D.从第一颗子弹射入到弹簧被压缩到最短的过程中,子弹、物块和弹簧系统机械能守恒
解析:选B 第一颗子弹射入物块的过程,取向右为正方向,由动量守恒定律得mv0=(M+m)v1,解得v1=,之后弹簧的最大弹性势能为Ep1=(M+m)v12=,根据机械能守恒可知,物块返回A点时速度大小为v1=。第二颗子弹射入物块的过程,取向右为正方向,由动量守恒定律得mv0-(M+m)v1=(M+2m)v2,解得v2=0,第三颗子弹射入物块的过程,取向右为正方向,由动量守恒定律得mv0=(M+3m)v3,解得v3=,之后弹簧的最大弹性势能为Ep3=(M+3m)v32=,第四颗子弹射入物块的过程,取向右为正方向,由动量守恒定律得mv0-(M+3m)v3=(M+4m)v4,解得v4=0,可知,随着子弹的不断射入,弹簧的最大压缩量并不是不断增加,A错误。由上分析知,当偶数颗子弹射入物块后物块在A点时的速度大小为0,所以当第2 019颗子弹刚要射入时,物块在A点时的速度大小为0,B正确,C错误。在第一颗子弹射入物块的过程中,机械能有一部分转化为内能,所以子弹、物块和弹簧系统机械能要减小,D错误。
4.如图所示,小球A和小球B质量相同,球B置于光滑水平面上,当球A从高为h处由静止摆下,到达最低点时恰好与B相撞,并粘合在一起继续摆动,它们能上升的最大高度是( )
A.h B.h
C.h D.h
解析:选C A与B碰前速度vA=。A与B碰后粘合在一起的共同速度v′由动量守恒可求出。m·vA=2mv′,所以v′=vA=,能上升的高度H可由2mg·H=×2mv′2求得,所以H=。
5.如图所示,质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,其水平直径AB长度为2R,现将质量也为m的小球从距A点正上方h0高处由静止释放,然后由A点经过半圆轨道后从B冲出,在空中能上升的最大高度为h0(不计空气阻力),则( )
A.小球和小车组成的系统动量守恒
B.小车向左运动的最大距离为R
C.小球离开小车后做斜上抛运动