参考答案
1.BCD
【解析】A项:ab系统动时守恒可知,b的速度减为零后反向加速,即b的动量不可能恒定为零,故A错误;
B、C、D项:由动量守恒定律、不可穿越原理,动能不增原理可知,B、C、D正确。
2.ABD
【解析】当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大。取向右为正方向,由A、B、C三者组成的系统动量守恒得:(mA+mB)v=(mA+mB+mC)vA,代入数据解得:vA=2m/s,选项A正确;B、C碰撞时,B、C系统动量守恒,设碰后瞬间两者的速度为v1,则:mBv=(mB+mC)v1,代入数据解得:v1=4/3m/s;设弹簧的弹性势能最大为EP,根据BC碰后系统的机械能守恒得:EP=1/2(mB+mC)v12+1/2mAv2-1/2(mA+mB+mC)vA2 ,代入数据解得为:EP=8/3J,则选项B正确,C错误。A不可能向左运动。系统动量守恒,则得:(mA+mB)v=mAvA+(mB+mC)vB;假设A向左,vA<0,vB>8/3m/s,此时A、B、C动能之和为:E'=1/2mAvA2+1/2(mB+mC)vB2>1/2(mB+mC)vB2=32/3J;实际上系统的机械能:E=1/2(mB+mC)v12+1/2mAv2=32/3J,根据能量守恒定律,E'>E,违反了能量守恒定律,是不可能的,选项D正确;故选ABD。
点睛:本题是含有非弹性碰撞的过程,不能全过程列出机械能守恒方程:EP=1/2mAv2+1/2mBv2-1/2(mA+mB+mC)vA2,这是学生经常犯的错误。要分过程分别研究。
3.BCD
【解析】试题分析:根据弹簧对A、B的弹力大小关系、作用时间关系分析弹力对A、B冲量关系.弹簧弹开过程,根据动量守恒定律求A球脱离弹簧时B球获得的速度.由机械能守恒定律求A球到达Q点的速度,再由动量定理求A球从P点运动到Q点过程中所受合外力的冲量大小.若半圆轨道半径改为0.9m,求出A球到达Q点时的最小速度,再分析A球能否到达Q点.
弹簧弹开两小球的过程,弹力相等,作用时间相同,根据冲量定义可知,弹力对A的冲量大小等于B的冲量大小,A错误;由动量守恒定律mv_1=Mv_2,解得A球脱离弹簧时B球获得的速度大小为v_2=2m/s,B正确;设A球运动到Q点时速率为v,对A球从P点运动到Q点的过程,由机械能守恒定律可得1/2 mv_1^2=mg⋅2R+1/2 mv^2,解得v=4m/s,根据动量定理I=mv-(-mv_1)=1N⋅s,即A球从P点运动到Q点过程中所受合外力的冲量大小为1N·s,C正确;若半圆轨道半径改为0.9m,小球到达Q点的临界速度v_Q=√gR=3m/s,对A球从P点运动到Q点的过程,由机械能守恒定律1/2 mv_1^2=mg⋅2R+1/2 mv^2,解得v=0,小于小球到达Q点的临界速度,则A球不能达到Q点,D正确.
4.BD
【解析】由图象可知物体B的位移为1.5m,木板A的位移为0.5m,所以木板最小长度为1m,选项A错误;由动量守恒定律:mBv0=(mA+mB)v,解得mA=2kg;由图象可知木板A的加速