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．关于此实验，若不计空气阻力和碰撞中的能量损失，则下列说法中正确的是（　　）
A．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
B．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
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3、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．上述整个实验过程中，5个小球组成的系统机械能守恒，动量不守恒

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：A、碰撞中的能量损失不计，则小球与小球之间发生的是弹性碰撞，由于小球完全一样，结合碰撞过程动量守恒可知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，3与4碰后，3停止，4具有向右的速度，4与5碰后，4停止，5具有向右的速度，根据机械能守恒定律可知球5向右摆起，且达到的最大高度与球1的释放高度相同，A正确；
BC、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B错误，C错误；
D、由分析知说明该过程，每两个小球碰撞的过程机械能守恒、动量守恒，摆动时不守恒，故D错误；
故选：A

点评 本题主要考查了动量守恒定律即机械能守恒定律的应用，涉及到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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10．在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的图象如图所示．则（　　）
A．t=0时刻线圈平面与中性面重合B．t=0.01s时穿过线圈的磁通量最小
C．电动势的频率为0.02HzD．电动势的有效值为31IV
7．电磁波无处不在，我们身边的广播、电视、移动通信都与电磁波有着密不可分的联系，Wi-Fi、非接触式公交卡、导航、雷达、微波加热、射电天文学、遥感遥测也都与电磁波有关．频率是电磁波的一个重要参量，不同频率的电磁波在空中互不干扰，保证了各项无线电应用的顺利开展．例如，我国自主建立的北斗导航系统所使用的电磁波频率约为1561MHz；家用微波炉加热食物所使用的电磁波频率约为2450MHz；家用5GWi-Fi所使用的电磁波频率约为5725MHz．对于家用5GWi-Fi的信号，下列说法中正确的是（　　）
A．一定不会产生偏振现象
B．从一个房间穿越墙壁进入另一个房间后，频率保持不变
C．与北斗导航信号叠加时，将产生明显的干涉现象
D．与微波炉所使用的微波相比，更容易产生明显衍的射现象
4．以下关于固体和液体的说法中正确的是（　　）
A．区分晶体与非晶体的最有效方法是看有没有一定的熔点
B．产生毛细现象时，液体在毛细管中一定上升
C．浸润液体呈凸液面，不浸润液体呈凹液面
D．液晶对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化
11．如图甲所示，水平放置的线圈匝数n=200匝，直径d1=40cm，电阻r=2Ω，线圈与阻值R=6Ω的电阻相连．在线圈的中心有一个直径d2=20cm的有界匀强磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化，规定垂直纸面向里的磁感应强度方向为正方向．试求：
（1）通过电阻R的电流方向；
（2）电压表的示数．
1．一次小张去公园游玩，他向一处平静的水面丢进一颗石子，激起一圈圈水波，小张观察到，石子落点平静后，远处的水波依然在向更远扩散，下列说法正确的是（　　）
A．石子落点处的水振动后，引起相邻的水依次振动形成了水波
B．石子落点处的水迁移到了远处，所以远处的水波可以继续传播
C．波源停止振动后，水波仍旧可以传播
D．波源停止振动后，远处的水由于获得了能量，所以还可以振动
8．静止在水平地面上的物块，受到水平力F的作用，F与时间t的关系如图甲所示，物块的加速度a与时间t的关系如图乙所示，g取10m/s2，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，根据图象信息可得（　　）
A．地面对物块的最大静摩擦力为1N
B．4s末推力F的瞬时功率为36W
C．物块与地面间的滑动摩擦因数为0.2
D．物块的质量为2kg
5．如图为固定在水平面上的半径为r=1m的光滑金属圆环导轨，沿直径AE有等间距的C、O、D三点，A、E分别接有短电阻丝（图中用粗线表示），R1=R2=8Ω，导轨其它部分电阻不计．磁感应强度B=1T的匀强磁场方向垂直导轨平面，一长为L=2.2m质量为m=1kg的金属杆在外力F的作用下在A、E间做周期为T=$\frac{π}{2}$（s）的简谐振动，不计杆的电阻．已知做匀速圆周运动的质点在直径上的投影运动是简谐振动．试求：
（1）在金属杆由A运动到E的半个周期内流过金属杆的电量q；
（2）金属杆向右过O点时流过金属杆的电流大小和方向，电阻R1的电功率P1；
（3）金属杆向右过C点时金属杆受到的外力F；
（4）在金属杆由A运动到E的半个周期中金属杆受到的外力F随时间变化的规律．
6．下列叙述不正确的是（　　）
A．一切物体都在辐射电磁波
B．微观粒子的能量是量子化的
C．当波长趋于零时，辐射可以无穷大
D．黑体辐射与材料种类和表面状况无关

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