（江蘇專版）2018年高考物理第二輪復(fù)習(xí) 第5講 經(jīng)典動(dòng)量守恒之碰撞課后練習(xí)_1

1、（江蘇專版）2018年高考物理第二輪復(fù)習(xí) 第5講 經(jīng)典動(dòng)量守恒之碰撞課后練習(xí)第5講經(jīng)典動(dòng)量守恒之碰撞題一：質(zhì)量為M的物塊以速度v運(yùn)動(dòng)，與靜止的質(zhì)量為m的物塊發(fā)生正碰，碰后二者的動(dòng)量正好相等，則兩物塊的質(zhì)量之比M/m可能為（）A2B3C4D5題二：兩個(gè)質(zhì)量相等的小球在光滑水平面上沿同一直線同方向運(yùn)動(dòng)，A球的動(dòng)量是8kgm/s，B球的動(dòng)量是5kgm/s，A球追上B球時(shí)發(fā)生碰撞，碰后A、B兩球的動(dòng)量可能是（）ApA6kgm/s，pB7kgm/sBpA3kgm/s，pB10kgm/sCpA2kgm/s，pB14kgm/sDpA7kgm/s，pB6kgm/s題三：在光滑的水平面上有a、b兩個(gè)小球，其質(zhì)量

2、分別為ma、mb，兩球在t0時(shí)刻發(fā)生正碰，并且在碰撞過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失，兩球碰后的vt圖象如圖所示，下列關(guān)系正確的是（）AmambBmambCmambD無(wú)法判斷題四：如圖所示，一表面光滑的斜面靜止于足夠長(zhǎng)的光滑水平面上，斜面的質(zhì)量為M，高度為h，傾角為。一質(zhì)量為m（mM）的小物塊以一定的初速度沿水平面向右運(yùn)動(dòng)沖上斜面，不計(jì)沖上斜面過(guò)程中的機(jī)械能損失。如果斜面固定，則小物塊恰能沖到斜面頂端。如果斜面不固定，則小物塊沖上斜面后能達(dá)到的最大高度為（）AhBhChDh題五：如圖所示，質(zhì)量為M的滑槽內(nèi)有半徑為R的半圓軌道，將滑槽放在水平面上，左端緊靠墻壁，一質(zhì)量為m的物體從半圓軌道的頂端a點(diǎn)無(wú)初速度釋放

3、，b點(diǎn)為半圓軌道的最低點(diǎn)，c點(diǎn)為半圓軌道另一側(cè)與a等高的點(diǎn)，不計(jì)一切摩擦，下列說(shuō)法正確的是（）Am釋放后能夠到達(dá)c點(diǎn)Bm運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中，機(jī)械能不守恒C當(dāng)m首次從右向左到達(dá)最低點(diǎn)b時(shí)，M的速度達(dá)到最大Dm從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中，m與M系統(tǒng)的機(jī)械能守恒、水平方向動(dòng)量守恒題六：質(zhì)量為M的小車靜止在光滑水平面上，車上是四分之一圓周的光滑軌道，軌道下端切線水平，質(zhì)量為m的小球沿水平方向從軌道下端以初速度v0滑上小車，重力加速度為g，如圖所示。已知小球未從小車上端離開(kāi)，與小車分離時(shí)，小球與小車速度方向相反，大小之比為13，則mM的值為（）A13B31C35D53題七：如圖所示，在沙堆表面放置一質(zhì)量為M6

4、.0kg的長(zhǎng)方形木塊，其上再放一質(zhì)量為m0.10kg的爆竹，當(dāng)爆竹爆炸時(shí)，因反沖作用而使爆竹上升，木塊下陷。已知從爆竹爆炸到木塊停止下陷歷時(shí)t0.1s，木塊在下陷過(guò)程中受到的平均阻力f90N，不計(jì)空氣的阻力和火藥的質(zhì)量，g取10m/s2，求爆竹能上升的最大高度。題八：如圖所示，用不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線將A、B兩木球（可視為質(zhì)點(diǎn)）懸掛起來(lái)，A、B之間的距離l3.2m，其中木球A的質(zhì)量mA90g，木球B的質(zhì)量mB100g。現(xiàn)用打釘槍將一顆質(zhì)量為m010g的釘子以豎直向上的初速度v0100m/s打入并且停留在木球A中，木球A沿細(xì)線向上與木球B正碰后粘在一起豎直向上運(yùn)動(dòng)，恰好能夠達(dá)到懸點(diǎn)O處。若釘子打入木

