云南高考物理三年(2020-2033)模拟题知识点分类汇编-08动量定理、动量守恒定律(选择题)
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一、单选题
1.(2020·云南曲靖·模拟预测)一物体自t=0时开始做直线运动,其速度图像如图所示。则下列选项正确的是( )
A.在0~6s内,物体的平均速度为7.5m/s
B.物体在4s末离出发点最远
C.在4~6s内,物体所受合外力做功为零
D.在4~6s内,物体所受合外力的冲量为零
2.(2020·云南·统考三模)篮球和滑板车是深受青少年喜爱的两项体育活动。某同学抱着一篮球站在滑板车上一起以速度v0沿光滑水平地面运动,某一时刻该同学将篮球抛出,抛出瞬间篮球相对于地面的速度大小为v0,方向与抛出前滑板车的运动方向相反,已知篮球的质量为m,该同学和滑板车质量之和为M。则抛出篮球后瞬间该同学和滑板车的速度大小为( )
A.v0 B.
C. D.
3.(2020·云南·统考模拟预测)如图所示,三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列,质量均为M,静止在光滑水平面上。c车上有一静止的质量为m的小孩。现跳到b车上,接着又立即从b车跳到a车上。小孩跳离c车和b车时对地的水平速度均为v。小孩跳到a车上后相对a车保持静止,则( )
A.a、b、c、小孩四者组成的系统水平方向动量不守恒
B.b、c两车运动速率相等
C.b的速率为
D.a的速率为
4.(2020·云南昆明·统考一模)如图所示,在矩形区域abcd内存在磁感应强度大小为B、方向垂直abcd平面的匀强磁场,已知bc边长为。一个质量为m,带电量为q的正粒子,从ab边上的M点垂直ab边射入磁场,从cd边上的N点射出,MN之间的距离为2L,不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A.磁场方向垂直abcd平面向里
B.该粒子在磁场中运动的时间为
C.该粒子在磁场中运动的速率为
D.该粒子从M点到N点的运动过程中,洛伦兹力对该粒子的冲量为零
5.(2020·云南红河·一模)质量为2kg的物体在粗糙的水平地面上运动,当运动的速度为10m/s时,给物体施加一个水平恒力,在此恒力的作用下物体做直线运动,其速度随时间的变化如图所示,则下列说法中错误的是(g取10m/s2)( )
A.恒力的大小为6N
B.前4s内摩擦产生的热量为48J
C.前6s内合外力的冲量大小为
D.物体与地面间的动摩擦因数为0.2
6.(2020·云南·统考一模)有一个质量为3m的爆竹斜向上抛出,到达最高点时速度大小为v0、方向水平向东,在最高点爆炸成质量不等的两块,其中一块质量为2m,速度大小为v,方向水平向东,则另一块的速度是( )
A.3v0-v B.2v0-3v
C.3v0-2v D.2v0+v
7.(2021·云南保山·统考一模)一静止的铝原子核Al俘获一速度为1.0×107m/s的质子p后,变为处于激发态的硅原子核Si,下列说法正确的是( )
A.核反应前后核子数相等,所以生成物的质量等干反应物的质量之和
B.硅原子核速度的数量级为107m/s,方向与质子初速度的方向一致
C.核反应方程为p+ Al→Si
D.核反应过程中系统能量不守恒
8.(2021·云南昆明·统考三模)竖直放置的轻质弹簧,下端固定在水平地面上,一小球从弹簧正上方某一高度处自由下落,从小球开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球和弹簧组成的系统动量守恒
B.小球的动量一直减小
C.弹簧对小球冲量的大小大于重力对小球冲量的大小
D.小球所受合外力对小球的冲量为0
9.(2021·云南·统考二模)a、b两物体沿x轴运动,相碰后结合为一整体c,a、b、c运动的位置x随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.a的质量为b的质量的3倍
B.碰撞之前a的动量小于b的动量
C.碰撞之前a的动量与b的动量大小相等
D.碰撞之后c的动量小于碰前a的动量
10.(2021·云南昆明·统考二模)质量相等的两物体运动的速度 随时间变化的图像如图所示。整个运动过程中, 两物体的位移大小分别为、,合外力做的功分别为、,合外力的冲量大小分别为、,加速度大小分别为、下列关系式正确的是( )
