对于任何一个质量不变的物体,下列说法正确的是( )
A. 物体的动量发生变化,其动能一定变化
B. 物体的动量发生变化,其动能不一定变化
C. 物体的动能发生变化,其动量一定变化
D. 物体的动能发生变化,其动量不一定变化
【解析】 当只有物体的速度方向发生变化而速度大小不变时,物体的动量(矢量)要变化,但动能(标量)并不发生变化。例如我们熟悉的匀速圆周运动,所以可得选项A错误,而选项B正确。
当质量不变的物体的动量发生变化时,必定是其速度的大小发生了变化,而无论其速度方向是否变化,所以物体的动量也必定发生变化,故选项C正确,选项D错误。
【答案】BC
如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑则( )
A.在以后的运动过程中,小球和槽的动量始终守恒
B.在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功
C.被弹簧反弹后,小球和槽都做速率不变的直线运动
D.被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,小球能回到槽高h处
答案:C
【解析】 小球在下滑过程中,对小球和槽动量守恒,由于质量都是m,所以球离开槽时速度大小相同,设大小为V。小球和弹簧作用过程中机械能守恒,所以小球被弹回离开弹簧速度大小为V。小球与槽的速度相同,不能再次滑上槽。
把一支枪水平地固定在光滑水平面上的小车上,当枪发射出一颗子弹时,下列说法正确的是( )
A.枪和子弹组成的系统动量守恒
B.枪和车组成的系统动量守恒
C.子弹、枪、小车这三者组成的系统动量守恒
D.子弹的动量变化与枪和车的动量变化相同
【解析】 在发射子弹时,子弹与枪之间,枪与车之间都存在相互作用力,所以将枪和子弹作为系统,或枪和车作为系统,系统所受的合外力均不为零,系统的动量不守恒,当将三者作为系统时,系统所受的合外力为零,系统的动量守恒,这时子弹的动量变化与枪和车的动量变化大小相等,方向相反.可见,系统的动量是否守恒,与系统的选取直接相关.
【答案】 C
在高速公路上发生一起交通事故,一辆质量为1500kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一质量为3000kg向北行驶的卡车,碰后两辆车连在一起,并向南滑行了一小段距离后停止。根据测速仪的测定,长途客车碰前以20m/s的速度行驶,由此可判断卡车碰前的行驶速率( )
A.大于10m/s
B.大于10 m/s,小于20 m/s
C.大于20 m/s,小于30m/s
D.大于30 m/s,小于40 m/s
【解析】 根据碰后两车连接在一起且向南滑行的情况,说明由两车组成的系统的总动量方向向南,包括碰前系统的总动量方向向南,所以碰前客车的动量(向南)应该大于卡车的动量(向北),有,即1500×20kg·m/s>3000v卡kg·m/s,解得v卡<10m/s。
【答案】 C
一个静止的质点,在0~4 s时间内受到力F的作用,力的方向始终在同一直线上,力F随时间t的变化如图所示,则质点在 ( )
A.第2 s末速度改变方向
B.第2 s末位移改变方向
C.第4 s末回到原出发点
D.第4 s末运动速度为零
答案D
解析 由图象知物体在前2 s内加速,2~4 s内减速,因为前2 s与后2 s受力情况是大小相等、方向相反,所以第4 s末速度为零.物体前4 s内始终沿一个方向运动.
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