单选题 (共 7 题 ),每题只有一个选项正确
如图,质量相等的小球和小环用不可伸长的轻绳相连,小环套在光滑固定的水平细杆上,初始时刻小球 在小环的左下方,绳子拉直,由静止释放,不计空气阻力,则
$\text{A.}$ 小球和小环组成的系统,动量守恒
$\text{B.}$ 小球和小环组成的系统,机械能不守恒
$\text{C.}$ 小球向右摆到的最高点和释放点的高度相同
$\text{D.}$ 整个运动过程中,绳的拉力对小球一直不做功
如图所示,甲木块的质量为 $m_l$ ,以 $v$ 的速度沿光滑水平地面向前运动,正前方有一静止的、质量为 $m_2$ 的乙木块,乙上连有一轻质弹簧。甲木块与弹簧接触后( )
$\text{A.}$ 甲木块的动量守恒
$\text{B.}$ 乙木块的动量守恒
$\text{C.}$ 甲、乙两木块所组成系统的动量守恒
$\text{D.}$ 甲、乙两木块所组成系统的机械能守恒
在光滑的水平面上有一辆平板车,人拎着一个锤子站在车的左侧,人和车都处于静止状态。若人挥动锤子敲打车的左端,如图所示,则下列说法正确的是
$\text{A.}$ 当人挥动锤子,敲打车之前,车一直保持静止
$\text{B.}$ 当锤子停止运动时,人和车也停止运动
$\text{C.}$ 锤子、人和车组成的系统水平方向动量守恒
$\text{D.}$ 不断敲击车的左端,车和人会持续向右运动
如图所示,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,下列说法中不正确的是
$\text{A.}$ 两手同时放开后,系统总动量为零
$\text{B.}$ 先放开右手,后放开左手后,系统总动量不为零,且方向向左
$\text{C.}$ 先放开左手,后放开右手后,系统总动量不为零,且方向向左
$\text{D.}$ 无论先放哪只手,系统机械能都守恒
关于物体的动量,下列说法中正确的是( )
$\text{A.}$ 物体的动量越大,其惯性也越大
$\text{B.}$ 同一物体的动量越大,其速度不一定越大
$\text{C.}$ 物体的加速度不变,其动量一定不变
$\text{D.}$ 运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向
运动员向球踢了一脚(如图),踢球时的力 $F=100 \mathrm{~N}$ ,球在地面上滚动了 $t=10 \mathrm{~s}$停下来,则运动员对球的冲量为
$\text{A.}$ $1000 \mathrm{~N} \cdot \mathrm{~s}$
$\text{B.}$ $500 \mathrm{~N} \cdot \mathrm{~s}$
$\text{C.}$ 零
$\text{D.}$ 无法确定
高空作业须系安全带,如果质量为 $m$ 的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为 $h$(可视为自由落体运动),此后经历时间 $t$安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终坚直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为
$\text{A.}$ $\frac{m \sqrt{2 g h}}{t}+m g$
$\text{B.}$ $\frac{m \sqrt{2 g h}}{t}-m g$
$\text{C.}$ $\frac{m \sqrt{g h}}{t}+m g$
$\text{D.}$ $\frac{m \sqrt{g h}}{t}-m g$
多选题 (共 3 题 ),每题有多个选项正确
如图所示为两滑块 $M 、 N$ 之间压缩一轻弹簧,滑块与弹簧不连接,用一细绳将两滑块拴接,使弹簧处于锁定状态,并将整个装置放在光滑的水平面上.烧断细绳后到两滑块与弹簧分离的过程中,下列说法正确的是
$\text{A.}$ 两滑块的动量之和变大
$\text{B.}$ 两滑块与弹簧分离后动量等大反向
$\text{C.}$ 如果两滑块的质量相等,则分离后两滑块的速率也相等
$\text{D.}$ 整个过程中两滑块的机械能增大
静止在湖面上的小船中有两人分别向相反方向水平抛出质量相同的小球,先将甲球向左抛,后将乙球向右抛.抛出时两小球相对于河岸的速率相等,水对船的阻力忽略不计,则下列说法正确的是
