8.如图21所示,质量为0.5 kg的小球在距离车底面高20 m处以一定的初速度向左平抛,落在以7.5 m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中,车底涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4 kg,设小球在落到车底前瞬间速度是25 m/s,则当小球与小车相对静止时,小车的速度是( )
A.5 m/s B.4 m/s
C.8.5 m/s D.9.5 m/s
解析:由平抛运动的知识可知:小球下落的时间t===2 s,在竖直方向的速度vy=gt=20 m/s,由运动的合成可得在水平方向的速度v0= m/s=15 m/s,由于小球和小车的相互作用满足水平方向上的动量守恒,所以4×7.5-0.5×15=(4+0.5)v,v=5 m/s,A选项正确.
答案:A
图22
7.质量M=100 kg的小船静止在水面上,船首站着质量m甲=40 kg的游泳者甲,船尾站着质量m乙=60 kg的游泳者乙,船首指向左方.若甲、乙两游泳者同时在同一水平线上甲朝左、乙朝右以3 m/s的速率跃入水中,则( )
A.小船向左运动,速率为1 m/s
B.小船向左运动,速率为0.6 m/s
C.小船向右运动,速率大于1 m/s
D.小船仍静止
解析:选向左的方向为正方向,由动量守恒定律得m甲v-m乙v+Mv′=0
船的速度为
v′== m/s=0.6 m/s.
船的速度方向沿正方向--向左.故选项B正确.
答案:B
图21
6.如图20所示,A、B两物体质量分别为mA、mB,且mA>mB,置于光滑水平面上,相距较远,将两个大小均为F的力,同时分别作用在A、B上经相同距离后,撤去两个力,两物体发生碰撞并粘在一起后将( )
A.停止运动 B.向左运动
C.向右运动 D.运动方向不能确定
解析:由于F作用相同距离,故A、B获得的动能相等,即EkA=EkB,又由p2=2mEk,得pA>pB,撤去F后A、B系统动量守恒知p总=pA-pB,方向向右,故选C.
答案:C
5.两辆质量相同的小车,置于光滑的水平面上,有一人静止在小车A上,两车静止,如图19所示.当这个人从A车跳到B车上,接着又从B车跳回A车并与A车保持相对静止,则A车的速率( )
图19
A.等于零 B.小于B车的速率
C.大于B车的速率 D.等于B车的速率
解析:选A车、B车和人作为系统,两车均置于光滑的水平面上,当水平方向上无论人如何跳来跳去,系统均不受外力作用,故满足动量守恒定律.
设人的质量为m,A车和B车的质量均为M,最终两车速度分别为vA和vB.由动量守恒定律得0=(M+m)vA-MvB,则=,即vA<vB.故选项B正确.
答案:B
图20
4.如图18所示,在固定的水平光滑横杆上套着一个轻杆,一条线的一端连于轻环,另一端系小球.与球的质量比,轻环和线的质量可忽略不计.开始时,将系球的线绷直并拉到与横杆平行的位置然后释放小球.小球下摆时悬线与横杆的夹角θ逐渐增大,试问:θ由0°增大到90°的过程中,小球速度的水平分量的变化是( )
A.一直增大 B.先增大后减小
C.始终为零 D.以上说法都不正确
解析:系统在竖直方向受小球的重力作用,故系统总动量不守恒,但水平方向上不受外力(横杆光滑,无滑动摩擦力,而绳子上的拉力为内力),故水平方向上动量守恒而轻环的质量忽略不计.故小球在水平方向上的动量始终为零.
答案:C
3.一质量为m的平板车以速度v在光滑水平面上滑行,质量为M的泥团从离车h高处自由下落,恰好落在车面上,则车的速度变为( )
A.仍为v B.mv/(M+m)
C.m/(m+M) D.(mv+m)/(m+M)
解析:以平板车和质量为M的泥团为一系统,由水平方向动量守恒得:mv=(M+m)v车,得v车=,只有B项正确.
