题目内容
16.如图是“牛顿摆”装置,5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上,5根轻绳互相平行,5个钢球彼此紧密排列,球心等高.用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球.当把小球1向左拉起一定高度,如图甲所示,然后由静止释放,在极短时间内经过小球间的相互碰撞,可观察到球5向右摆起,且达到的最大高度与球1的释放高度相同,如图乙所示.关于此实验,下列说法中正确的是( )A. | 上述实验过程中,5个小球组成的系统机械能守恒,动量守恒 | |
B. | 上述实验过程中,5个小球组成的系统机械能不守恒,动量不守恒 | |
C. | 如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度(如图丙所示),同时由静止释放,经碰撞后,小球4、5一起向右摆起,且上升的最大高度高于小球1、2、3的释放高度 | |
D. | 如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度(如图丙所示),同时由静止释放,经碰撞后,小球3、4、5一起向右摆起,且上升的最大高度与小球1、2、3的释放高度相同 |
分析 小球与小球之间发生的是弹性碰撞,即每两个小球碰后交换速度,1与2碰后,1停止2向右,2与3碰后,2停止,3具有向右的速度.如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度(如图丙)并由静止释放,根据动量守恒和机械能守恒分析小球上升的最大高度.
解答 解:AB、球5向右摆起,且达到的最大高度与球1的释放高度相同,由分析说明该过程中,每两个小球碰撞的过程机械能守恒、动量守恒,而不是5个小球的系统,故A、B错误;
CD、如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度同时由静止释放,则3与4碰后,3停止4具有向右的速度,4与5碰撞交换速度,4停止5向右摆起;3刚停止的时候2球过来与之碰撞交换速度,然后3与4碰撞,使4向右摆起;2球刚停止的时候1球过来与之碰撞交换速度,然后2与3碰撞交换速度,使3向右摆起;故经碰撞后,小球3、4、5一起向右摆起,且上升的最大高度与小球1、2、3的释放高度相同;故C错误,D正确;
故选:D
点评 本题实际考察了多个弹性碰撞连续发生的过程,要明确每次发生弹性碰撞的两个小球机械能守恒、动量守恒.
练习册系列答案
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6.如图甲所示,面积为S=1m2的导体圆环内通有垂直于圆平面向里的磁场,磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示(B取向里方向为正),以下说法中正确的是( )
A. | 环中产生逆时针方向的感应电流,感应电动势大小为1V | |
B. | 环中产生逆时针方向的感应电流,感应电动势大小为2V | |
C. | 环中产生顺时针方向的感应电流,感应电动势大小为1V | |
D. | 环中产生顺时针方向的感应电流,感应电动势大小为2V |
4.一个静止的质点,在0~4s时间内受到力F的作用,力的方向始终在同一直线上,力F所产生的加速度a随时间t的变化如图所示,则质点在( )
A. | 第2s末速度改变方向 | B. | 第2s末位移改变方向 | ||
C. | 第2s末速度改变方向 | D. | 第4s末运动速度为零 |
11.A、B两个质点以相同的水平速度v0抛出,A在竖直平面内运动.落地点为P1.B沿光滑斜面运动,落地点为P2.不计阻力,如图所示,下列比较P1,P2在x轴上远近关系及落地点速度v1,v2的大小的判断正确的是( )
A. | P1较远 | B. | P2较远 | C. | v1=v2 | D. | v1<v2 |
5.如图所示,在光滑绝缘平面上有一正方形,其a、b、c三个顶点上分别放置等量的正点电荷Q,将一电量为 q的正试探电荷分别放在正方形中心O点和正方形的另一个顶点d处,则以下叙述正确的是( )
A. | q在d点具有的加速度方向与在O点所具有的加速度方向相同 | |
B. | q在d点具有的加速度大小与在O点所具有的加速度大小相同 | |
C. | q在d点所具有的电势能等于其在O点所具有的电势能 | |
D. | q在d点所受的电场力大于其在O点所受的电场力 |