高中物理 第16章 4 碰撞課后鞏固練習(xí) 新人教版選修3-5

1、優(yōu)質(zhì)文檔優(yōu)質(zhì)文檔4碰撞碰撞一、單項(xiàng)選擇題1質(zhì)量m2＝9kg的物體B，靜止在光滑的水平面上另一個(gè)質(zhì)量為m1＝1kg、速度為v的物體A與其發(fā)生正碰，碰撞后B的速度為2ms，則碰撞前A的速度v不可能是(A)A8msB10msC15msD20ms解析：根據(jù)動(dòng)量守恒，動(dòng)能不增加的原理逐個(gè)驗(yàn)證答案2物塊1、2的質(zhì)量分別是m1＝4kg和m2＝1kg，它們具有的動(dòng)能分別為E1和E2，且E1＋E2＝100J若兩物塊沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)發(fā)生碰撞，并黏在一起，

2、欲使碰撞中損失的機(jī)械能最大，則E1和E2的值應(yīng)該分別是(B)AE1＝E2＝50JBE1＝20J，E2＝80JCE1＝1J，E2＝99JDE1＝90J，E2＝10J解析：p1＝，p2＝，只有當(dāng)兩者動(dòng)量等大時(shí)，相撞后速度為零時(shí)，動(dòng)能2m1E12m2E2損失最大，即p1－p2＝0，代入驗(yàn)證后得B是正確的3如圖16－4－12所示，質(zhì)量為m的物塊甲以3ms的速度在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，有一輕彈簧固定其上，另一質(zhì)量也為m的物體乙以4ms的速度與甲相向運(yùn)

3、動(dòng)則(C)圖16－4－12A甲、乙兩物塊在彈簧壓縮過程中，由于彈力作用，動(dòng)量不守恒B當(dāng)兩物塊相距最近時(shí)，甲物塊的速率為零C當(dāng)甲物塊的速率為1ms時(shí)，乙物塊的速率可能為2ms，也可能為0D甲物塊的速率可能達(dá)到5ms解析：甲、乙、彈簧為一系統(tǒng)，它們所受的合外力為零，動(dòng)量守恒，只有彈力做功，它們相距最近，彈簧壓縮最大時(shí)，速度相同由碰撞特點(diǎn)可知，當(dāng)甲物塊的速率為1ms時(shí)，有向左或向右兩種情況，所以由動(dòng)量守恒可得兩解當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長(zhǎng)后，甲、乙就

4、會(huì)分開，所以甲物塊的速率不可能達(dá)到5ms.4如圖16－4－13所示，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運(yùn)動(dòng)兩球質(zhì)量關(guān)系為mB＝2mA，規(guī)定向右為正方向，A、B兩球的動(dòng)量均為6kgms，運(yùn)動(dòng)中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后A球的動(dòng)量增量為－4kgms.則(A)圖16－4－13A左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為2∶5B左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為1∶10C右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為2∶5D右方是A球

5、，碰撞后A、B兩球速度大小之比為1∶10解析：易知左邊為A球，碰撞后，A球的動(dòng)量增量為－4kgms，則B球的動(dòng)量增量為4kgms，所以，A球的動(dòng)量為2kgms，B球的動(dòng)量為10kgms，即mAvA＝2kgms，mBvB＝10kgms，且mB＝2mA，則vA∶vB＝2∶5，所以A選項(xiàng)正確二、雙項(xiàng)選擇題5在光滑水平面上，兩球沿球心連線以相等的速率相向而行，并發(fā)生碰撞，下列現(xiàn)象可能的是(AD)優(yōu)質(zhì)文檔優(yōu)質(zhì)文檔C乙的動(dòng)量必定大于甲的動(dòng)量D甲、乙

6、動(dòng)量總和必定不為零解析：在用動(dòng)量守恒定律分析時(shí)，本題的研究對(duì)象應(yīng)是甲、乙兩人和小車共同構(gòu)成的系統(tǒng)由于開始都處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以在甲、乙相向運(yùn)動(dòng)的過程中，系統(tǒng)的合動(dòng)量始終為零，設(shè)它們的動(dòng)量大小分別為p甲、p乙和p車，取向右為正方向，則：p甲－p乙＋p車＝0，所以p乙＝p甲＋p車，即p乙＞p甲，故選項(xiàng)B錯(cuò)，C正確；又甲和乙的質(zhì)量關(guān)系不確定，所以二者速度大小關(guān)系也不能確定，故選項(xiàng)A錯(cuò)；甲、乙的動(dòng)量之和與車的動(dòng)量大小相等，方向相反，故選項(xiàng)D正確三

7、、非選擇題10質(zhì)量為m1、m2的滑塊分別以速度v1和v2沿斜面勻速下滑，斜面足夠長(zhǎng)，如圖16－4－16所示，已知v2v1，有一輕彈簧固定在m2上，求彈簧被壓縮至最短時(shí)m1的速度多大？圖16－4－16解：兩滑塊勻速下滑所受外力為零，相互作用時(shí)合外力仍為零，動(dòng)量守恒當(dāng)彈簧被壓縮時(shí)m1加速，m2減速，當(dāng)壓縮至最短時(shí)，m1、m2速度相等設(shè)速度相等時(shí)為v，則有m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v解得彈簧被壓縮至最短時(shí)的速度v＝.m1v1＋m2v2

8、m1＋m211如圖16－4－17所示，C是放在光滑的水平面上的一塊木板，木板的質(zhì)量為3m，在木板的上面有兩塊質(zhì)量均為m的小木塊A和B，它們與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.最初木板靜止，A、B兩木塊同時(shí)以水平向右的初速度v0和2v0在木板上滑動(dòng)，木板足夠長(zhǎng)，A、B始終未滑離木板求：(1)木塊B從剛開始運(yùn)動(dòng)到與木板C速度剛好相等的過程中，木塊B所發(fā)生的位移；(2)木塊A在整個(gè)過程中的最小速度圖16－4－17解：(1)木塊A先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，后

9、做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；木塊B一直做勻減速直線運(yùn)動(dòng)；木板C做兩段加速度不同的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，直到A、B、C三者的速度相等為止，設(shè)為v1.對(duì)A、B、C三者組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律得：mv0＋2mv0＝(m＋m＋3m)v1解得：v1＝0.6v0對(duì)木塊B運(yùn)用動(dòng)能定理有：－μmgs＝mv－m(2v0)2122112解得：s＝91v(50μg)20(2)設(shè)木塊A在整個(gè)過程中的最小速度為v′，所用時(shí)間為t，由牛頓第二定律：對(duì)木塊A：a1＝μmgm＝μg