1.如图所示,放在光滑水平面上的两物体,它们之间有一个被压缩的轻质弹簧,用细线把它们拴住.已知两物体质量之比为m1∶m2=2∶1,把细线烧断后,两物体被弹开,速度大小分别为v1和v2,动能大小分别为Ek1和Ek2,则下列判断正确的是( )
A.弹开时,v1∶v2=1∶1
B.弹开时,v1∶v2=2∶1
C.弹开时,Ek1∶Ek2=2∶1
D.弹开时,Ek1∶Ek2=1∶2
【答案】D 【解析】根据动量守恒定律知,p1=p2,即m1v1=m2v2,所以v1∶v2=m2∶m1=1∶2,A、B错误;由Ek=得,Ek1∶Ek2=m2∶m1=1∶2,C错误,D正确.
2.如图所示,光滑水平直轨道上有两滑块A、B用橡皮筋连接,A的质量为m.开始时橡皮筋松弛,B静止,给A向左的初速度v0.一段时间后,B与A同向运动发生碰撞并粘在一起.碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍,也是碰撞前瞬间B的速度的一半.则物体B的质量为( )
A. B.
C.m D.2m
【答案】B 【解析】以v0的方向为正方向.设B的质量为mB,A、B碰撞后的共同速度为v.由题意知:碰撞前瞬间A的速度为,碰撞前瞬间B的速度为2v,由动量守恒定律得m+2mBv=(m+mB)v,解得mB=,故B正确.
3.如图所示,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B物块刚好能落入正前方的沙坑中.假如碰撞过程中无机械能损失,已知物块B与地面间的动摩擦因数为0.1,与沙坑的距离x=0.5 m,g取10 m/s2.物块可视为质点,则碰撞前瞬间A的速度大小为( )
A.0.5 m/s B.1.0 m/s
C.1.5 m/s D.2.0 m/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-·2mv2,代入数据得v=1 m/s,A与B碰撞的过程中,A与B组成的系统在水平方向的动量守恒,选取向右为正方向,则有mv0=mv1+2mv,由于没有机械能的损失,则有mv=mv+·2mv2,联立解得v0=1.5 m/s,C正确.