5、球的時(shí)間和A、B兩球碰撞的時(shí)間都極短，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，求：（1）釘子打入木球A的過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；（2）木球B到懸點(diǎn)O的距離。題九：在原子核物理中，研究核子與核關(guān)聯(lián)的最有效途徑是“雙電荷交換反應(yīng)”。這類反應(yīng)的前半部分過(guò)程和下述力學(xué)模型類似。兩個(gè)小球A和B用輕質(zhì)彈簧相連，在光滑的水平直軌道上處于靜止?fàn)顟B(tài)。在它們左邊有一垂直于軌道的固定擋板P，右邊有一小球C沿軌道以速度v0射向B球，如圖所示。C與B發(fā)生碰撞并立即結(jié)成一個(gè)整體D。在它們繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，當(dāng)彈簧長(zhǎng)度變到最短時(shí)，長(zhǎng)度突然被鎖定，不再改變。然后，A球與擋板P發(fā)生碰撞，碰后A、D都靜止不動(dòng)，A與P接觸而不粘連。過(guò)一

6、段時(shí)間，突然解除鎖定（鎖定及解除鎖定均無(wú)機(jī)械能損失）。已知A、B、C三球的質(zhì)量均為m。（1）求彈簧長(zhǎng)度剛被鎖定后A球的速度。（2）求在A球離開(kāi)擋板P之后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能。題十：某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的趣味實(shí)驗(yàn)來(lái)研究碰撞問(wèn)題。用材料和長(zhǎng)度相同的不可伸長(zhǎng)的輕繩依次將N個(gè)大小相同、質(zhì)量不等的小球懸掛于水平天花板下方，且相鄰的小球靜止時(shí)彼此接觸但無(wú)相互作用力，小球編號(hào)從左到右依次為1、2、3、N，每個(gè)小球的質(zhì)量為其相鄰左邊小球質(zhì)量的k倍（k1）。在第N個(gè)小球右側(cè)有一光滑軌道，其中AB段是水平的，BCD段是豎直面內(nèi)的半圓形，兩段光滑軌道在B點(diǎn)平滑連接，半圓軌道的直徑BD沿豎直方向。在水平軌

7、道的A端放置一與第N個(gè)懸掛小球完全相同的P小球，所有小球的球心等高?，F(xiàn)將1號(hào)小球由最低點(diǎn)向左拉起高度h，保持繩繃緊狀態(tài)由靜止釋放1號(hào)小球，使其與2號(hào)小球碰撞，2號(hào)小球再與3號(hào)小球碰撞所有碰撞均為在同一直線上的正碰且無(wú)機(jī)械能損失。已知重力加速度為g，忽略空氣阻力，小球每次碰撞的時(shí)間均可忽略不計(jì)。（1）求1號(hào)小球與2號(hào)小球碰撞之前的速度v1的大小；（2）若N3，求第3個(gè)小球與P小球發(fā)生第一次碰撞前的速度v3的大小；（3）若N5，當(dāng)半圓形軌道半徑時(shí)，P小球第一次被碰后恰好能通過(guò)軌道的最高點(diǎn)D，求k值的大小。經(jīng)典動(dòng)量守恒之碰撞題一：AB詳解：設(shè)碰撞后兩者的動(dòng)量都為p，根據(jù)動(dòng)量守恒知總動(dòng)量為2p，根據(jù)以

