解答:解:A、小车与小球组成的系统在水平方向动量守恒,在竖直方向动量不守恒,系统整体动量不守恒,故A错误;
B、小球从图示位置下摆到最低点,小车受力向左加速运动,当小球到最低点时,小车速度最大.当小球从最低点向右边运动时,小车向左减速,当小球运动到与左边图示位置相对称的位置时,小车静止.故小球向右摆动过程小车先向左加速运动,后向左减速运动,故BC错误,D正确; 故选:D.
点评:本题主要考查了动量守恒、机械能守恒条件的判断,要求同学们能正确分析小球和小车的运动情况,难度适中.
6.如图,沿波的传播方向上有间距均为1m的五个质点,均静止在各自的平衡位置,一列简谐横波以1m/s的速度水平向右传播,t=0时到达质点a,质点a开始由平衡位置向下运动.t=3s时质点a第一次到达平衡位置上方的最高点,则下列判断正确的是( )
A.质点d开始振动后的振动周期为4s B.t=4s时波恰好传到质点e
C.在3s<t<4s这段时间内质点c的速度方向向上 D.质点b开始振动时速度方向向上
考点:横波的图象;波长、频率和波速的关系. 专题:振动图像与波动图像专题.
分析:根据质点a开始向下振动,t=3s时刻第一次到达最高点,找出时间与周期的关系,求出周期和波速.再结合波的传播方向,分析各质点的振动情况.
解答:解:A、根据题意可知,T=3s,则周期 T=4s,各个质点的振动周期与a的周期相同,故A正确.
B、波长λ=vT=1×4=4m,t=4s波传播的距离x=vt=4m,故波刚好传到e点.故B正确. C、在t=2s时c点刚开始振动,起振方向与a相同向下,在t=3s时,c点到达波谷,3s到4s之间正从波谷向上运动至平衡位置,故C正确.
D、根据质点a开始向下振动,则每个质点开始振动都向下,故D错误.
故选:ABC.
点评:本题关键在于根据波的传播方向及波长、周期等情况,分析判断各质点的振动情况.也可用画波形图的方法求解.
7.如图甲所示,两物体A、B叠放在光滑水平面上,对物体A施加一水平变力F,F﹣t关系图象如图乙所示,两物体在力F作用下由静止开始运动,且始终相对静止,规定水平向右为正方向,则( )
A.两物体一直向右做直线运动 B.两物体沿直线做往复运动
C.在2s~3s时间内两物体间的摩擦力逐渐减小 D.B物体所受摩擦力的方向始终与力F的方向相同
考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系. 专题:牛顿运动定律综合专题.
分析:根据物体受力判断物体的运动,根据受力的对称性,判断两物体是否做往复运动.根据牛顿第二定律,通过合力的方向确定加速度的方向.通过整体法和隔离法判断摩擦力的方向.通过对整体加速度的变化,得知B物体加速度的变化,再根据牛顿第二定律得出摩擦力的变化.
解答:解:A、在0﹣2s内整体向右做加速运动,加速度先增大后减小;2﹣4s内加速度反向,做减速运动,因为两段时间内受力是对称的,所以4s末速度变为零,在0﹣4s内一直向右运动,然后又重复以前的运动.故A正确,B错误.
C、在2s~3s这段时间内,F逐渐增大,整体加速度逐渐增大,隔离对B分析,B的合力逐渐增大,即B所受的摩擦力逐渐增大.故C错误.
D、对整体分析,整体的加速度与F的方向相同,B物体所受的合力为摩擦力,故摩擦力的方向与加速度方向相同,即与F的方向相同.故D正确. 故选:AD.
点评:解决本题的关键会根据物体的受力情况判断物体的运动情况,以及掌握整体法和隔离法的运用.
8.一列简谐波沿x轴传播,某时刻波的图象如图所示.此时A、B两质点的位移相同,此后A和B分别经过最短时间0.1s和0.7s回到该时刻位置.则( )
A.该波沿x轴负方向传播 B.该波的传播速度为2.5m/s
C.图示时刻A点的速度方向和加速度方向相同 D.图示时刻B点的速度方向和加速度方向相反
考点:横波的图象;波长、频率和波速的关系. 专题:振动图像与波动图像专题.