$\text{A.}$ 两球抛出后,船向左以一定速度运动
$\text{B.}$ 两球抛出后,船向右以一定速度运动
$\text{C.}$ 两球抛出后,船的速度为 0
$\text{D.}$ 拖出时,人给甲球的冲量比人给乙球的冲量大
静止在光滑水平面上的物体,受到水平拉力 $F$ 的作用,拉力 $F$ 随时间 $t$ 变化的图象如图所示,则下列说法中正确的是
$\text{A.}$ $0 \sim 4 \mathrm{~s}$ 内物体的位移为零
$\text{B.}$ $0 \sim 4 \mathrm{~s}$ 内拉力对物体做功为零
$\text{C.}$ 4 s 末物体的动量为零
$\text{D.}$ $0 \sim 4 \mathrm{~s}$ 内拉力对物体的冲量为零
解答题 (共 5 题 ),解答过程应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤
光滑水平轨道上有三个木块 $A 、 B 、 C$ ,质量分别为 $m_A=3 m 、 m_B=m_C=m$ ,开始时 $B 、 C$ 均静止,$A$ 以初速度 $v_0$ 向右运动,$A$ 与 $B$ 碰撞后分开,$B$ 又与 $C$ 发生碰撞并粘在一起,此后 $A$ 与 $B$ 间的距离保持不变.求 $B$ 与 $C$ 碰撞前 $B$ 的速度大小.
如图所示,质量均为 $m$ 的小车和木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上,质量为 $2 m$ 的小孩站在小车上用力向右迅速推出木箱,木箱相对于冰面运动的速度为 $v$ ,木箱运动到右侧墙壁时与坚直墙壁发生弹性碰撞,反弹后能被小孩接住,求:
(1)小孩接住箱子后共同速度的大小;
(2)若小孩接住箱子后再次以相对于冰面的速度 $v$ 将木箱向右推出,木箱仍与坚直墙壁发生弹性碰撞,判断小孩能否再次接住木箱.
如图所示,光滑水平轨道上放置长板 $A$(上表面粗糙)和滑块 $C$ ,滑块 $B$ 置于 $A$ 的左端。三者质量分别为 $m_A=2 \mathrm{~kg} 、 m_B=1 \mathrm{~kg} 、 m_C=2 \mathrm{~kg}$ ,开始时 $C$ 静止,$A 、 B$ 一起以 $v_0=5 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$ 的速度匀速向右运动,$A$ 与 $C$ 相碰撞(时间极短)后 $C$ 向右运动,经过一段时间, $A 、 B$ 再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与 $C$ 碰撞.求 $A$ 与 $C$ 发生碰撞后瞬间 $A$ 的速度大小.
人和冰车的总质量为 $M$ ,另一木球质量为 $m$ ,且 $M: m=31: 2$ .人坐在静止于水平冰面的冰车上,以速度 $v$(相对地面)将原来静止的木球沿冰面推向正前方向的固定挡板,不计一切摩擦阻力,设小球与挡板的碰撞是弹性的,人接住球后,再以同样的速度 $v$(相对地面)将球推向挡板.求人推多少次后不能再接到球?
如图所示,甲、乙两名宇航员正在离空间站一定距离的地方执行太空维修任务.某时刻甲、乙都以大小为 $v_0=2 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$ 的速度相向运动,甲、乙和空间站在同一直线上且可当成质点.甲和他的装备总质量为 $M_1=90 \mathrm{~kg}$ ,乙和他的装备总质量为 $M_2=135 \mathrm{~kg}$ ,为了避免直接相撞,乙从自己的装备中取出一质量为 $m=45 \mathrm{~kg}$ 的物体 $A$ 推向甲,甲迅速接住 $A$ 后即不再松开,此后甲、乙两宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动,且安全"飘"向空间站.(设甲、乙距离空间站足够远,本题中的速度均指相对空间站的速度)
(1)乙要以多大的速度 $v$(相对于空间站)将物体 $A$ 推出?
(2)设甲与物体 $A$ 作用时间为 $t=0.5 \mathrm{~s}$ ,求甲与 $A$ 的相互作用力 $F$ 的大小.