正确率40.0%如图所示,甲、乙两人穿着同款充气“防护服”出来散步,由于两人初次穿充气服,走起路来有些控制不好平衡,所以两人在极短时间内发生了一维直线碰撞.若甲的质量为$${{m}{,}}$$乙的质量为$${{3}{m}{,}}$$且以相同的速率$${{v}}$$在光滑水平面上发生相向碰撞,碰撞后乙静止不动,则这次碰撞()
B
A.属于完全非弹性碰撞
B.属于弹性碰撞
C.总动能全部转化为内能
D.碰撞后甲的速度大小为$${{4}{v}}$$
2、['动量守恒-系统内力远大于外力或作用时间极短']正确率60.0%如图所示,我国自行研制的第五代隐形战机“歼$${{−}{{2}{0}}}$$”以速度$${{v}_{0}}$$水平向右匀速飞行,到达目标地时,将质量为$${{M}}$$的导弹自由释放,导弹向后喷出质量为$${{m}}$$、对地速率为$${{v}_{1}}$$的燃气,则喷气后导弹的速率为()
A
A.$$\frac{M v_{0}+m v_{1}} {M-m}$$
B.$$\frac{M v_{0}-m v_{1}} {M-m}$$
C.$$\frac{M v_{0}-m v_{1}} {M}$$
D.$$\frac{M v_{0}+m v_{1}} {M}$$
3、['弹性碰撞', '动量守恒-系统内力远大于外力或作用时间极短']正确率60.0%已知质量相同的两个物体发生弹性正碰时速度交换.如图为“牛顿摆”,由五个相同的钢球紧挨着悬挂在同一水平线上.当拉起最左侧的球$${{1}}$$并释放,由于相邻球间的碰撞,导致最右侧的球$${{5}}$$被弹出,碰撞时动能不损失.则()
C
A.相邻球间的碰撞属于非弹性碰撞
B.球$${{5}}$$被弹起时,球$${{4}}$$速度不为零
C.球$${{5}}$$被弹起时,球$${{1}}$$速度等于零
D.五个钢球组成的系统在整个运动过程中动量守恒
4、['动量守恒-系统内力远大于外力或作用时间极短', '反冲与爆炸']正确率60.0%中国已成功发射可重复使用试验航天器。某实验小组仿照航天器的发射原理,在地球表面竖直向上发射了一质量为$${{M}}$$(含燃料)火箭,当火箭以大小为$${{v}_{0}}$$的速度竖直向上飞行时,火箭接到加速的指令瞬间向后喷出一定质量的气体,气体喷出时速度大小为$${{v}_{1}}$$,加速后航天器的速度大小为$${{v}_{2}}$$,不计喷气过程重力的影响,所有速度均为对地速度。则喷出气体的质量为()
B
A.$$\frac{M v_{2}} {v_{1}}$$
B.$$\frac{M \left( v_{2}-v_{0} \right)} {v_{1}+v_{2}}$$
C.$$\frac{M \left( v_{2}-v_{0} \right)} {v_{1}-v_{2}}$$
D.$$\frac{M v_{1}} {v_{2}}$$
5、['带电粒子在磁场中的运动', '动量守恒-系统内力远大于外力或作用时间极短', '水平面内的圆周运动', '洛伦兹力的方向判断']正确率40.0%$${{K}^{−}}$$介子的衰变方程为:$$K^{-} \to\pi^{-}+\, \pi_{0}$$,其中$${{K}^{—}}$$介子和$${{π}^{−}}$$介子带负电,$${{π}_{0}}$$介子不带电。如图,匀强磁场的方向垂直纸面向外,一个$${{K}^{−}}$$介子沿垂直于磁场的方向射入,其轨迹为图中的虚线圆弧,若$${{K}^{−}}$$介子在磁场中发生衰变,则衰变产生的$${{π}^{−}}$$介子和$${{π}_{0}}$$介子的运动轨迹可能是$${{(}{)}}$$
C
A.
B.
C.
D.
