《2014-2015学年高中物理 第4节 碰 撞知能演练试题 新人教版选修3-5》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2014-2015学年高中物理 第4节 碰 撞知能演练试题 新人教版选修3-5（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4节碰撞1(双选)下列对于碰撞的理解正确的是() A碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程B在碰撞现象中，一般内力都远远大于外力，所以可以认为碰撞时系统的总动量守恒C如果碰撞过程中机械能也守恒，这样的碰撞叫作非弹性碰撞D微观粒子的碰撞由于不发生直接接触，所以不满足动量守恒的条件，不能应用动量守恒定律求解解析：碰撞过程中机械能守恒的碰撞为弹性碰撞，C错动量守恒定律是自然界普遍适用的规律之一，不仅低速、宏观物体的运动遵守这一规律，而且高速、微观物体的运动也遵守这一规律，D错答案：AB2现有甲、乙两滑块，质量分别为3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向运动
2、，发生了碰撞已知碰撞后，甲滑块静止不动，那么该碰撞是()A弹性碰撞B非弹性碰撞C完全非弹性碰撞D条件不足，无法确定解析：由动量守恒定律有：3mvmv0mv，得v2v.碰前总动能：Ek3mv2mv22mv2，碰后总动能：Ekmv22mv2，则EkEk，选项A正确答案：A3在光滑水平面上，一质量为m，速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后，A球的速度方向与碰撞前相反，则碰撞后B球的速度大小可能是()A0.6v B0.4vC0.3v D0.2v分析：首先从水平面光滑上判断A、B两球碰撞过程中动量守恒，由于A球被反弹，所以可以判断出B球的速度会大于0.5v；在两球碰撞的过程中，有可能会存在能量
3、的损失，由碰撞前后的动能求出B球的速度同时会小于等于v，由两个速度的范围求出最终的结果解析：A、B两球在水平方向上合外力为零，A球和B球碰撞的过程中动量守恒，设A、B两球碰撞后的速度分别为v1、v2，原来的运动方向为正方向，由动量守恒定律有：mvmv12mv2假设碰后A球静止，即v10，可得v20.5v由题意知球A被反弹，所以球B的速度有v20.5vAB两球碰撞过程能量可能有损失，由能量关系有：mv2mvmv两式联立得：v2v由两式可得：0.5vv2v，符合条件的只有0.6v，所以选项A正确，B、C、D错误答案：A点评：解决本题要注意临界状态的判断，有两个临界状态，其一是A、B两球碰撞后A静止
4、，由此求出速度的范围之一，即v20.5v；第二个临界状态时能量恰好没有损失时，由能量的关系求出速度的另一个范围v2v.所以解决一些物理问题时，寻找临界状态是解决问题的突破口4如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相同的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是()AA开始运动时BA的速度等于v时CB的速度等于零时DA和B的速度相等时分析：两球不受外力，故两球及弹簧组成的系统动量守恒，根据两物体速度的变化可知系统动能损失最大的时刻解析：在压缩弹簧的过程中，没有机械能的损失，减少的动能转化为弹簧的弹性势能
5、在压缩过程中水平方向不受处力，动量守恒则有当A开始运动时，B的速度等于v ，所以没有损失动能当A的速度等于v时，根据动量守恒定律有B的速度等于零，所以系统动能又等于初动能；所以A、B、C全错误而在A、B速度相等时，此时弹簧压缩至最短，弹簧的弹性势能最大，动能应最小，故选项D正确答案：D点评：本题中B的动能转化为AB的动能及弹簧的弹性势能，而机械能守恒，故当弹性势能最大时，系统损失的机械能最多5冰壶运动深受观众喜爱，图1为2014年2月第22届索契冬奥会上中国队员投掷冰壶的镜头在某次投掷中，冰壶甲运动一段时间后与对方静止的冰壶乙发生正碰，如图2.若两冰壶质量相等，则碰后两冰壶最终停止的位置，可能
6、是图中的哪幅图()分析：两冰壶碰撞过程动量守恒，碰撞过程中机械能不会增加，碰撞后甲的速度不会大于乙的速度，据此分析答题解析：A.两球碰撞过程动量守恒，两球发生正碰，由动量守恒定律可知，碰撞前后系统动量不变，两冰壶的动量方向即速度方向不会偏离甲原来的方向，由图示可知，A图示情况是不可能的，故A错误；B.如果两冰壶发生弹性碰撞，碰撞过程动量守恒、机械能守恒，两冰壶质量相等，碰撞后两冰壶交换速度，甲静止，乙的速度等于甲的速度，碰后乙做减速运动，最后停止，最终两冰壶的位置如图所示，故B正确；C.两冰壶碰撞后，甲的速度不可能大于乙的速度，碰后乙在前，甲在后，如图C所示是不可能的，故C错误；D.碰撞过程机
7、械能不可能增大，两冰壶质量相等，碰撞后甲的速度不可能大于乙的速度，碰撞后甲的位移不可能大于乙的位移，故D错误；故正确答案为B.答案：B点评：本题考查了动量守恒定律的应用，两物体发生碰撞时，内力远大于外力，外力可以忽略不计，系统动量守恒，碰撞过程机械能不可能增加、碰撞后后面的物体速度不可能大于前面物体的速度，据此分析答题6如图所示，abc是光滑的轨道，其中ab是水平的，bc为与ab相切的位于竖直平面内的半圆，半径R0.3 m质量m0.20 kg的小球A静止在轨道上，另一质量M0.60 kg、速度为v05.5 m/s的小球B与小球A正碰已知相碰后小球A经过半圆的最高点c落到轨道上距b点为L4处，重
8、力加速度g10 m/s2，求：碰撞结束时，小球A和B的速度的大小分析：根据平抛运动的规律，求出A球在c点的速度，根据机械能守恒定律求出A球碰后的速度，根据动量守恒定律求出B球碰后的速度解析：A球平抛，则：水平方向：Lvct；竖直方向：2Rgt2，A球从b点到c点由机械能守恒知：mv2mgRmv，A、B碰撞过程由动量守恒：Mv0mvAMvB，由以上各式带入数据解得碰撞结束时，小球A、B速的度分别为：vA6 m/s, vB3.5 m/s.答案：3.5 m/s点评：本题考查了动量守恒定律、机械能守恒定律、平抛运动等规律，综合性较强，需在平时的学习中加强训练对于平抛运动的问题我们的思路是分解，从水平方