A. B.
C. D.
11.(2021·云南昆明·统考一模)抗震救灾时,地面交通被阻断,可用直升机向灾区投放救灾物资。某次投放时,低空匀速水平飞行的直升机,将一救灾物资相对直升机由静止释放,不考虑空气阻力的影响,救灾物资投放后在空中运动的第内动量变化量为、动能变化量为,第内动量变化量为、动能变化量为。则下列关系式正确的是( )
A., B.,
C., D.,
12.(2022·云南昆明·统考一模)如图所示,子弹以某一水平速度击中静止在光滑水平面上的木块并留在其中。对子弹射入木块的过程,下列说法正确的是( )
A.木块对子弹的冲量等于子弹对木块的冲量
B.因子弹受到阻力的作用,故子弹和木块组成的系统动量不守恒
C.子弹和木块组成的系统损失的机械能等于子弹损失的动能减去子弹对木块所做的功
D.子弹克服木块阻力做的功等于子弹的动能减少量和摩擦产生的热量之和
二、多选题
13.(2020·云南昆明·统考一模)如图所示,在一足够大的光滑绝缘水平面上,有两个相距为d、大小相同、均带正电、质量分别为、m的小滑块A和B.方式I:A固定在水平面上,B由静止释放,一段时间后B的速度大小为v、加速度大小为a;方式Ⅱ:A、B同时由静止释放,一段时间后B的加速度大小也为a。运动过程中A、B电荷量保持不变,下列说法正确的是( )
A.方式I的整个过程中A、B系统减少的电势能为
B.方式Ⅱ的整个过程中合外力对A做的功为
C.方式Ⅱ的整个过程中合外力对B做的功为
D.方式Ⅱ的整个过程中合外力对A的冲量大小为
14.(2020·云南·统考一模)质量为2kg的木板B静止在光滑水平面上,板长为L=1.5m,厚度为h=0.2m,质量为2kg的可视为质点的物块A从木板左侧沿木板上表面水平冲上木板,初速度为=4m/s,如图所示,A、B之间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是( )
A.A、B最终相对静止,共同的速度为2m/s
B.最终从B的右端滑出,A落地时,与B右端的距离为0.4m
C.A、B系统动量守恒,机械能守恒
D.整个过程中,摩擦生热是6J
15.(2020·云南·统考一模)如图所示,两根水平固定的足够长平行光滑金属导轨上,静止放着两根质量为m、长度为L电阻为R的相同导体棒ab和cd,构成矩形回路(ab、cd与导轨接触良好),导轨平面内有竖直向,上的匀强磁场B。现给cd一个初速度v0,则( )
A.ab将向右做匀加速运动
B.ab、cd最终具有相同的速度
C.通过ab杆的电荷量为
D.回路产生的焦耳热最多为
16.(2020·云南·统考模拟预测)如图所示,空间等间距分布着水平向里的一系列足够多的磁感应强度为B条形匀强磁场区,磁场区域竖直高度足够高。每个条形磁场区域的宽度和相邻条形磁场区域的间距均为d,现有一边长为L(d>L),质量为m,电阻为R的正方形线框MNOP以初速度v0从左侧磁场边缘水平进入磁场,进入磁场时MN边平行磁场边界,则以下说法正确的是( )
A.由于磁场的存在使得线框落地时间比没有磁场时更长
B.线框在该区域运动过程中产生的焦耳热为
C.线框每穿过一个磁场区域时水平速度的改变量大小均为
D.线框能穿过完整条形磁场区域的个数为表达式
17.(2020·云南曲靖·模拟预测)质量为m的物体静止在光滑水平面上,从t=0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图所示,力的方向保持不变,则( )
A.时刻水平力F的瞬时功率为
B.在到这段时间内,水平力的平均功率为
C.时刻物体的动能为
D.在到这段时间内,水平力的平均冲量为