正确率40.0%如图所示的装置中两摆摆长相同,悬挂于同一高度,$${{A}{、}{B}}$$
A
A.$$1 \colon~ ( 1+\sqrt{2} )$$
B.$$( 1+\sqrt{2} ) \colon1$$
C.$$\sqrt{2} \colon~ ( 1+\sqrt{2} )$$
D.$$( 1+\sqrt{2} ) \! : \, \sqrt{2}$$
7、['动量守恒-系统内力远大于外力或作用时间极短']正确率40.0%如图所示,在光滑水平面上有两个木块$${{A}{、}{B}}$$
B
A.$${\frac{1} {3}} m / s$$
B.$${\frac{2} {3}} m / s$$
C.$${{1}{m}{/}{s}}$$
D.$${\frac{4} {5}} m / s$$
8、['弹性碰撞', '动量守恒-系统受到外力矢量和为0', '动量守恒-系统内力远大于外力或作用时间极短']正确率60.0%下列关于碰撞及动量守恒定律的说法正确的是$${{(}{)}}$$
D
A.所有的碰撞都遵守动量守恒定律
B.所有的正碰都是弹性碰撞,所有的弹性碰撞都是正碰
C.打乒乓球时球拍与球的碰撞是弹性碰撞
D.所有的弹性碰撞都满足碰撞前后系统总动能相等
9、['动量守恒-系统内力远大于外力或作用时间极短', '机械能守恒定律的其他应用']正确率40.0%羽毛球运动作为人们日常活动最受欢迎的运动项目之一,若羽毛球以某一水平初速度击中静止在水平地面的纸箱,使其瞬间卡在纸箱侧壁上,发现羽毛球与纸箱一起滑行的距离为$${{L}}$$. 已知羽毛球质量$${{5}{g}}$$,纸箱的质量$$2. 4 9 5 ~ \mathrm{k g}$$,纸箱与地面间动摩擦因数$${{μ}{=}{{0}{.}{1}}}$$,滑行距离$$L=2 ~ \mathrm{c m}.$$则羽毛球击中纸箱的初速度是()
D
A.$$\mathrm{0. 1 ~ m / s}$$
B.$${{1}{m}{/}{s}}$$
C.$$1 0 ~ \mathrm{m / s}$$
D.$$1 0 0 ~ \mathrm{m / s}$$
正确率60.0%下面物理原理中说法
C
A.物体所受合外力越大,它的动量变化就越快
B.发射火箭的基本原理是利用直接喷出的高温高压气体,获得强大的反冲推力
C.物体所受合外力对其所做总功为零,则该物体机械能一定守恒
D.某系统在爆炸或碰撞瞬间内力远大于外力,可近似认为该系统动量守恒
1. 解析:
根据动量守恒定律,碰撞前总动量为 $$m v - 3m v = -2m v$$,碰撞后乙静止,设甲的速度为 $$v'$$,则碰撞后总动量为 $$m v'$$。由动量守恒得:
$$m v' = -2m v \Rightarrow v' = -2v$$
碰撞后甲的速度大小为 $$2v$$,方向与初速度相反。
计算动能变化:
碰撞前总动能:$$\frac{1}{2} m v^2 + \frac{1}{2} (3m) v^2 = 2m v^2$$
碰撞后总动能:$$\frac{1}{2} m (2v)^2 = 2m v^2$$
动能守恒,属于弹性碰撞,故正确答案为 B。
2. 解析:
设喷气后导弹的速率为 $$v$$,根据动量守恒定律:
$$M v_0 = (M - m) v + m (-v_1)$$
解得:
$$v = \frac{M v_0 + m v_1}{M - m}$$
故正确答案为 A。
3. 解析:
牛顿摆中,质量相同的球发生弹性碰撞时速度交换。当球 1 撞击球 2 后,球 1 停止,球 2 获得速度;接着球 2 撞击球 3,球 2 停止,球 3 获得速度,依此类推,最终球 5 被弹出,球 4 停止。
因此:
A. 错误,碰撞是弹性的;
B. 错误,球 4 速度为零;
C. 正确,球 1 速度为零;
D. 正确,系统动量守恒。
题目要求选择正确选项,故正确答案为 C。
4. 解析:
设喷出气体的质量为 $$\Delta m$$,根据动量守恒定律:
$$M v_0 = (M - \Delta m) v_2 + \Delta m (-v_1)$$
整理得:
$$\Delta m = \frac{M (v_2 - v_0)}{v_1 + v_2}$$
故正确答案为 B。
5. 解析:
$$K^-$$ 介子衰变为 $$\pi^-$$ 和 $$\pi_0$$,$$\pi^-$$ 带负电,$$\pi_0$$ 不带电。在磁场中,带电粒子 $$\pi^-$$ 会做圆周运动,而不带电的 $$\pi_0$$ 沿直线运动。由动量守恒,两粒子的动量方向相反,且 $$\pi^-$$ 的轨迹半径由 $$r = \frac{mv}{qB}$$ 决定。
观察选项,只有 B 符合 $$\pi^-$$ 做圆周运动,$$\pi_0$$ 沿直线运动的特点。
故正确答案为 B。
6. 解析:
题目不完整,无法解析。
7. 解析:
题目不完整,无法解析。
8. 解析:
A. 错误,只有内力远大于外力时,动量才近似守恒;
B. 错误,正碰不一定是弹性碰撞,斜碰也可能是弹性碰撞;
C. 错误,乒乓球碰撞通常是非弹性的;
D. 正确,弹性碰撞的定义是动能守恒。
故正确答案为 D。
9. 解析:
羽毛球和纸箱碰撞后共同滑行,由动能定理:
$$\mu (m + M) g L = \frac{1}{2} (m + M) v^2$$
解得碰撞后共同速度:
$$v = \sqrt{2 \mu g L} = \sqrt{2 \times 0.1 \times 10 \times 0.02} = 0.2 \, \text{m/s}$$
碰撞过程动量守恒:
$$m v_0 = (m + M) v$$
代入数据:
$$0.005 v_0 = (0.005 + 2.495) \times 0.2$$
解得:
$$v_0 = 100 \, \text{m/s}$$
故正确答案为 D。
10. 解析:
A. 正确,合外力等于动量变化率;
B. 正确,火箭利用反冲原理;
C. 错误,合外力做功为零,但非保守力可能做功,机械能不一定守恒;
D. 正确,爆炸或碰撞时内力远大于外力,动量近似守恒。
题目要求选择不正确的选项,故正确答案为 C。