9、向和竖直方向去研究7如图所示，一质量为M的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h.一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度射出重力加速度为g.求：(1)子弹穿过物块后物块的速度v1；(2)此过程中系统损失的机械能；(3)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离分析：(1)子弹射击物块，子弹和物块的总动量守恒，由动量守恒定律求出子弹穿出木块时木块的速度大小系统损失的机械能等于射入前子弹的动能与射出后物块与子弹总动能之差(2)子弹射出物块后，物块做平抛运动，由高度求出时间，再求出水平距离解析：(1)设子弹穿过物块后物块的速度为v1，由动量守恒得：mv0mMv1解得：v1v0(2)系统的
10、机械能损失为：Emv由式得Emv(3)设物块下落到地面所需时间为t，落地点距桌面边缘的水平距离为s，则：hgt2；sv1t解得：s答案：(1)v1v0(2)Emv(3)s点评：本题采用程序法按时间顺序进行分析处理，是动量守恒定律与平抛运动简单的综合，比较容易8如图所示，水平地面上固定有高为h的平台，台面上有固定的光滑坡道，坡道顶端距台面也为h，坡道底端与台面相切小球A从坡道顶端由静止开始滑下，到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小球B发生碰撞，并粘连在一起，共同沿台面滑行并从台面边缘飞出，落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半两球均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g.求：(1)小球A刚
11、滑至水平台面的速度vA；(2)A、B两球的质量之比mAmB.解析：(1)小球A在坡道上只有重力做功机械能守恒，有mAghmAv解得：vA(2)设小球A、B在光滑台面上发生碰撞粘在一起速度为v，根据系统动量守恒得：mAvA(mAmB)v离开平台后做平抛运动，在竖直方向有：gt2h在水平方向有：hvt联立化简得： mAmB13.答案：(1)vA(2)mAmB139(2013山东理综)如图所示，光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为mA2 kg、mB1 kg、mC2 kg.开始时C静止，A、B一起以v05 m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞(时间极
12、短)后C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小分析：A与C碰撞过程动量守恒列出等式，A与B在摩擦力作用下达到共同速度，由动量守恒定律列出等式，A、B达到共同速度后恰好不再与C碰撞，应满足速度相等解析：因碰撞时间极短，A与C碰撞过程动量守恒，设碰撞后瞬间A的速度大小为vA，C的速度大小为vC，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mAv0mAvAmCvC，A与B在摩擦力作用下达到共同速度，设共同速度为vAB，由动量守恒定律得：mAvAmBv0(mAmB)vABA、B达到共同速度后恰好不再与C碰撞，应满足：vABvC联立式解得：
13、vA2 m/s.答案：vA2 m/s点评：分析物体的运动过程，选择不同的系统作为研究对象，运用动量守恒定律求解10(2014江苏卷)牛顿的自然哲学的数学原理中记载，A、B两个玻璃球相碰，碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为1516.分离速度是指碰撞后B对A的速度，接近速度是指碰撞前A对B的速度若上述过程是质量为2m的玻璃球A以速度v0碰撞质量为m的静止玻璃球B，且为对心碰撞，求碰撞后A、B的速度大小分析：A、B两球在碰撞的前后瞬间动量守恒，结合分离速度和接近速度的关系，通过动量守恒定律求出碰后A、B的速度大小解析：设A、B球碰撞后速度分别为v1和v2，规定A球的初速度方向为正方向
14、，根据动量守恒定律得，2mv02mv1mv2，根据题意知，解得：v1v0，v2v0.答案：碰撞后A、B的速度分别为：v0、v0.点评：本题考查了动量守恒定律的基本运用，运用动量守恒定律关键是选择好研究的系统和研究的过程，结合动量守恒列出表达式，注意表达式的矢量性11(2013新课标全国卷)如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C.B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计)设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动假设B和C碰撞过程时间极短求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中：(1)整个系统损失的机械能；(2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能分析：(1)A、B接触的过程中动量守恒，根据动量守恒定律求出当A、B速度相同时的速度大小，B与C接触的瞬间，B、C组成的系统动量守恒，求出碰撞瞬间B、C的速度，根据能量守恒求出整个系统损失的机械能(2)当整个系统速度相同时，弹簧压缩到最短，根据动量守恒定律，求出三者共同的速度，A、B、C损失的机械能一部分转化为B、C碰撞产生的内能，一部分转化为弹簧的弹性势能，根据能量守恒求出弹簧被压缩到最短时的弹性势能解析：(1)从A压缩弹簧到A与B具有相同速度v1时，对A、B与弹簧组成的系统，由动量守恒定律得：mv02mv1此时B与C发生完全非弹性碰撞
