动量守恒定律及其应用
一、选择题(本题共10小题,1~6题为单选题,7~10题为多选题)
1.如图所示,物块A静止在光滑水平面上,将小球B从物块顶端由静止释放,从小球开始沿物块的光滑弧面(弧面末端与水平面相切)下滑到离开的整个过程中,对小球和物块组成的系统,下列说法正确的是( )
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.动量不守恒,机械能不守恒
解析:C 对于A、B组成的系统,在B下滑的过程中,只有重力做功,则小球和物块组成的系统机械能守恒.A、B组成的系统在竖直方向上合外力不为零,则该系统动量不守恒,C正确.
2.如图所示,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
解析:D 两物块相互作用过程中系统的合外力为零,系统的总动量守恒,则A、B动量变化量大小相等、方向相反,所以动量变化量不同,但总动量保持不变,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的合外力,A、B两物块所受的合外力大小相等、方向相反,则A、B所受的合外力不同,动量的变化率不同,B错误.A、B和弹簧组成的系统总机械能不变,弹性势能在变化,则总动能在变化,C错误.
3.(2018·赣州模拟)如图所示,三角形木块A质量为M,置于光滑水平面上,底边长a,在其顶部有一三角形小木块B质量为m,其底边长b,若B从顶端由静止滑至底部,则木块后退的距离为( )
A. B.
C. D.
解析:C 取向右为正方向,设木块后退的距离为x,B从顶端由静止滑至底部时,B向左运动的距离为a-b-x,则水平方向上A的平均速度大小为,B的平均速度大小为,根据水平方向动量守恒得:M-m=0,解得,x=,故选C.
4.一颗子弹水平射入静止在光滑水平地面上的木块后不再穿出,木块的动能增加了8 J,木块的质量大于子弹的质量.则此过程中产生的内能可能是( )
A.18 J B.16 J
C.10 J D.6 J
解析:A 设子弹的初速度为v0,射入木块后子弹与木块共同的速度为v,木块的质量为M,子弹的质量为m,根据动量守恒定律得mv0=(M+m)v,解得v=,木块获得的动能为ΔEk=Mv2=,系统产生的内能为Q=mv-(M+m)v2=,所以=,由于木块的质量大于子弹的质量,所以=<,即Q>2ΔEk=2×8 J=16 J,故A正确,B、C、D错误.