.eq\f(mL-d,d)C.eq\f(mL,d)D.eq\f(mL+d,L)答案:B解析:设人走动时船的速度大小为v,人的速度大小为v′,人从船尾走到船头所用时间为t,取船的速度方向为正方向.那么v=eq\f(d,t),v′=eq\f(L-d,t),根据动量守恒定律有Mv-mv′=0,那么有Meq\f(d,t)=meq\f(L-d,t),解得渔船的质量M=eq\f(mL-d,d),应选B.eq\x(刷最新原创——抓重点)8.(2023·黑龙江哈三中三模)(多项选择)如下图,将一轻质弹簧从物体B内部穿过,并将其上端悬挂于天花板,下端系一质量为m1=2.0kg的物体A.平衡时物体A距天花板h=2.4m,在距物体A正上方高为h1=1.8m处由静止释放质量为m2=1.0kg的物体B,B下落过程中某时刻与弹簧下端的物体A碰撞(碰撞时间极短),并立即以相同的速度与A一起运动,两物体不粘连,且可视为质点,碰撞后两物体一起向下运动,历时0.25s第一次到达最低点,弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力,g取10m/s2,以下说法正确的选项是()A.碰撞结束瞬间两物体的速度大小为2m/sB.碰撞结束后两物体一起向下运动的最大位移大小为0.25mC.碰撞结束后两物体一起向下运动的过程中,两物体间的平均作用力大小为18ND.A、B运动到最低点后反弹上升,A、B别离后,B还能上升的最大高度为0.2m答案:ABC解析:设物体B自由下落至与A碰撞前的速度为v0,根据自由落体运动规律,有v0=eq\r(2gh1)=eq\r(2×10×1.8)m/s=6m/s,设A、B碰撞结束后瞬间二者到达共同速度vt,以向下为正方向,根据动量守恒定律,有m2v0=(m1+m2)vt,解得vt=2.0m/s,A正确.从二者一起运动到速度变为零的过程中,选择B作为研究对象,根据动量定理,有(m2g-F)t=0-m2vt,解得F=18N,方向竖直向上,对B根据动能定理可得-Fx+mgx=0-eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,t),解得x=0.25m,即碰撞结束后两物体一起向下运动的最大位移大小为0.25m,B、C正确;假设A、B在原位置别离,B还能上升的最大高度为hm=eq\f(v\o\al(2,t),2g)=0.2m,但实际上A、B在弹簧恢复原长时别离,故B还能上升的最大高度小于0.2m,D错误.9.如下图,将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙角,右侧靠一质量为M2的物块.现让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处由静止开始落下,与半圆槽相切自A点进入槽内,并能从C点离开半圆槽,那么以下结构中正确的选项是()A.球在槽内运动的全过程中,球与半圆槽在水平方向动量守恒B.球在槽内运动的全过程中,球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒C.球离开C点以后,将做竖直上抛运动D.槽将与墙不会再次接触答案:D解析:球从A点到B点的过程中,半圆槽对球的支持力沿半径方向指向圆心,而球对半圆槽的压力方向相反指向左下方,因为有竖直墙挡住,所以半圆槽不会向左运动,可见,该过程中,球与半圆槽在水平方向受到外力作用,动量并不守恒,而由球、半圆槽和物块组成的系统动量也不守恒;从B点到C点的过程中,球对半圆槽的压力方向指向右下方,所以半圆槽要向右推动物块一起运动,因而球参与了两个运动:一个是沿半圆槽的圆周运动,另一个是与半圆槽一起向右运动,球所受支持力方向与速度方向并不垂直,此过程中,因为有物块挡住,球与半圆槽在水平方向动量并不守恒,在球运动的全过程,水平方向上动量也不守恒,选项A、B错误;当球运动到C点时,它的两个分运动的合速度方向并不是竖直向上的,所以此后球做斜上抛运动,即选项C错误;因为全过程中,整个系统在水平方向上获得了水平向右的冲量,最终槽将与墙不会再次接触,选项D正确.eq\x(刷易错易误——排难点)eq\x(易错点1)对动量守恒条件不清楚导致错解10.(多项选择)如下图,质量为M的楔形物体静止在光滑的水平地面上,其斜面光滑且足够长,与水平方向的夹角为θ.一个质量为m的小物块从斜面底端沿斜面向上以初速度v0开始运动.当小物块沿斜面向上运动到最高点时,速度大小为v,距地面高度为h,那么以下关系式中正确的选项是()A.mv0=(m+M)vB.mv0cosθ=(m+M)vC.mgh=eq\f(1,2)m(v0sinθ)2D.mgh+eq\f(1,2)(m+M)v2=eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)答案:BD解析:小物块沿斜面向上运动到最高点时,小物块的速度与楔形物体的速度相同
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