16.如圖是“牛頓擺”裝置,5個完全相同的小鋼球用輕繩懸掛在水平支架上,5根輕繩互相平行,5個鋼球彼此緊密排列,球心等高.用1、2、3、4、5分別標記5個小鋼球.當把小球1向左拉起一定高度,如圖甲所示,然后由靜止釋放,在極短時間內(nèi)經(jīng)過小球間的相互碰撞,可觀察到球5向右擺起,且達到的最大高度與球1的釋放高度相同,如圖乙所示.關(guān)于此實驗,下列說法中正確的是( 。
A.上述實驗過程中,5個小球組成的系統(tǒng)機械能守恒,動量守恒
B.上述實驗過程中,5個小球組成的系統(tǒng)機械能不守恒,動量不守恒
C.如果同時向左拉起小球1、2、3到相同高度(如圖丙所示),同時由靜止釋放,經(jīng)碰撞后,小球4、5一起向右擺起,且上升的最大高度高于小球1、2、3的釋放高度
D.如果同時向左拉起小球1、2、3到相同高度(如圖丙所示),同時由靜止釋放,經(jīng)碰撞后,小球3、4、5一起向右擺起,且上升的最大高度與小球1、2、3的釋放高度相同

分析 小球與小球之間發(fā)生的是彈性碰撞,即每兩個小球碰后交換速度,1與2碰后,1停止2向右,2與3碰后,2停止,3具有向右的速度.如果同時向左拉起小球1、2、3到相同高度(如圖丙)并由靜止釋放,根據(jù)動量守恒和機械能守恒分析小球上升的最大高度.

解答 解:AB、球5向右擺起,且達到的最大高度與球1的釋放高度相同,由分析說明該過程中,每兩個小球碰撞的過程機械能守恒、動量守恒,而不是5個小球的系統(tǒng),故A、B錯誤;
CD、如果同時向左拉起小球1、2、3到相同高度同時由靜止釋放,則3與4碰后,3停止4具有向右的速度,4與5碰撞交換速度,4停止5向右擺起;3剛停止的時候2球過來與之碰撞交換速度,然后3與4碰撞,使4向右擺起;2球剛停止的時候1球過來與之碰撞交換速度,然后2與3碰撞交換速度,使3向右擺起;故經(jīng)碰撞后,小球3、4、5一起向右擺起,且上升的最大高度與小球1、2、3的釋放高度相同;故C錯誤,D正確;
故選:D

點評 本題實際考察了多個彈性碰撞連續(xù)發(fā)生的過程,要明確每次發(fā)生彈性碰撞的兩個小球機械能守恒、動量守恒.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖甲所示,面積為S=1m2的導(dǎo)體圓環(huán)內(nèi)通有垂直于圓平面向里的磁場,磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示(B取向里方向為正),以下說法中正確的是( 。 
A.環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流,感應(yīng)電動勢大小為1V
B.環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流,感應(yīng)電動勢大小為2V
C.環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流,感應(yīng)電動勢大小為1V
D.環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流,感應(yīng)電動勢大小為2V

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

7.一輛質(zhì)量為2×103kg的汽車在拱橋上行駛,當汽車通過橋頂時的速度為10m/s,已知橋的半徑R=20m(g=10m/s2),求:
(1)此時車對橋頂?shù)膲毫κ嵌啻螅?br />(2)汽車以多大的速度經(jīng)過橋頂時恰好對橋沒有壓力作用而騰空?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.一個靜止的質(zhì)點,在0~4s時間內(nèi)受到力F的作用,力的方向始終在同一直線上,力F所產(chǎn)生的加速度a隨時間t的變化如圖所示,則質(zhì)點在( 。
A.第2s末速度改變方向B.第2s末位移改變方向
C.第2s末速度改變方向D.第4s末運動速度為零

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.A、B兩個質(zhì)點以相同的水平速度v0拋出,A在豎直平面內(nèi)運動.落地點為P1.B沿光滑斜面運動,落地點為P2.不計阻力,如圖所示,下列比較P1,P2在x軸上遠近關(guān)系及落地點速度v1,v2的大小的判斷正確的是( 。
A.P1較遠B.P2較遠C.v1=v2D.v1<v2

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

1.指出下列核反應(yīng)的類型:
(1)${\;}_{92}^{238}$U→${\;}_{90}^{234}$Th+${\;}_2^4$Heα衰變
(2)${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{56}^{138}$Ba+${\;}_{36}^{95}$Kr+3${\;}_{0}^{1}$n裂變
(3)${\;}_{3}^{7}$Li+${\;}_{1}^{1}$H→${\;}_{2}^{4}$He聚變.

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科目:高中物理 來源: 題型:作圖題

8.某同學(xué)用如圖所示的裝置做驗證動量守恒定律的實驗.先將a球從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下,在水平地面上的記錄紙上留下壓痕,重復(fù)10次;再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端上,讓a球仍從固定點由靜止開始滾下,和b球相碰后,兩球分別落在記錄紙的不同位置處,重復(fù)10次.
(1)本實驗必須測量的物理量有BE.(填寫選項對應(yīng)的字母)
A.斜槽軌道末端距水平地面的高度H
B.小球a、b的質(zhì)量ma、mb
C.小球a、b的半徑r
D.小球a、b離開斜槽軌道末端后平拋飛行的時間t
E.記錄紙上O點到A、B、C各點的距離$\overline{OA}$、$\overline{OB}$、$\overline{OC}$
F.a(chǎn)球的固定釋放點到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h
(2)放上被碰小球b,兩球(ma>mb)相碰后,小球a、b的落地點依次是圖中水平面上的A點和C點.
(3)某同學(xué)在做實驗時,測量了過程中的各個物理量,利用上述數(shù)據(jù)驗證碰撞中的動量守恒,那么判斷的依據(jù)是看maOB和maOA+mbOC在誤差允許范圍內(nèi)是否相等.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖所示,在光滑絕緣平面上有一正方形,其a、b、c三個頂點上分別放置等量的正點電荷Q,將一電量為 q的正試探電荷分別放在正方形中心O點和正方形的另一個頂點d處,則以下敘述正確的是( 。
A.q在d點具有的加速度方向與在O點所具有的加速度方向相同
B.q在d點具有的加速度大小與在O點所具有的加速度大小相同
C.q在d點所具有的電勢能等于其在O點所具有的電勢能
D.q在d點所受的電場力大于其在O點所受的電場力

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.先后用甲、乙兩種不同的單色光,在相同的條件下用同一雙縫干涉裝置做實驗,在屏幕上相鄰的兩條亮紋間距不同,其中甲光間距較大.則甲光比乙光( 。
①在真空中的波長短                     
②在玻璃中傳播速度大
③在玻璃中傳播時,玻璃的折射率大       
④其光子能量。
A.①②③④B.①③C.②④D.①③④

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