18.(2020·云南·统考三模)如图甲所示,绝缘水平面上有一间距L=1m的金属导轨,导轨右侧接一阻值为R=3的电阻。在导轨间虚线范围内存在垂直导轨平面的匀强磁场,磁场的宽度d=1m,磁感应强度大小B=0.5T。现有一质量为m=0.1kg,电阻r=2、长为L=1m的导体棒ab以一定的初速度从导轨的左端开始向右运动,穿过磁场区域的过程中,回路中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示。已知导体棒与导轨间的动摩擦因数,导轨电阻不计,则导体棒ab穿过磁场区域的过程中( )
A.导体棒ab做匀减速直线运动
B.导体棒ab刚进入磁场时的速度为5m/s
C.导体棒ab通过磁场的时间为0.5s
D.整个回路中产生的焦耳热为0.3J
19.(2020·云南·统考模拟预测)如图所示,质量为m的托盘P(包括框架)悬挂在轻质弹簧的下端处于静止状态,托盘的上表面水平。t=0时刻,将质量也为m的物块Q轻轻放到托盘上,t1时刻P、Q速度第一次达到最大,t2时刻,P、Q第一次下降到最低点,下列说法正确的是( )
A.Q刚放上P瞬间它们的加速度大小为
B.0~t1时间内弹簧弹力的冲量大于2mgt1
C.0~t1时间内P对Q的支持力不断增大
D.0~t2时间内P、Q的重力势能和弹簧弹性势能的总和不断减小
20.(2020·云南昆明·统考一模)如图甲所示,A、B两物块静止在光滑水平面上,两物块接触但不粘连,A、B的质量分别为,。t=0时刻对物块A施加一水平向右推力F1,同时对物块B施加一水平向右拉力F2,使A、B从静止开始运动,力F1、F2随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.时刻A对B的推力大小为
B.0~时刻内外合力对物块A做的功为
C.从开始运动到A、B分离,物体B运动的位移大小为
D.时刻A的速度比B的速度小
21.(2021·云南保山·统考一模)一质量为0.5 kg的小物块放在水平地面上的A点,距离A点5 m的位置B处是一面墙,如图所示,小物块以v0= 9 m/s的初速度从A点沿AB方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s,碰撞时间为0.05 s,碰后以6m/s的速度反向运动直至静止,g取10 m/s2。则( )
A.小物块从A点运动到B处所用时间是0.625 s
B.碰撞瞬间小物块受到墙壁的平均作用力大小为10N
C.物块与地面间的动摩擦因数为0.32
D.物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功为9J
22.(2021·云南昆明·统考三模)如图所示,一小车放在光滑的水平面上,小车段是长为的粗糙水平轨道,段是光滑的、半径为的四分之一圆弧轨道,两段轨道相切于B点。一可视为质点、质量与小车相同的物块在小车左端A点,随小车一起以的速度水平向右匀速运动,一段时间后,小车与右侧墙壁发生碰撞,碰后小车速度立即减为零,但不与墙壁粘连。已知物块与小车段之间的动摩擦因数为0.2,取重力加速度,则( )
A.物块到达C点时对轨道的压力为0 B.物块经过B点时速度大小为
C.物块最终距离小车A端 D.小车最终的速度大小为
23.(2021·云南·统考一模)质量均为m的两物块P、Q用轻弹簧连接,静止在光滑水平面上,物块Q与固定挡板接触但不粘连,如图所示。质量为m0的子弹以速度v0射入物块P后未穿出。在子弹接触P之后的整个运动过程中(弹簧始终处于弹性限度范围内),下列说法正确的是( )
A.子弹、P、Q以及弹簧组成的系统,机械能和动量均不守恒
B.挡板对Q的冲量大小为
C.弹簧的最大弹性势能为
D.Q离开挡板后弹簧的最大弹性势能为
24.(2022·云南昆明·统考一模)如图甲所示,将一轻弹簧底端固定在倾角θ=30°的足够长的光滑斜面上。把质量为1kg的物块放在弹簧上端(物块与弹簧不拴接),使物块处于静止状态。t=0时刻对物块施加沿斜面向上的外力F,使得物块一直做匀加速直线运动。外力F随位移x变化的关系如图乙所示,弹簧始终在弹性限度内,取重力加速度g=10m/s2,则( )
A.该弹簧的劲度系数为20N/m
