第1章 第3節(jié)　動量守恒定律在碰撞中的應(yīng)用 學(xué)業(yè)分層測評3

1、.學(xué)業(yè)分層測評三建議用時(shí)：45分鐘學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1多項(xiàng)選擇小車AB靜置于光滑的程度面上，A端固定一個(gè)輕質(zhì)彈簧，B端粘有橡皮泥，小車AB質(zhì)量為M，長為L.質(zhì)量為m的木塊C放在小車上，用細(xì)繩連結(jié)于小車的A端并使彈簧壓縮，開場時(shí)AB與C都處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖1­3­5所示當(dāng)突然燒斷細(xì)繩，彈簧被釋放，使木塊C向B端沖去，并跟B端橡皮泥粘在一起，以下說法中正確的選項(xiàng)是 【導(dǎo)學(xué)號：55272022】圖1­3­5A假如AB車內(nèi)外表光滑，整個(gè)系統(tǒng)任何時(shí)刻機(jī)械能都守恒B整個(gè)系統(tǒng)任何時(shí)刻動量都守恒C當(dāng)木塊對地運(yùn)動速度為v時(shí)，小車對地運(yùn)動速度為vD木塊的位移一定大于小車的位移【解析】

2、因程度地面光滑，小車、木塊、彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，有mv1Mv2，ms1Ms2，因不知m、M的大小關(guān)系，故無法比較s1、s2的大小關(guān)系，但當(dāng)木塊C與B端碰撞后，系統(tǒng)總動量為零，整體又處于靜止?fàn)顟B(tài)，故B、C均正確，D錯(cuò)誤；因木塊C與B端的碰撞為完全非彈性碰撞，機(jī)械能損失最大，故A錯(cuò)誤【答案】BC2多項(xiàng)選擇在光滑程度面上，動能為Ek0、動量大小為p0的小鋼球1與靜止小鋼球2發(fā)生碰撞，碰撞前后球1的運(yùn)動方向相反，將碰撞后球1的動能和動量的大小分別記為Ek1、p1，球2的動能和動量的大小分別記為Ek2、p2，那么必有 AEk1<Ek0Bp1<p0CEk2>Ek0 Dp2>p0

3、【解析】兩個(gè)鋼球在相碰過程中同時(shí)遵守能量守恒和動量守恒，由于外界沒有能量輸入，而碰撞中可能產(chǎn)生熱量，所以碰后的總動能不會超過碰前的總動能，即Ek1Ek2Ek0，A正確，C錯(cuò)誤；另外，A選項(xiàng)也可寫成，B正確；根據(jù)動量守恒，設(shè)球1原來的運(yùn)動方向?yàn)檎较颍衟2p1p0，D正確【答案】ABD3如圖1­3­6，質(zhì)量相等的三個(gè)小球a、b、c在光滑的程度面上以一樣的速率運(yùn)動，它們分別與原來靜止的A、B、C三球發(fā)生碰撞，碰撞后a繼續(xù)沿原方向運(yùn)動，b靜止，c沿反方向彈回，那么碰撞后A、B、C三球中動量數(shù)值最大的是_圖1­3­6【解析】在三小球發(fā)生碰撞的過程中，動量都是守

4、恒的，根據(jù)動量守恒關(guān)系式mv0mvMv，整理可得Mvmv0mv，取初速度方向?yàn)檎较?，不難得出C球的動量數(shù)值是最大的【答案】C球4如圖1­3­7所示，細(xì)線上端固定于O點(diǎn)上，其下端系一小球，靜止時(shí)細(xì)線長L.現(xiàn)將細(xì)線和小球拉至圖中實(shí)線位置，此時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角60°；并在小球原來所在的最低點(diǎn)處放置一質(zhì)量一樣的泥球，然后使懸掛的小球從實(shí)線位置由靜止釋放，它運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)與泥球碰撞并合為一體，它們一起擺動中可到達(dá)的最大高度是_. 【導(dǎo)學(xué)號：55272023】圖1­3­7【解析】碰前由機(jī)械能守恒得mgL1cos 60°mv，解得v1，兩球相

5、碰過程動量守恒mv12mv2，得v2，碰后兩球一起擺動，機(jī)械能守恒，那么有×2mv2mgh，解得hL.【答案】L5在光滑程度面上有兩個(gè)一樣的彈性小球A、B，質(zhì)量都為m，B球靜止，A球向B球運(yùn)動，發(fā)生正碰碰撞過程中機(jī)械能守恒，兩球壓縮最緊時(shí)彈性勢能為Ep，那么碰前A球的速度大小是多少？【解析】設(shè)碰前A球速度為v0，根據(jù)動量守恒定律有mv02mv，那么壓縮最緊A、B有一樣速度時(shí)的速度v，由系統(tǒng)機(jī)械能守恒有mv×2m×2Ep，解得v02.【答案】26一個(gè)物體靜止于光滑程度面上，外面扣一質(zhì)量為M的盒子，如圖1­3­8甲所示，現(xiàn)給盒子一初速度v0，此后，