答案:B
图18
2.如图17所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧,两手分别按住小车,使它们静止,对两车及弹簧组成的系统,下列说法中正确的是( )
A.两手同时放开后,系统总动量始终为零
B.先放开左手,后放开右手,动量不守恒
C.先放开左手,后放开右手,总动量向左
D.无论何时放手,两手放开后在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零
解析:当两手同时放开时,系统的合外力为零,所以系统的动量守恒,又因开始时总动量为零,故系统总动量始终为零,选项A正确;先放开左手,左边的物体就向左运动,当再放开右手后,系统所受合外力为零,故系统的动量守恒,且开始时总动量方向向左,放开右手后总动量方向也向左,故选项B错而C、D正确.综合上述分析可知选项A、C、D正确.
答案:ACD
1.如图16所示,A、B两物体的质量mA>mB,中间用一段细绳相连并有一
图16
被压缩的轻弹簧,放在平板小车C上,A、B、C均处于静止状态.若地面光滑,则在细绳被剪断后,A、B在C上向相反方向滑动的过程中( )
A.若A、B与C之间的摩擦力大小相等,则A、B组成的系统动量守恒,A、B、C组成的系统动量不守恒
B.若A、B与C之间的摩擦力大小相等,则A、B组成的系统动量守恒,A、B、C组成的系统动量也守恒
C.若A、B与C之间的摩擦力大小不相等,则A、B组成的系统动量不守恒,A、B、C组成的系统动量也不守恒
D.若A、B与C之间的摩擦力大小不相等,则A、B组成的系统动量不守恒,A、B、C组成的系统动量守恒
解析:对A、B组成的系统,弹簧弹力为内力,A、B与C之间的摩擦力是外力,当A、B与C之间的摩擦力等大反向时,系统所受外力的矢量和为零,动量守恒,当A、B与C之间的摩擦力大小不相等时,系统所受外力的矢量和不为零,动量不守恒,对A、B、C组成的系统,弹簧的弹力、A、B与C之间的摩擦力均为内力,无论A、B与C之间的摩擦力大小是否相等,A、B、C组成的系统所受外力的矢量和均为零,动量守恒,选项B、D对.
答案:BD
图17
27.为了探究一定浓度生长素对某植物幼苗不同器官生长的影响,研究小组的同学将除去尖端的胚根和胚芽各50条(初始长度为10mm),平均分成10组,然后在不同生长素浓度的培养液中培养一段时间后,测量其结果如下表:
分组 |
一 |
二 |
三 |
四 |
五 |
六 |
七 |
八 |
九 |
十 |
|
生长素溶液浓度(mol/L) |
10-13 |
10-12 |
10-11 |
10-10 |
10-9 |
10-8 |
10-7 |
10-6 |
10-5 |
10-4 |
|
三天后平均 长度 |
胚芽 |
12.3 |
12.4 |
12.7 |
13.5 |
14.7 |
16.0 |
15.1 |
12.2 |
10.8 |
10.0 |
胚根 |
11.3 |
11.9 |
12.7 |
13.7 |
12.6 |
12.0 |
10.9 |
10.0 |
10.0 |
10.0 |
(1)本实验中,切去胚芽和胚根尖端的目的是:_______________________________。
(2)根据本实验的实验数据,所得的实验结论是:
①____________________________________________________。
②____________________________________________________。
③____________________________________________________。
1-10 |
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11-20 |
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21-25 |
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26.下图中,A、B两只花盆放在具有一定转速的匀速旋转的转盘上。A放在开小窗的暗箱内,暗箱放在转盘正中;B放在转盘正中,外套上开小窗的暗室。回答下列问题:
⑴若A花盆和暗箱一起旋转,A花盆中的小苗生长情况将是 。
⑵若A花盆不转,暗箱随转盘旋转,A花盆中的小苗生长情况将是 。
⑶若B花盆旋转,暗箱不随转盘旋转,B花盆中的小苗生长情况将是 。
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