江蘇專版2020年高考物理第二輪復(fù)習(xí)第5講經(jīng)典動量守恒之碰撞課后練習(xí)362

1、A. m>mb B . mv mb C第5講經(jīng)典動量守恒之碰撞題一：質(zhì)量為M的物塊以速度v運(yùn)動，與靜止的質(zhì)量為 m的物塊發(fā)生正碰， 碰后二者的動量 正好相等，則兩物塊的質(zhì)量之比Mm可能為（）A. 2 B .3 C .4 D . 5題二：兩個質(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，A球的動量是8 kg - m/s,B球的動量是5 kg m/s, A球追上B球時發(fā)生碰撞，碰后 A B兩球的動量可能是（）A.pA= 6 kg - m/s , pB= 7 kg - m/s B.pA= 3 kg - m/s ,pBs=10 kg m/sC.pA= 2 kg m/s, pB= 14 kg

2、m/s D.pA= 7 kg m/s,pBs=6 kg m/s題三：在光滑的水平面上有 a、b兩個小球，其質(zhì)量分別為 na、m,兩千在t0時刻發(fā)生正碰， 并且在碰撞過程中無機(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（）m= m D .無法判斷題四：如圖所示，一表面光滑的斜面靜止于足夠長的光滑水平面上，斜面的質(zhì)量為M高度為h,傾角為0。一質(zhì)量為m（m< M）的小物塊以一定的初速度沿水平面向右運(yùn)動沖上斜面， 不計沖上斜面過程中的機(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（）m+ M題五：如圖所示，質(zhì)量為 M的滑槽內(nèi)

3、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點無初速度釋放，b點為半圓軌道的最低點, c點為半圓軌道另一側(cè)與 a等高的點，不計一切摩擦，下列說法正確的是（ ）A. m釋放后能夠到達(dá)c點B. m運(yùn)動的全過程中，機(jī)械能不守恒C.當(dāng)m首次從右向左到達(dá)最低點 b時，M的速度達(dá)到最大D. m從a點運(yùn)動到b點的過程中，m與M系統(tǒng)的機(jī)械能守恒、水平方向動量守恒題六：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

4、上端離開，與小車分離時，小球與小車速度方向相反，大小之比為1 ： 3,則m： M的值為（）A. 1：3 B .3：1 C .3：5 D .5：3題七：如圖所示，在沙堆表面放置一質(zhì)量為M= 6.0 kg的長方形木塊，其上再放一質(zhì)量為m= 0.10 kg的爆竹，當(dāng)爆竹爆炸時，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 t = 0.1 s,木塊在下陷過程中受到的平均阻力f = 90 N,不計空氣的阻力和火藥的質(zhì)量，g取10 m/s 2,求爆竹能上升的最大高度。題八：如圖所示，用不可伸長的輕質(zhì)細(xì)線將A、B兩木球（可視為質(zhì)點）懸掛起來，A、B之間的距離l=3.2 m,其中木球 A

5、的質(zhì)量90 g,木球B的質(zhì)量m= 100 g?，F(xiàn)用打釘槍將 一顆質(zhì)量為R0= 10 g的釘子以豎直向上的初速度V0 = 100 m/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，恰好能夠達(dá)到懸點 O處。若釘子打入木球的時間和 A、B兩球碰撞的時間都極短，不計空氣阻力，g取10 m/s 2,求：不tJ(1)釘子打入木球 A的過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能;(2)木球B到懸點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)的前半部分過程和下述力學(xué)模型類似。兩個小球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

6、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)成一個整體 Q在它們繼續(xù)向左運(yùn)動的 過程中，當(dāng)彈簧長度變到最短時，長度突然被鎖定，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，A與P接觸而不粘連。過一段時間，突然解除鎖定(鎖定及解 除鎖定均無機(jī)械能損失)。已知A B C三球的質(zhì)量均為 m 彳1 OWC O I(1)求彈簧長度剛被鎖定后 A球的速度。(2)求在A球離開擋板P之后的運(yùn)動過程中，彈簧的最大彈性勢能。題十：某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的趣味實驗來研究碰撞問題。用材料和長度相同的不可伸長的輕繩依次將N個大小相同、質(zhì)量不等的小球懸

7、掛于水平天花板下方，且相鄰的小球靜止時彼此接觸但無相互作用力，小球編號從左到右依次為1、2、3、N,每個小球的質(zhì)量為其相鄰左邊小球質(zhì)量的 k倍(k<1)。在第N個小球右側(cè)有一光滑軌道，其中 A瞰是水平的， BC由是豎直面內(nèi)的半圓形，兩段光滑軌道在B點平滑連接，半圓軌道的直徑BD沿豎直方向。在水平軌道的 A端放置一與第 N個懸掛小球完全相同的 P小球，所有小球的球心等高。 現(xiàn)將1號小球由最低點向左拉起高度h,保持繩繃緊狀態(tài)由靜止釋放 1號小球，使其與2號小球碰撞，2號小球再與3號小球碰撞所有碰撞均為在同一直線上的正碰且無機(jī)械能損失。已知重力加速度為 g,忽略空氣阻力，小球每次碰撞的時間均可

8、忽略不計。(1)求1號小千與2號小球碰撞之前的速度 V1的大?。?2)若N= 3,求第3個小球與P小球發(fā)生第一次碰撞前的速度 V3的大小；22 .(3)若N= 5,當(dāng)半圓形軌道半徑 R h時，P小球第一次被碰后恰好能通過軌道的最高5點D,求k值的大小。經(jīng)典動量守恒之碰撞題一 ：AB詳解：設(shè)碰撞后兩者的動量都為p,根據(jù)動量守恒知總動量為2p,根據(jù)p22mEk以及能量的關(guān)系得4P-2M2m 2M一 M 八一一3解得3,所以A、B正確。m題二：A詳解：碰撞過程中兩小球組成的系統(tǒng)動量守恒，故 C錯誤；碰后兩物體若同向運(yùn)動，后面物體的速度不能大于前面物體的速度，故D錯誤；碰撞后的動能不能增加，由計算得直