6、盒子運(yùn)動的v­t圖象呈周期性變化，如圖1­3­8乙所示，請據(jù)此求盒內(nèi)物體的質(zhì)量圖1­3­8【解析】設(shè)物體的質(zhì)量為m，t0時(shí)刻受盒子碰撞獲得速度v，根據(jù)動量守恒定律Mv0mv3t0時(shí)刻物體與盒子右壁碰撞使盒子速度又變?yōu)関0，說明碰撞是彈性碰撞那么Mvmv2，解得mM.【答案】M才能提升7多項(xiàng)選擇如圖1­3­9所示，在質(zhì)量為M的小車中掛著一單擺，擺球質(zhì)量為m0，小車和單擺以恒定的速度v沿光滑程度地面運(yùn)動，與位于正前方的質(zhì)量為m的靜止的木塊發(fā)生碰撞，碰撞的時(shí)間極短在此碰撞過程中，以下情況可能發(fā)生的是 【導(dǎo)學(xué)號：55272024】圖

7、1­3­9A小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化，分別變?yōu)関1、v2、v3，滿足Mm0vMv1mv1m0v3B擺球的速度不變，小車和木塊的速度變?yōu)関1和v2，滿足MvMv1mv2C擺球的速度不變，小車和木塊的速度都變?yōu)閡，滿足MvMmuD小車和擺球的速度都變?yōu)関1，木塊的速度變?yōu)関2，滿足Mm0vMm0v1mv2【解析】小車與木塊碰撞，且碰撞時(shí)間極短，因此互相作用只發(fā)生在木塊和小車之間，懸掛的擺球在程度方向未受到力的作用，故擺球在程度方向的動量未發(fā)生變化，即擺球的速度在小車與木塊碰撞過程中始終不變，由此可知A和D兩種情況不可能發(fā)生；選項(xiàng)B的說法對應(yīng)于小車和木塊碰撞后又分開的情況

8、，選項(xiàng)C的說法對應(yīng)于小車和木塊碰撞后粘在一起的情況，兩種情況都有可能發(fā)生故B、C均正確【答案】BC8甲、乙兩球在光滑程度軌道上同向運(yùn)動，它們的動量分別是5 kg·m/s和7 kg·m/s，甲追上乙并發(fā)生碰撞，碰撞后乙球的動量變?yōu)?0 kg·m/s，那么兩球質(zhì)量m甲與m乙的關(guān)系不可能是Am乙2m甲Bm乙3m甲Cm乙4m甲 Dm乙5m甲【解析】碰撞前，v甲>v乙，即>，可得m乙>1.4m甲碰撞后v甲v乙，即可得m乙5m甲要求碰撞過程中動能不增加，那么有，可解得m乙m甲，故m甲和m乙的關(guān)系可能是B、C、D.【答案】A9如圖1­3­1

9、0所示，三個(gè)質(zhì)量一樣的滑塊A、B、C，間隔相等地靜置于同一程度直軌道上現(xiàn)給滑塊A向右的初速度v0，一段時(shí)間后A與B發(fā)生碰撞，碰后A、B分別以v0、v0的速度向右運(yùn)動，B再與C發(fā)生碰撞，碰后B、C粘在一起向右運(yùn)動滑塊A、B與軌道間的動摩擦因數(shù)為同一恒定值兩次碰撞時(shí)間均極短求B、C碰后瞬間共同速度的大小. 【導(dǎo)學(xué)號：55272025】圖1­3­10【解析】設(shè)滑塊質(zhì)量為m，A與B碰撞前A的速度為vA，由題意知，碰撞后A的速度vAv0，B的速度vBv0，由動量守恒定律得mvAmvAmvB設(shè)碰撞前A抑制軌道阻力所做的功為WA，由功能關(guān)系得WAmvmv設(shè)B與C碰撞前B的速度為vB，B抑制軌道阻力所做的功為WB，由功能關(guān)系得WBmvmvB2據(jù)題意可知WAWB設(shè)B、C碰撞后瞬間共同速度的大小為v，由動量守恒定律得mvB2mv聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得vv0.【答案】v010從某高度自由下落一個(gè)質(zhì)量為M的物體，當(dāng)物體下落h時(shí)，突然炸裂成兩塊，質(zhì)量為m的一塊碎片恰能沿豎直方向回到開場下落的位置，求：1剛炸裂時(shí)