B.物块与弹簧分离时的动能为1.125J
C.初始时刻弹簧的弹性势能为0.625J
D.从t=0时刻到物块与弹簧分离过程中拉力的冲量大小为3.5Ns
25.(2022·云南昆明·统考一模)跳台滑雪是一项勇敢者的滑雪运动,图甲是2022年北京冬奥会跳台滑雪的主跳台“雪如意”,图乙是其部分赛道及运动情况简化示意图。现有一运动员在滑雪道上获得一定速度后从跳台a处沿水平方向飞出,在斜坡上b处着陆,测得ab间的距离为40m,斜坡与水平方向的夹角为30°,运动员(包括装备)质量为60kg,且可视为质点,不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2,则运动员(包括装备)( )
A.从a处运动到b处的时间为2s
B.落到b处前瞬间动能为2.1×103J
C.从a处运动到b处过程中动量变化率不变
D.在空中距离斜坡最大距离为
26.(2022·云南·校联考模拟预测)如图所示,质量为M的木板静止在光滑水平面上,木板左端固定一轻质挡板,一根轻弹簧左端固定在挡板上,质量为m的小物块从木板最右端以速度v0滑上木板,压缩弹簧,然后被弹回,运动到木板最右端时与木板相对静止。已知物块与木板之间的动摩擦因数为μ,整个过程中弹簧的形变均在弹性限度内,则( )
A.运动过程中m、M和弹簧组成的系统机械能守恒
B.整个过程中合力对物块的冲量大小为
C.m在M上相对运动的路程为
D.整个过程弹簧弹性势能的最大值为
参考答案:
1.C
【详解】A.0~5s经过的路程
5~6s经过的路程
故在0~6s内,物体的平均速度为
故A错误;
B.0~5s,物体向正向运动,5~6s向负向运动,故5s末离出发点最远,故B错误;
C.由图可知,4~6s加速度相同,则合力相同,又由图可知4~6s内位移为零,故在4~6s内,物体所受合外力做功为零,故C正确;
D.在4~6s内,物体所受的合外力的冲量等于动量的变化量,即
物体的质量未知,故物体所受合外力的冲量一定不为零,故D错误。
故选C。
2.C
【详解】以滑板车的运动方向为正方向,则由动量守恒定律
解得
故选C。
3.D
【详解】A.a、b、c、小孩四者组成的系统,水平方向的外力之和为零,水平方向动量守恒,故A错误;
BC.对小孩跳离c车的过程,取向右为正方向,对小孩和c的系统,由水平方向动量守恒定律,有
解得c车的速度为
负号表示方向向左;
对小孩跳上b车再跳离b车的过程,由小孩和b的系统水平方向动量守恒,有
解得b车最终的速度为
故BC均错误。
D.对小孩跳上a车的过程,由动量守恒定律,有
解得a车的最终速度为
故D正确。
故选D。
4.B
【详解】A.粒子向下偏转,根据左手定则可知磁场方向垂直abcd平面向外,故A错误;
B.粒子运动轨迹如图所示
根据图中几何关系可得,则
R2=3L2+(R-L)2
解得
R=2L
解得
θ=60°
该粒子在磁场中运动的时间为
故B正确;
C.根据洛伦兹力提供向心力可得,解得该粒子在磁场中运动的速率为
故C错误;
D.根据动量定理可得该粒子从M点到N点的运动过程中,洛伦兹力对该粒子的冲量等于动量变化,由于速度变化不为零,则动量变化不为零,洛伦兹力对该粒子的冲量不为零,故D错误。
故选B。
5.C
【详解】AD.设力的大小为F,由牛顿第二定律
即
内,由牛顿第二定律
即
解得
故AD正确;
B.前4s内摩擦产生的热量
故B正确;
C.前6s内合外力的冲量
故C错误。
本题选择错误选项,故选C。
6.C
【详解】爆竹在最高点速度大小为v0、方向水平向东,爆炸前动量为3mv0,其中一块质量为2m,速度大小为v,方向水平向东,设爆炸后另一块瞬时速度大小为v′,取爆竹到最高点未爆炸前的速度方向为正方向,爆炸过程水平方向动量守恒,
则有:3mv0=2mv+m⋅v′
解得:v′=3v0−2v
故选C
【名师点睛】
爆竹在最高点速度方向水平,爆炸时水平方向动量守恒,由动量守恒定律可求出爆炸后另一块的速度大小.