8、及能量的關(guān)系得，解得，所以A、B正確。題二：A詳解：碰撞過(guò)程中兩小球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故C錯(cuò)誤；碰后兩物體若同向運(yùn)動(dòng)，后面物體的速度不能大于前面物體的速度，故D錯(cuò)誤；碰撞后的動(dòng)能不能增加，由計(jì)算得，則A正確，B錯(cuò)誤。題三：B詳解：由題圖知a球以一定的初速度與靜止的b球碰撞，碰后a球反向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律有mavamavambvb和，可得，。因?yàn)関a0，所以mamb，選項(xiàng)B正確。題四：D詳解：若斜面固定，由機(jī)械能守恒定律可得mv2mgh；若斜面不固定，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，有mv（Mm）v1，由機(jī)械能守恒定律可得，聯(lián)立以上三式可得hh。題五：BC詳解：m第一次經(jīng)過(guò)b點(diǎn)后對(duì)M做正

9、功，m的機(jī)械能減小，不能夠到達(dá)c點(diǎn)，A錯(cuò)誤、B正確；M離開(kāi)墻壁后，m與M系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，故當(dāng)m首次從右向左到達(dá)最低點(diǎn)b時(shí)，M的速度達(dá)到最大，C正確；m從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中，m與M系統(tǒng)的機(jī)械能守恒、水平方向動(dòng)量不守恒，D錯(cuò)誤。題六：C詳解：設(shè)小球的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律可知mv0Mv1mv2，又，對(duì)整體由機(jī)械能守恒定律可得，聯(lián)立解得，C正確。題七：45m解析：設(shè)爆炸后爆竹的速度為v1，木塊的速度為v2，爆竹上升的最大高度為h，取向下為正方向。對(duì)木塊，由動(dòng)量定理有，解得v20.5m/s。在爆炸瞬間，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得，則v130m/s。爆竹做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的最大高度45m。題八

10、：（1）45J（2）0.45m詳解：（1）規(guī)定豎直向上為正方向，設(shè)釘子打入木球后的瞬間木球A的速度為v，由動(dòng)量守恒定律得m0v0（mAm0）v。根據(jù)能量守恒定律可知，釘子打入木球的過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能E，代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得E45J。（2）設(shè)木球A與木球B碰撞前瞬間速度大小為v1，由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)得v22gl，解得v16m/s。設(shè)木球A與木球B碰撞后的速度大小為v2，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有（mAm0）v1（mAm0mB）v2，解得v23m/s。設(shè)木球B到懸點(diǎn)O的距離為h，由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)得2gh，代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得h0.45m。題九：（1）（2）詳解：（1）設(shè)C球與B球結(jié)成整體D時(shí)，D的速度為v1，由動(dòng)量守恒

11、定律有。當(dāng)彈簧壓至最短時(shí)，D與A的速度相等，設(shè)此速度為v2，由動(dòng)量守恒定律有。聯(lián)立得。（2）設(shè)彈簧長(zhǎng)度被鎖定后，貯存在彈簧中的勢(shì)能為EP，由能量守恒有EP。撞擊P后，A與D的動(dòng)能都為零，解除鎖定后，當(dāng)彈簧恢復(fù)到自然長(zhǎng)度時(shí)，彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)變成D的動(dòng)能。設(shè)D的速度為，則有EP。以后彈簧伸長(zhǎng)，A球離開(kāi)擋板P并獲得速度，當(dāng)A、D的速度相等時(shí)，彈簧伸至最長(zhǎng)。設(shè)此時(shí)的速度為，由動(dòng)量守恒有。當(dāng)彈簧伸到最長(zhǎng)時(shí)，其彈性勢(shì)能最大，設(shè)為EP，由能量守恒有EP。解以上各式得EP。題十：（1）（2）（3）詳解：（1）設(shè)1號(hào)小球的質(zhì)量為，碰前的速度為v1。對(duì)于1號(hào)小球，在由h高處運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)機(jī)械能守恒有，解得。（2）設(shè)1號(hào)、2號(hào)小球碰撞后的速度分別為和v2，2號(hào)小球的質(zhì)量為m2，取水平向右為正方向。對(duì)于1、2號(hào)小球碰撞的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有，根據(jù)機(jī)械能守恒有，解得。設(shè)2號(hào)、3號(hào)小球碰撞后的速度分別為和v3，3號(hào)小球的質(zhì)量為m3，對(duì)于2、3號(hào)小球碰撞的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有，根據(jù)機(jī)械能守恒有，同理可得3號(hào)小球被碰后的