正文 第二講 守恒定律振動和波(一)(2 / 3)

(A)動量守恒,機械能守恒

(B)動量不守恒,機械能不守恒

(C)動量守恒,機械能不守恒

(D)動量不守恒,機械能守恒

[答案]B

[考查目標]動量守恒定律與機械能守恒定律的適用條件。

[解答說明]據說這是命題人針對有的教師在複習中生硬的囑咐學生:“隻要子彈打木塊就動量守恒”的說法而設計的試題。

應該說,在子彈射入木塊過程,若以子彈和木塊為研究對象,這一過程是動量守恒的,但有機械能損失。

而後在木塊(含子彈)壓縮彈簧的過程是機械能守恒的,但動量卻減到零。也就是說這一過程中左側牆對彈簧的作用力雖然因不發生位移而不做功,卻對係統有衝量。

但是,按題意作為全過程,以整個係統為研究對象,自然是動量不守恒(子彈的初動量最後變為零),機械能也不守恒(子彈射入木塊過程有機械能損失)。

[題5]小物塊位於光滑斜麵上,斜麵位於光滑水平地麵上,從地麵上看,在小物塊沿斜麵下滑的過程中,斜麵對小物塊的作用力

(A)垂直於接觸麵,做功為零

(B)垂直於接觸麵,做功不為零

(C)不垂直於接觸麵,做功為零

(D)不垂直於接觸麵,做功不為零

[答案]B

[考查目標]彈力的基本概念及做功的判斷。

[解答說明]這又是針對“斜麵彈力不做功”的武斷判斷而設置的試題。

問題的關鍵在於物塊壓斜麵的彈力的水平分量將使斜麵向右加速運動,動能增加,同樣由於斜麵的後退,斜麵的彈力對滑塊也做功。彈力的方向與物塊的位移並不垂直。

當然彈力方向垂直界麵是不容質疑的。

(2)屬於考查知識的內在聯係及規律的提取的試題

[題6]在光滑水平麵上有一靜止的物體。現以水平恒力甲推這一物體,作用一段時間後,換成相反方向的水平恒力乙推這一物體。當恒力乙作用時間與恒力甲作用時間相同時,物體恰好回到原處。此時物體的動能為32焦耳。則整個過程中恒力甲做的功等於()焦耳,恒力乙做的功等於()焦耳。

[答案]8焦耳;24焦耳。

[考查目標]力學規律的提取,分析綜合能力,數學運算能力。

[解答說明]這是一道難度極大的試題。

由於題目給出了兩個方向相反的恒力作用的時間t相同,發生的位移s也相等,加之唯一的數據是動能32焦耳。因此不少考生將會采用動能定理和動量定理綜合運用的方法求解。

4.機械能守恒定律的應用

[題7]一個人站在陽台上,以相同的速率v0分別把三個球豎直向上拋出、豎直向下拋出、水平拋出,不計空氣阻力,則三球落地時的速率()

(A)上拋球最大(B)下拋球最大

(C)平拋球最大(D)三球一樣大

[答案]D

[考查目標]機械能守恒定律的應用。

[解答說明]從機械能守恒定律看,很容易選定選項D正確。

這要比用運動學公式來計算簡便得多。

[題8]一細繩的上端固定在天花板上靠近牆壁的0點,下端拴一小球。L點是小球下垂時的平衡位置,Q點代表一固定在牆上的細長釘子,位於OL直線上。N點在Q點正上方,且QNP—QL。M點與Q點等高,現將小球從豎直位置(保持繩繃直)拉開到與N點等高的P點,釋放後任其向L擺動,運動過程中空氣阻力可以忽略不計。小球到達L後,因繩被長釘擋住,將開始沿以Q為中心的圓弧繼續運動。在這以後,()

(A)小球擺到肘點,然後就擺回來

(B)小球擺到M和N之間圓弧上某點處,然後豎直下落

(C)小球沿圓弧擺到N點,然後豎直F落

(D)小球將繞Q點旋轉,直到細繩完全纏繞在釘子上為止

(E)關於小球運動情況,以上說法都不正確

[答案]E

[考查目標]機械能守恒定律,質點在豎直麵內作圓周運動的條件。二者綜合運用的能力。

[解答說明]質點在豎直麵內作圓周運動的問題,是機械能守恒定律與牛頓第二定律的綜合運用的問題。

從機械能守恒定律看,小球擺到M點的速度不為零,不會達M點後就擺回來,可首先否定選項A。

同樣,如果單從機械能守恒看,小球若達N點的速度為零,當然隨後豎直下落。因此很容易錯選選項C。事實上從質點在豎直麵

內作圓周運動分析,小球達M點以上各點的條件是達該點的速度應不小於某一值。這點將在“能力培養”中作詳細分析。由此看,小球不可能到達N點,應是擺到M和N之間圓弧七某點處,然後作斜上:拋運動。至於它作斜拋運動的水平射程是否大於MQ的距離,從而判斷細繩是否纏繞到長釘上,情況比較複雜,是現已經刪去的內容。事實是選項D也不正確。

5.動量守恒定律的應用

[題9]半徑相等的兩個小球甲和乙,在光滑水平麵上沿同一直線相向運動,若甲球的質量大於乙球的質量,碰撞前兩球的動能相等,則碰撞後兩球的運動狀態可能是()

(A)甲球的速度為零而乙球的速度不為零

(B)乙球的速度為零而甲球的速度不為零

(C)兩球的速度均不為零

(D)兩球的速度方向均與原方向相反,兩球的動能仍相等

[答案]A、C(1996年)

[考查目標]動量守恒定律的應用,速度、動能、動量的內在聯係。

若兩球均反向,且動能相等.則係統總動量變為向左,這是不可能的,選項D不正確。

[題10]向空中發射一個物體,不計空氣阻力,當此物體的速度恰好沿水平方向時,物體炸裂成a、b兩塊,若質量較大的以塊的速度方向仍沿原方向,則()