7.C
【详解】A.在核反应中质量数守恒,但会发生质量亏损,故A错误;
B.设质子的质量为m,则Si的质量为28m,由动量守恒定律有
得
方向与质子的初速度方向相同,故B错误;
C.质子p即H,核反应方程为
p+Al→Si
故C正确;
D.核反应过程中系统能量守恒,故D错误。
故选C。
8.C
【详解】A.小球和弹簧组成的系统合外力不为零,动量不守恒。A错误;
B.当小球重力与弹簧弹力平衡时,小球速度最大,动量也最大。所以小球动量先增大后减小。B错误;
CD.从小球开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,因为小球动量变化的方向向上,所以合力的冲量向上,即弹簧对小球冲量的大小大于重力对小球冲量的大小。C正确,D错误。
故选C。
9.D
【详解】根据图像可得碰撞前的速度为
,
碰撞后的共同速度为
A.由动量守恒定律有
即
解得
故A错误;
BC.碰前a与b的动量大小之比为
则碰撞之前a的动量大于b的动量,故BC错误;
D.碰撞后c与a的动量大小之比为
故碰撞之后c的动量小于碰前a的动量,故D正确;
故选D。
10.B
【详解】A.在图像中,图线与时间轴所围的面积表示位移,则有
解得
故A错误;
B.设两物体的质量为,据动能定理 得
解得
故B正确;
C.根据动量定理得
解得
故C错误;
D.在中,图线的斜率代表物体的加速度,那么
解得
故D错误。
故选B。
11.B
【详解】在平抛运动中,不考虑空气阻力,其外力为重力,重力的冲量等于物体动量的改变量,满足动量定理
而,故
第内动能的变化量
第内的动能变化量
据平抛运动的规律得
,
而,,故
故选B。
12.C
【详解】A.木块对子弹的冲量与子弹对木块的冲量,方向相反,不相等,A错误;
B.因为水平面光滑,系统不受外力,子弹和木块组成的系统动量守恒,B错误;
C.根据动能定理,子弹对木块所做的功等于木块获得的动能;根据能量守恒定律,子弹和木块组成的系统损失的机械能等于子弹损失的动能减去木块获得的动能,C正确;
D.根据动能定理,子弹克服木块阻力做的功等于子弹的动能减少量,D错误。
故选C。
13.AD
【详解】A.方式I的整个过程中,只有电场力做功,系统的电势能与动能守恒,所以系统的电势能减小量为
A正确;
BC.两个过程的末态B的加速度相同,说明两个过程中滑块B相对A的位移相同,电场力做的功相同,故过程Ⅱ的末态,两滑块电势能的减少量与过程I的电势能的减少量相同,故系统末态的动能之和均为
又过程Ⅱ两滑块组成的系统 合外力为零,系统的动量守恒,即
即
联立解得
故由动能定理可知,合外力对A、B做的功分别为
BC错误;
D.根据动量定理可得,合外力对A的冲量大小
D正确。
故选AD。
14.BD
【详解】A.A、B系统水平方向不受外力,A、B最终相对静止,根据动量守恒定律可知
解得,共同的速度为
设A在B上滑行的距离为x,由能量守恒定律可知
解得
所以,A、B最终不会相对静止,最终A会从B的右端滑出,故A错误;
B.设A、B分开时,两者的速度分别是vA和vB,由动量守恒定律可知
由能量守恒定律可知
解得
A从B上表面滑离后做平抛运动,做平抛运动的时间
最终从B的右端滑出,A落地时,与B右端的距离为
故B正确;
CD.A从B上表面滑行时,因为摩擦力做功,产生的内能
所以整个过程中,摩擦生热是6J,A、B系统动量守恒,机械能不守恒,故D正确,C错误。
