槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确的是( )
A.小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒
B.小球在槽内运动的全过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒
C.小球离开C点以后,将做竖直上抛运动
D.槽将不会再次与墙接触
答案 D
解析 小球从A→B的过程中,小球与半圆槽在水平方向受到外力作用,动量并不守恒,而由小球、半圆槽和物块组成的系统动量也不守恒;从B→C的过程中,小球对半圆槽的压力方向向右下方,所以半圆槽要向右推动物块一起运动,此过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统在水平方向动量守恒,A、B两项错误;当小球运动到C点时,它的两个分运动的合速度方向并不是竖直向上,所以此后小球做斜上抛运动,即C项错误;因为全过程中,整个系统在水平方向上获得了水平向右的冲量,最终槽将与墙不会再次接触,D项正确.
5.(多选)如图所示,光滑水平面上静止一个质量为M的木块,一颗质量为m的子弹以水平速度v0射入木块并留在木块之中.下列说法中正确的是( )
A.若M=3m,则此过程中子弹的动能将损失95%
B.在子弹射入木块的过程中,子弹和木块受到的冲量一定相同
C.若在此过程中木块获得的动能为6 J,则该过程中产生的热量不可能为6 J
D.在子弹射入木块的过程中,子弹射入木块的深度一定大于木块的位移
答案 CD
解析 若M=3m,则根据动量守恒定律可知,mv0=(M+m)v,解得v=;此过程中子弹的动能损失为ΔEk=mv02-mv2=mv02,故损失的动能占比为:=≈93.8%,故A项错误;B项,子弹和木块受到的冲量大小相等,方向相反,故冲量不相同,故B项错误;C项,设子弹的初速度为v0,射入木块后子弹与木块共同的速度为v,木块的质量为M,子弹的质量为m.根据动量守恒定律得:mv0=(M+m)v,得v=,木块获得的动能为:Ek=Mv2,系统产生的内能为:Q=mv02-(M+m)v2=Ek,所以Q=Ek>Ek,因此产生的热量不可能为6 J,故C项正确;D项,在子弹射入木块的过程中,由于摩擦力产生的热量即摩擦力与射入深度的积一定大于摩擦力对木块所做的功,因此子弹射入木块的深度一定大于木块的位移,故D项正确.
6.如图所示,两光滑且平行的固定水平杆位于同一竖直平面内,两静止小球m1、m2分别穿在两杆上,两球间连接一个保持原长的竖直轻弹簧,现给小球m2一个水平向右的初速度v0.如果两杆足够长,则在此后的运动过程中( )
A.m1、m2组成的系统动量守恒 B.m1、m2组成的系统机械能守恒
C.弹簧最长时,其弹性势能为m2v02 D.当m1速度达到最大时,m2速度最小
答案 A
解析 A项,由于两球竖直方向上受力平衡,系统水平方向无外力,系统的动量守恒,故A项正确;B项,对于弹簧、m1、m2组成的系统机械能守恒,m1、m2组成的系统机械能不守恒.故B项错误;C项,当两球的速度相等时,弹簧最长,弹簧的弹性势能最大,以向右为正方向,由动量守恒定律得:m2v0=(m1+m2)v,解得v=,由系统的机