分析:根据题意可知,A点先回到图示位置,说明A正向上振动,B正向下振动,从而判断波的传播方向,由波形图读出波长,根据v=
求出波速,加速度的方向指向平衡位置,
从而判断图示时刻AB两点速度方向与加速度方向的关系. 解答:解:
A、根据A和B分别经过最短时间0.1s和0.7s回到该时刻位置可知,A点先回到图示位置,说明A正向上振动,B正向下振动,则根据波形的平移法可知沿x轴负方向传播,故A正确;
B、根据图象可知,波长λ=2m,周期T=0.1+0.7=0.8s,则波速为v=正确;
C、加速度的方向指向平衡位置,所以A点加速度方向向下,而A正向上振动,速度方向向上,速度方向相反.故C错误.
D、加速度的方向指向平衡位置,所以B点加速度方向向下,而B正向下振动,速度方向向下,速度方向相同,故D错误. 故选:AB.
,故B
点评:本题要由质点的振动方向确定波的传播方向,这波的图象中基本问题,方法较多,其中一种方法是“上下坡法”,把波形象看成山坡:顺着波的传播方向,上坡的质点向下,下坡的质点向上.
9.一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷人泥潭中.若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进人泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ,则( ) A.过程I中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量
B.过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程I中重力的冲量的大小 C.I、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零 D.过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零
考点:动量守恒定律. 专题:动量定理应用专题.
分析:物体所受外力的冲量等于物体动量的改变量.关键是抓住各个过程中钢珠所受外力的冲量和动量改变量的关系.
解答:解:A、过程Ⅰ中钢珠所受外力只有重力,有动量定理知钢珠动量的改变等于重力的冲量,故A正确;
B、过程Ⅱ中,钢珠所受外力有重力和阻力,所以过程Ⅱ中阻力的冲量大小等于过程Ⅰ中重力的冲量大小与过程Ⅱ中重力冲量大小的和.故B错误;
C、整个过程中初末位置动量都为0,所以动量的变化量为0,故I、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零.故C正确;
D、过程Ⅱ中钢珠的初速度不为0,末速度为0,所以过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量不等于0.故D错误. 故选AC
点评:本题解题的关键在于分清过程,分析各个过程中钢珠受力情况,并紧扣动量定理的内容来逐项分析.
10.图中线段a、b、c分别表示沿光滑水平面上同一条直线运动的滑块Ⅰ、Ⅱ和它们发生正碰后共同运动的位移图线.由图象给出的信息可以判定( )
A.碰前滑块Ⅰ的动量比滑块Ⅱ的动量大 B.碰前滑块Ⅰ的动能比滑块Ⅱ的动能大 C.碰前滑块Ⅰ比滑块Ⅱ速度大
D.碰前滑块Ⅰ的质量是滑块Ⅱ的质量的6倍
考点:动量守恒定律;匀变速直线运动的图像. 专题:运动学中的图像专题.
分析:根据x﹣t图象得到滑块I、II碰撞前后的速度,然后结合动量守恒定律和动能定理列式分析.
解答:解:A、碰撞前后系统动量守恒,由于碰撞后动量为正,故碰撞前总动量也为正,故碰撞前滑块I动量大于滑块II的动量,故A正确;
B、碰撞前滑块I速度为:v1=0.8m/s,滑块II速度为v2=﹣2m/s;碰撞后的共同速度为0.4m/s; CD、根据动量守恒定律,有:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′代入数据,有:0.8m1﹣2m2=0.4(m1+m2)联立解得:
=6,
碰撞前滑块I、II的动能之比为故选:AD.
=0.96<1,故BC错误;D正确
点评:本题关键根据图象得到两个滑块碰撞前后的速度,然后结合动量守恒定律和能量守恒定律列式求解.
二、非选择题(本卷共6题,共60分) 11.在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
(1)摆动时偏角满足的条件是偏角小于5°,为了减小测量周期的误差,计时开始时,摆球应是经过最低(填“高”或“低’)点的位置,且用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间,求出周期.单摆振动50次所需时间如图,则单摆振动周期为2.01s.