1、专题六第3讲知识巩固练1(多选)如图,一子弹水平飞行击穿一块原静止在光滑水平面上的木块,在子弹穿透木块的过程中()A子弹和木块所受的冲量大小相等B子弹和木块的速度的变化量大小相等C子弹和木块的动量变化量大小相等D子弹和木块的动能变化量绝对值相等【答案】AC2如图所示,光滑水平面上的木板右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连,木板质量M3.0 kg,质量m1.0 kg的铁块以水平速度v04.0 m/s,从木板的左端沿板面向右滑行,压缩弹簧后又被弹回,最后恰好停在木板的左端,则在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为()A4.0 JB6.0 JC3.0 JD20 J【答案】C3如图所示,在光滑的水平面
2、上,质量为m1的小球A以速率v0向右运动在小球的前方O点处有一质量为m2的小球B处于静止状态,Q点处为一竖直的墙壁小球A与小球B发生正碰后小球A与小球B均向右运动小球B与墙壁碰撞后原速率返回并与小球A在P点相遇,PQ2PO,则两小球质量之比m1m2为()A75B13C21D53【答案】D4如图所示,竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与光滑水平桌面相切,小滑块B静止在圆弧轨道的最低点现将小滑块A从圆弧轨道的最高点无初速度释放已知圆弧轨道半径R1.8 m,小滑块的质量关系是mB2mA,g取10 m/s2则碰后小滑块B的速度大小不可能是()A5 m/sB4 m/sC3 m/sD2 m/s【答案】A
3、5(多选)光滑水平面上放有质量分别为2m和m的物块A和B,用细线将它们连接起来,两物块中间加有一压缩的轻质弹簧(弹簧与物块不相连),弹簧的压缩量为x现将细线剪断,此刻物块A的加速度大小为a,两物块刚要离开弹簧时物块A的速度大小为v,则()A物块B的加速度大小为a时弹簧的压缩量为 B物块A从开始运动到刚要离开弹簧时位移大小为 xC物块开始运动前弹簧的弹性势能为mv2D物块开始运动前弹簧的弹性势能为3mv2【答案】AD【解析】当物块A的加速度大小为a时,根据胡克定律和牛顿第二定律可得kx2ma当物块B的加速度大小为a时,有kxma,故x,A正确;取水平向左为正方向,根据系统动量守恒得2mm0,又因
4、为xAxBx,解得物块A的位移为xA,B错误;由动量守恒定律可得02mvmvB,得物块B刚离开弹簧时的速度为vB2v,由系统机械能守恒可得物块开始运动前弹簧的弹性势能为Ep2mv2mv3mv2,C错误,D正确综合提升练6(多选)矩形滑块由上、下两层不同的材料粘在一起组成,放在光滑的水平面上,子弹水平射向滑块,若射击上层,子弹刚好不穿出,若射击下层,子弹刚好完全嵌入,如图所示,从子弹击中滑块到与滑块相对静止过程中,下列说法正确的是()A两次子弹对滑块做的功一样多B子弹嵌入上层过程中对滑块做的功多C两次滑块所受的水平方向的冲量一样大D两次子弹击中滑块过程中系统产生的热量一样多【答案】ACD7(多选
5、)如图所示,质量为M的长木板静止在光滑水平面上且长为l,上表面OA段光滑,AB段粗糙,左端O处固定轻质弹簧,右侧用不可伸长的轻绳连接于竖直墙上,轻绳所能承受的最大拉力为F质量为m的小滑块P以速度v从A点向左滑动压缩弹簧,弹簧的压缩量达最大时细绳恰好被拉断,再过一段时间后长木板停止运动,小滑块恰未掉落则()A细绳被拉断瞬间木板的加速度大小为B细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为mv2C弹簧恢复原长时滑块的动能为mv2D滑块与木板AB间的动摩擦因数为【答案】ABD【解析】细绳被拉断瞬间,对木板分析,由于OA段光滑,没有摩擦力,在水平方向上只受到弹簧给的弹力,细绳被拉断瞬间弹簧的弹力等于F,根据牛顿第二定
6、律有FMa,解得a,A正确;滑块以速度v从A点向左滑动压缩弹簧,到弹簧压缩量最大时速度为0,由系统的机械能守恒得,细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为mv2,B正确;弹簧恢复原长时木板获得动能,所以滑块的动能小于mv2,C错误;由于细绳被拉断瞬间,木板速度为零,小滑块速度为零,所以小滑块的动能全部转化为弹簧的弹性势能,即Epmv2,小滑块恰未掉落时滑到木板的右端,且速度与木板相同,设为v,取向左为正方向,由动量守恒定律和能量守恒定律得0(mM)v,Ep(mM)v2mgl,联立解得,D正确8如图所示,长木板AB和光滑四分之一圆弧轨道在B点平滑连接成一个整体,放置在光滑的水平面上,长木板和圆弧轨道的总质
7、量M3 kg,一个质量m0.98 kg的物块放在木板AB的中点,一颗质量m020 g的子弹以初速度v0100 m/s射入物块并留在物块中(子弹射入物块时间极短,可忽略不计),木板的长度L1 m,取g10 m/s2(1)要使物块能滑上圆弧轨道,物块与长木板间的动摩擦因数应该满足什么条件?(2)若物块与长木板间的动摩擦因数0.15,物块从被子弹击中到运动至B点,需要多长时间?解:(1)子弹射入物块过程,根据动量守恒定律,有m0v0(m0m)v1,解得v12 m/s若物块刚好滑到B点时与木板有共同速度,则(m0m)v1( m0mM)v2,解得v20.5 m/s根据功能关系(m0m)g(m0m)v(m0mM)v,解得0.3因此,要使物块能滑上圆弧轨道,物块与长木板间的动摩擦因数应小于0.3(2)设物块到达B点时,物块和木板与圆弧轨道组成的整体各自的速度分别是va,vb,需要的时间为t对物块,由动量定理,得(mm0)gt(mm0)va(mm0)v1,对木板和圆弧轨道,由动量定理,得(mm0)gtMvb,物块滑到B点时,有tt,可解得t s,另一解不符合题意,舍去因此物块从被子弹击中至运动到B点需要 s