故选BD。
15.BC
【详解】A.根据法拉第电磁感应定律可知,只有在两棒速度不相等时回路中才有感应电流,感应电流使两棒都产生加速度,然而受到的安培力发生变化,有效电动势发生变化,感应电流、安培力、加速度也随之变化,所以ab不可能向右做匀加速运动,故A错误;
B.当两棒速度相等后,穿过回路的磁通量不变,回路中将不再有感应电流,ab、cd最终具有相同的速度,对两棒的系统受合外力为零,则根据动量守恒定律
最终两棒的速度均为
故B正确;
C.选向右的方向为正,对ab棒根据动量定理有
联立可以得到
故C正确;
D.根据能量守恒定律,在运动过程中产生的热量为
故D错误。
故选BC。
16.BD
【详解】A.线框进入磁场或者出离磁场时会产生感应电流,则线圈的上下边受到的安培力等大反向,可知竖直方向的合力仍等于线框的重力,则磁场的存在,线框落地时间与没有磁场时相同,选项A错误;
B.线框水平方向上进磁场和出磁场受安培力做减速运动,在无磁场区以及全部在磁场中做匀速直线运动,在竖直方向上仅受重力,做自由落体运动。最终水平速度减为零,线框最终将竖直下落,设线框竖直下落H时,速度为vH,由能量守恒得
自由落体规律
vH2=2gH
解得
选项B正确;
C.线圈在水平方向进入和出离磁场时都受到向左的安培力作用而做减速运动,则线圈进入磁场时,根据动量定理
则
则线框每穿过一个磁场区域时水平速度的改变量大小均为
选项C错误;
D.根据C的分析可知,线框能穿过完整条形磁场区域的个数为表达式
选项D正确。
故选BD。
17.AC
【详解】A.0~2t0时间内的加速度
则时刻的速
此时瞬时功率
故A正确;
B.在到这段时间内,由动能定理得
联立得平均功率
故B错误;
C.0~3t0由动量定理得
动能为
故C正确;
D.平均冲量
故D错误。
故选AC。
18.BC
【详解】A.导体棒在磁场中运动的加速度为
则随着速度v的减小,加速度逐渐减小,即导体棒ab做加速度逐渐减小的减速直线运动,选项A错误;
B.由图读出MN刚进入磁场时的电流 i0=0.5A
根据闭合电路欧姆定律得
根据法拉第电磁感应定律得
E=BLv0
联立解得
选项B正确;
D.导体棒通过磁场过程,由动能定理得
而
解得回路产生的焦耳热
选项D错误;
C.导体棒通过磁场过程,取向右为正方向,由动量定理得
而
联立解得
t=0.5s
选项C正确。
故选BC。
19.AC
【详解】A. Q刚放上P瞬间,弹簧弹力不变,仍为mg,故根据牛顿第二定理可知,它们的加速度
故A正确;
B. t1时刻P、Q速度第一次达到最大,此时P、Q整体合力为零,此时弹簧弹力
故0~t1时间内弹簧弹力小于2mg,故0~t1时间内弹簧弹力的冲量小于2mgt1,故B错误;
C. 0~t1时间内整体向下的加速度逐渐减小到零,对Q有
故P对Q的支持力N不断增大,故C正确;
D. t2时刻,P、Q第一次下降到最低点,动能为零,故根据机械能守恒可知,0~t2时间内P、Q的重力势能和弹簧弹性势能的总和先减小再增大,故D错误。
故选AC。
20.BD
【详解】C.设t时刻AB分离,分离之前AB物体共同运动,加速度为a,以整体为研究对象,则有:
分离时:
根据乙图知此时,则从开始运动到A、B分离,物体B运动的位移大小:
故C错误;
A.时刻还未分离,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律,则有:
