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质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动,有一轻弹簧固定其上,另一质量也为m的物体乙以4m/s的速度与甲相向运动,如图所示,则 (  )
A.甲、乙两物块在弹簧压缩过程中,由于弹簧弹力的作用,甲乙两物体组成的系统动量不守恒
B.当两物块相距最近时,甲物块的速度为零
C.甲物块的速率可达到5m/s
D.当甲物块的速率为1m/s时,乙物块的速率可能为2m/s,也可能为0
D

试题分析:甲、乙两物块在弹簧压缩过程中,由于不受外力的作用,甲乙两物体组成的系统动量守恒,选项A 错误;当两物块相距最近时,甲乙物块的速度相等,选项B错误;若物块甲的速率达到5m/s,方向与原来相同,则mv-mv=-mv′+mv′,代入解得v′=6m/s.两个物体的速率都增大,动能都增大,违反了能量守恒定律.若物块甲的速率达到5m/s,方向与原来相反,则mv-mv=mv′+mv′,代入解得v′=-4m/s,可以,碰撞后,乙的动能不变,甲的动能增加,系统总动能增加,违反了能量守恒定律.所以物块甲的速率不可能达到5m/s.故C错误;若物块甲的速率为1m/s,方向与原来相同,则由mv-mv=-mv′+mv′,代入解得v′=2m/s.若物块甲的速率为1m/s,方向与原来相反,则由mv-mv=mv′+mv′,代入解得v′=0.故D正确.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

(1)气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律,实验装置如图所示,采取的实验步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平:
c.在A和B间放入一个被压缩的轻质且极短的弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;
d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1
e.按下电钮放开卡销,同时用计时器记录滑块A、B从开始到分别碰撞C、D挡板时所用时间t1、t2
①实验中还应测量的物理量是______.
②利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是______.
(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中,利用重锤拖着纸带自由下落通过打点计时器并打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.
①在实验过程中,下列的说法正确的是:______.
A.必须使用的测量仪器有:打点计时器、夭平和刻度尺
B.纸带与打点计时器的两个限位孔要在同一竖直线上
C.实验中若其他条件不变且空气阻力恒定时,选用重锤质量的大小不影响实验的误差
D.选用纸带上任意可计算速度的两点都可以用来验证机械能守恒定律
②安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图所示.图中O点为为打点起始点,且速度为零.

选取纸带上打出的连续点A、B、C,…,测出其中E、F、G点距打点起始点O的距离分别为h1、h2、h3,已知重锤质量为m,当地重力加速度为g,打点计时器打点周期为T.为验证此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从打下O点到打下F点的过程中,重锤重力势能的减少量△EP=______,动能的增加量△EK______(用题中所给字母表示).
③以各点到起始点的距离h为横坐标,以各点速度的平方v2为纵坐标建立直角坐标系,用实验测得的数据绘出v2-h图线,如图所示.从v2-h图线求得重锤下落的加速度g'=______m/s2.(保留3位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,两根间距为d的光滑金属导轨,平行放置在倾角为的斜面上,导轨的右端接有电阻R,整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直。导轨上有一质量为m、电阻也为R的金属棒与两导轨垂直且接触良好,金属棒以一定的初速度v0在沿着导轨上滑一段距离L后返回 ,不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。下列说法正确的是
A.导体棒沿着导轨上滑过程中通过R的电量q=
B.导体棒返回时先做匀加速运动,最后做匀速直线运动
C.导体棒沿着导轨上滑过程中电阻R上产生的热量Q=mv02-mgL
D.导体棒沿着导轨上滑过程中克服安培力做的功W=(mv02-mgL)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升,在某一高度撤去恒力。不计空气阻力,在整个上升过程中,物体机械能随时间变化关系是

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(19分)如图所示,正方形单匝均匀线框abcd边长L=0.4m,每边电阻相等,总电阻R=0.5Ω。一根足够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮,一端连接正方形线框,另一端连接绝缘物体P,物体P放在一个光滑的足够长的固定斜面上,斜面倾角θ=30°,斜面上方的细线与斜面平行。在正方形线框正下方有一有界的匀强磁场,上边界I和下边界II都水平,两边界之间距离也是L=0.4m。磁场方向水平且垂直纸面向里,磁感应强度大小B=0.5T。现让正方形线框的cd边距上边界I的正上方高度h=0.9m的位置由静止释放,且线框在运动过程中始终与磁场垂直,cd边始终保持水平,物体P始终在斜面上运动,线框刚好能以v=3m/s的速度进入并匀速通过磁场区域。释放前细线绷紧,重力加速度 g=10m/s2,不计空气阻力。

(1) 线框的cd边在匀强磁场中运动的过程中,c、d 间的电压是多大?
(2) 线框的质量m1和物体P的质量m2分别是多大?
(3) 在cd边刚进入磁场时,给线框施加一个竖直向下的拉力F使线框以进入磁场前的加速度匀加速通过磁场区域,在此过程中,力F做功W =0.23J,求正方形线框cd边产生的焦耳热是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,小车停放在光滑的水平面上,小车的质量为M= 8kg,在小车水平面A处放有质量为m=2kg的物块,AB段是粗糙的水平面,BC是一段光滑的圆弧,在B点处与AB相切,现给物块一个V0=5m/s的初速度,物块便沿AB滑行,并沿BC上升,然后又能返回,最后恰好回到A点处与小车保持相对静止,求:

①从物块开始滑动至返回A点整个过程中,小车与物块组成的系统损失的机械能为多少?
②物块沿BC弧上升相对AB平面的最大高度为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,光滑的金属框架abc固定在水平面内,顶角=53°,金属框架处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直水平面,t=0时,金属棒MN受向右的水平拉力F作用,从b点开始沿bc方向以速度v做匀速运动,在运动过程中MN始终垂直于bc,且与框架接触良好,框架bc边和金属棒MN单位长度的电阻均为r,框架ab边的电阻忽略不计(sin53°=0.8)。

(1)求t时刻回路中的电流I;
(2)写出拉力F与杆的位移x的关系式,并类比v-t图象求位移的方法,写出拉力F做的功W与杆的位移x的关系式;
(3)求时间t内回路中产生的焦耳热Q。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L,左端接有阻值为R的电阻,处在方向竖直,磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m的导体棒与固定弹簧相连,放在导轨上,导轨与导体棒的电阻均可忽略。初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有水平向右的初速度。在沿导轨往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。

(1)求初始时刻导体棒受到的安培力。
(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时,弹簧的弹力势能为,则这一过程中安培力所做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少?
(3)导体棒往复运动,最终将静止于何处?从导体棒开始运动直到最终静止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(9分)如图所示,光滑水平面上有一质量M =" 4.0" kg的带有圆弧轨道的平板车,车的上表面是一段长L=1.5m的粗糙水平轨道,水平轨道左侧连一半径R =" 0.25" m 的四分之一光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在点相切.现将一质量m =" 1.0" kg的小物块(可视为质点)从平板车的右端以水平向左的初速度v0滑上平板车,小物块与水平轨道间的动摩擦因数,小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A.取g =" 10" m/s2,求:

(1)小物块滑上平板车的初速度v0的大小.
(2)小物块与车最终相对静止时,它距点的距离.

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