9、+2m題三： 詳解：526272825232102-5->-6-+ , 2-+ 2_<0-+1°-,則 A 正確，B 錯誤。2m2m2m2m2m2m2mB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)動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律有 mva= mva' + mbvb'和1 m：1v2= 1 mAv2 +1 m】v', 2 ,可得 2aa2aa 2 b bv'a =ma- mb ma+ mb Dva , v； = 2aVa。因為 Va'V0,所以 rnvnb,選項 B 正確。 a b ma+ mb a詳解:若斜面固定，

10、由機(jī)械能守恒定律可得1mV=mgh若斜面不固定，系統(tǒng)水平方向動量21212寸恒，有 mv= (M+ nj) vi,由機(jī)械能寸恒te律可得 一mv=mgh'+ (M+m) v1 ,聯(lián)立以 22上三式可得 hz = ho題五：BC詳解：m第一次經(jīng)過b點后對M做正功，m的機(jī)械能減小，不能夠到達(dá)c點，A錯誤、B正確; M離開墻壁后，m與M系統(tǒng)水平方向動量守恒，故當(dāng)m首次從右向左到達(dá)最低點 b時，M的速度達(dá)到最大，C正確；m從a點運(yùn)動到b點的過程中，m與M系統(tǒng)的機(jī)械能守恒、水平方 向動量不守恒，D錯誤。題六：C詳解：設(shè)小球的初速度方向為正方向，由動量守恒定律可知m vo= M vi-m V2,又

11、也=§,v211cle 1cm 3對整體由機(jī)械能寸恒te律可得一mv0= Mv1Hmv|,聯(lián)立解得 =一，C正確。222M 5題七：45 m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。對木塊，由動量定理有 (Mg f )t = 0Mv2 ,解得v2= 0.5 m/s 。在爆炸瞬間，根據(jù)動量守恒定律得Mv2 + mv1 = 0 ,則v=30 m/s。2爆竹做豎直上拋運(yùn)動的最大高度h= 45 mo2g題八：(1) 45 J (2) 0.45 m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,由動量守恒定律得 mv0=

12、 ( a+ m0)v。根據(jù)能量守恒定律可知，釘子打入木球的過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能1 21 .、2E= -moVo(mA+ m0 v，代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得A E= 45 J。2 2(2)設(shè)木球A與木球B碰撞前瞬間速度大小為 Vi, 由運(yùn)動學(xué)知識得 V12 v 2= 2gl ,解得Vi=6 m/s。設(shè)木球A與木球B碰撞后的速度大小為 V2,根據(jù)動量守恒定律有(ra+m) vi = ( ra+ no+m>) V2,解得V2= 3 m/s。設(shè)木球B到懸點O的距離為h,2由運(yùn)動學(xué)知識得 一V2 = 2gh,代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得h= 0.45 m 。112包九.(i)一Vo (2) mvo 336詳解：(1

13、)設(shè)C球與B球結(jié)成整體 D時，D的速度為V1,由動量守恒定律有 mv0 (m m)v1 0當(dāng)彈簧壓至最短時，D與A的速度相等，設(shè)此速度為 V2, 由動量守恒定律有 2mv) 3mv2。r1聯(lián)立得v2 v0。3(2)設(shè)彈簧長度被鎖定后，貯存在彈簧中的勢能為Ep,1 _21_2_由能重寸恒有一 2mv13mv2+Ep。2 2撞擊P后，A與D的動能都為零，解除鎖定后，當(dāng)彈簧恢復(fù)到自然長度時，彈性勢能全部轉(zhuǎn)1C變成D的動能。設(shè) D的速度為v3,則有Ep= - 2mv；。2以后彈簧伸長，A球離開擋板P并獲得速度，當(dāng) A、D的速度相等時，彈簧伸至最長。設(shè)此時的速度為V4,由動量守恒有 2mv3 3mv4。

14、當(dāng)彈簧伸到最長時，其彈性勢能最大，設(shè)為 %,由能量守恒有-2mv2 1 22一，一一12解以上各式得 Ep/ = mv0 。 36題十：(1) 72gh (2) ()272gh (3) k J2 1 1+k2 m1Vl詳解：(1)設(shè)1號小球的質(zhì)量為碰前的速度為 V1。對于1號小球，在由h高處運(yùn)動到最低點的過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒有mgh解得 v1 v12gh。(2)設(shè)1號、2號小球碰撞后的速度分別為 丫；和丫2, 2號小球的質(zhì)量為 m,取水平向右為 正方向。對于1、2號小球碰撞的過程，根據(jù)動量守恒定律有m1Vl m1Vl m2V2,2mw2 m2V22根據(jù)機(jī)械能守恒有m"2解得 v2 2 J2gh 。1 k ,設(shè)2號、3號小球碰撞后的速度分別為v'2和V3, 3號小球的質(zhì)量為 m,對于2、3號小球碰撞的過程，根據(jù)動量守恒定律有m 2 v2m 2 v2m 3v 3 ，根據(jù)機(jī)械能守恒有22m2v2m2v22 m3v3同理可得3號小球被碰后的速度v32*)2 府。(3)設(shè)4號、5號小球碰撞后,5號小球的速度為v5,同理可得v5().2gh °1+k可知二者發(fā)生碰撞后交換速