高效演练·创新预测
1、(多选)如图所示,一男孩站在小车上,并和木箱一起在光滑的水平冰面上向右匀速运动,木箱与小车挨得很近.现男孩用力向右迅速推开木箱.在男孩推开木箱的过程中,下列说法正确的是 ( )
A、木箱的动量增量等于男孩动量的减少量
B、男孩对木箱推力的冲量大小等于木箱对男孩推力的冲量 C、男孩推开木箱后,男孩和小车的速度可能变为零
D、对于小车、男孩和木箱组成的系统,推开木箱前后的总动能不变 【解析】选B、C.由于水平冰面光滑,男孩、小车和木箱组成的系统所受合外力为零,系统动量守恒,在站在小车上的男孩用力向右迅速推出木箱的过程中,木箱的动量增加量等于男孩和小车动量的减少量,故A错误; 男孩对木箱推力和木箱对男孩推力是作用力与反作用力,冲量等大反向,男孩对木箱推力的冲量大小等于木箱对男孩推力的冲量,故B正确; 男孩、小车受到与初动量反向的冲量,推开木箱后,男孩和小车的速度可能变为零,故C正确;男孩、小车与木箱三者组成的系统所受合力为零,系统动量守恒,推开木箱的过程不可能是弹性碰撞,推开前后的总动能变化,故D错误.
2、如图所示,质量为M的盒子放在光滑的水平面上,盒子内表面不光滑,盒内放有一块质量为m的物体,某时刻给物体一个水平向右的初速度v0,那么在物体与盒子前后壁多次往复碰撞后 ( )
A、两者的速度均为零 B、两者的速度总不会相等
C、盒子的最终速度为D、盒子的最终速度为
,方向水平向右 ,方向水平向右
【解析】选D.物体与小车组成的系统动量守恒,则mv0=(M+m)v,解得
v=,v方向与v0相同,即方向水平向右,故A、B、C错误,D正确.
3、(2018·深圳模拟)一个质量为m的小球A在光滑的水平面上以3 m/s的速度向右运动,与一个质量为2m的静止的小球B发生正碰.假设碰撞过程中没有机械能损失,则碰后 ( ) A、A球、B球都向右运动,速度都是1 m/s
B、A球向左运动,速度为1 m/s;B球向右运动,速度为 2 m/s C、A球向左运动,速度为5 m/s;B球向右运动,速度为1 m/s D、A球向右运动,速度为0、5 m/s;B球向右运动,速度为1、25 m/s 【解析】选B.两球碰撞过程中系统动量守恒,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得mAv0=mAvA+mBvB,碰撞过程中没有机械能损失,根据机械能守恒定律得mAm/s,vB=2 m/s,故B正确.
4、(2018·烟台模拟)在光滑水平面上有三个弹性小钢球a、b、c处
=mA+mB,代入数据解得vA=-1
于静止状态,质量分别为2m、m和2m.其中a、b两球间夹一被压缩了的弹簧,两球通过左右两边的光滑挡板束缚着.若某时刻将挡板撤掉,弹簧便把a、b两球弹出,两球脱离弹簧后,a球获得的速度大小为v,若b、c两球相距足够远,则b、c两球相碰后 ( )
A、b球的速度大小为v,运动方向与原来相反 B、b球的速度大小为v,运动方向与原来相反 C、c球的速度大小为v D、c球的速度大小为v
【解题指导】解答本题应注意以下两点:
(1)弹簧将a、b两球弹出的过程中,a、b组成的系统动量守恒. (2)b、c两球相碰过程中,系统动量守恒、机械能守恒.
【解析】选B.设b球脱离弹簧时的速度为v0,b、c两球相碰后b、c的速度分别为vb和vc,取向右为正方向,弹簧将a、b两球弹出过程,由动量守恒定律得0=-2mv+mv0,解得v0=2v,b、c两球相碰过程,由动量守恒定律和机械能守恒得mv0=mvb+2mvc,m
=m
+·2m
,联
立解得vb=-v(负号表示方向向左,与原来相反),vc=v,故B正确. 5、(新题预测)(多选)如图所示,在水平光滑细杆上穿着A、B两个可视为质点的刚性小球,两球间距离为L,用两根长度同为L的不可伸长