对B,根据牛顿第二定律:
F2+FAB=mBa
则
故A错误;
B.0~时间,根据乙图知:
F1+F2=F0
则始终有,对整体根据牛顿第二定律:
则时刻
对A根据动能定理:
故B正确;
D.时,AB达到共同速度
此后AB分离,对A,根据动量定理:
I=mA△v
根据乙图t0~t0,F-t图象的面积等于F1这段时间对A的冲量,则
则
对B,根据动量定理:
I′=mB△v′
根据乙图t0~t0,F-t图象的面积等于F2这段时间对B的冲量,则
则
则t0~t0时间内B比A速度多增大
故D正确。
故选:BD。
21.ACD
【详解】A.令,设小物块由A到B的时间为t,则
解得
故A正确;
B.规定向右为正,令 ,,小物块与墙碰撞过程,根据动量定理得
解得
即平均作用力的大小为130N,故B错误;
C.物块由A到B的过程,由动能定理得
代入数据解得
故C正确;
D.物块反向运动过程,由动能定理得
故D正确。
故选ACD。
22.AD
【详解】A.对木块在AB段分析,由牛顿第二定律可知
代入数据解得
根据运动学公式,可物块在B点的速度为
代入数据解得
B到A的过程中,由动能定理可得
解得
根据向心力公式有
故物块到达C点时对轨道的压力为0,A正确;
B.物块返回B时,由于BC是光滑的,有
代入数据解得
B错误;
CD.物块从B到A,由小车与物块的动量守恒,可知有
解得
整个过程由动能定理可得
得
符合题意,故最终距离A端的距离为
C错误,D正确。
故选AD。
23.AB
【详解】A.子弹进入P的过程中,有动能损失,弹簧被压缩和形变恢复的过程,挡板对Q有弹力,所以系统合外力不为零,动量不守恒。A正确;
B.子弹射入P后,系统的动量为,然后弹簧被压缩,到完全恢复,系统的动量为,则对系统,根据动量定理得挡板对Q的冲量大小为。B正确;
C.P向右压缩弹簧,速度为零时,弹簧的弹性势能最大,为
C错误;
D.Q离开挡板后,系统动量守恒,当三者共速时,弹簧弹性势能最大,有
,
解得
D错误。
故选AB。
24.AC
【详解】A.t=0时刻对物块由牛顿第二定律得
物块与弹簧分离时
解得
A正确;
B.从t=0时刻到物块与弹簧分离的过程中,由动能定理得
解得
B错误;
C.初始时刻弹簧的弹性势能
解得
C正确;
D.从t=0时刻到物块与弹簧分离过程中,由动量定理得
解得
因此过程中拉力的冲量大小应小于3.5Ns,D错误;
故选AC。
25.ACD
【详解】A.由a到b过程,运动员做平抛运动在竖直方向
解得
A正确;
B.在水平方向
解得
运动员在b点处的竖直速度为
运动员在b点处的速度大小为
落到b处前瞬间动能
B错误;
C.从a处运动到b处过程中
解得
C正确;
D.沿斜面方向和垂直斜面方向建立直角坐标系,沿垂直斜面初速度的分量为 ,重力加速度g垂直斜面的分量为 .设所求最大距离为H,在垂直斜面方向,根据运动学公式得
得
D正确。
故选ACD。
26.BD
【详解】A.滑块在木板上运动的过程中,因为摩擦,所以系统机械能减小,故A错误。
B.由动量守恒,有
合力对物块的冲量等于物块的动量变化量,得
故B正确。
C.系统减少的机械能转化为系统内能,有
解得相对运动路程
故C错误。
D.当m、M第一次共速时,弹簧被压缩到最短,弹性势能最大,
故D正确。
故选BD。
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