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每日一练 | 高考物理专题训练突破! (144)

(多选)如图(a),质量均为m的小物块甲和木板乙叠放在光滑水平面上,甲到乙左端的距离为L,初始时甲、乙均静止,质量为M的物块丙以速度v0向右运动,与乙发生弹性碰撞。碰后,乙的位移x随时间t的变化如图(b)中实线所示,其中t0时刻前后的图像分别是抛物线的一部分和直线,二者相切于P,抛物线的顶点为Q。甲始终未脱离乙,重力加速度为g。下列说法正确的是( )

A.碰后瞬间乙的速度大小为
B.甲、乙间的动摩擦因数为
C.甲到乙左端的距离
D.乙、丙的质量比m:M=1:2
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【考点】动量守恒定律在板块模型中的应用;常见力做功与相应的能量转化
【答案】BC
【分析】
根据运动学公式结合x﹣t图像的切线斜率表示速度求解碰后瞬间乙的速度大小,根据牛顿第二定律甲、乙间的动摩擦因数;根据图(b)可得0~t0时间内甲、乙发生的相对位移,由此得到甲到乙左端的距离满足的条件;物块丙与乙发生弹性碰撞,根据动量守恒定律、机械能守恒定律进行解答。
【解答】
解:
AB、设碰后瞬间乙的速度大小为v1,碰后乙的加速度大小为a,由图(b)可知:
抛物线的顶点为Q,根据x﹣t图像的切线斜率表示速度,则有:v1=a•2t0
联立解得:
根据牛顿第二定律可得:
解得甲、乙间的动摩擦因数为:
故A错误,B正确;
C、由于甲、乙质量相同,则甲做加速运动的加速度大小也为
根据图(b)可知,t0时刻甲、乙刚好共速,则0~t0时间内甲、乙发生的相对位移为:
则甲到乙左端的距离满足:
故C正确;
D、物块丙与乙发生弹性碰撞,取向右为正方向,碰撞过程根据动量守恒定律可得:Mv0=Mv2+mv1
根据机械能守恒定律可得:
可得
可得乙、丙的质量比为:m:M=2:1
故D错误。
故选:BC。
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