碰撞 學(xué)業(yè)分層測評4

1、學(xué)業(yè)分層測評(四)(建議用時：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1(多選)下列關(guān)于碰撞的理解正確的是 ()A碰撞是指相對運動的物體相遇時，在極短時間內(nèi)它們的運動狀態(tài)發(fā)生了顯著變化的過程B在碰撞現(xiàn)象中，一般內(nèi)力都遠(yuǎn)大于外力，所以可以認(rèn)為碰撞時系統(tǒng)的動量守恒C如果碰撞過程中機械能守恒，這樣的碰撞叫做非彈性碰撞D微觀粒子的相互作用由于不發(fā)生直接接觸，所以不能稱其為碰撞【解析】碰撞是十分普遍的現(xiàn)象，它是相對運動的物體相遇時發(fā)生的一種現(xiàn)象一般內(nèi)力都遠(yuǎn)大于外力如果碰撞中機械能守恒，就叫做彈性碰撞微觀粒子的相互作用同樣具有極短時間內(nèi)運動狀態(tài)發(fā)生顯著變化的特點，所以仍然是碰撞【答案】AB2(多選)在光滑水平面上，動能為Ek0

2、、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，則必有 ()AEk1<Ek0 Bp1<p0 CEk2>Ek0 Dp2p0【解析】兩個鋼球在相碰過程中同時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錯誤；另外，A選項也可寫成，B正確；根據(jù)動量守恒，設(shè)球1原來的運動方向為正方向，有p2p1p0，D錯誤【答案】AB3(多選)質(zhì)量為m的小球A，沿光滑水平面以速度v0與

3、質(zhì)量為2m的靜止小球B發(fā)生正碰，碰撞后，小球A的動能變?yōu)樵瓉淼?，那么小球B的速度可能是() 【導(dǎo)學(xué)號：54472019】A.v0 B.v0C.v0 D.v0【解析】要注意的是，兩球的碰撞不一定是彈性碰撞小球A碰后動能變?yōu)樵瓉淼?，則其速度大小僅為原來的.兩球在光滑水平面上正碰，碰后小球A的運動有兩種可能，繼續(xù)沿原方向運動或被彈回當(dāng)以小球A原來的速度方向為正方向時，則vA±v0根據(jù)兩球碰撞前后的總動量守恒得mv00m×2mvBmv00m×2mvB解得vBv0，vBv0【答案】AB4質(zhì)量相等的三個物塊在一光滑水平面上排成一直線，且彼此隔開了一定的距離，如圖16­

4、;4­12所示具有動能E0的第1個物塊向右運動，依次與其余兩個靜止物塊發(fā)生碰撞，最后這三個物塊粘在一起，這個整體的動能為() 【導(dǎo)學(xué)號：54472019】圖16­4­12AE0 B.C. D.【解析】由碰撞中動量守恒mv03mv1，得v1E0mvEk×3mv由式得Ek×3m2×，故C正確【答案】C5(多選)如圖16­4­13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沿光滑水平地面運動，與位于正前方的質(zhì)量為m的靜止的木塊發(fā)生碰撞，碰撞的時間極短在此碰撞過程中，下列情況可能發(fā)生的是()

5、 【導(dǎo)學(xué)號：54472019】圖16­4­13A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(Mm0)vMv1mv1m0v3B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Mv(Mm)uD小車和擺球的速度都變?yōu)関1，木塊的速度變?yōu)関2，滿足(Mm0)v(Mm0)v1mv2【解析】小車與木塊碰撞，且碰撞時間極短，因此相互作用只發(fā)生在木塊和小車之間，懸掛的擺球在水平方向未受到力的作用，故擺球在水平方向的動量未發(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

6、發(fā)生；選項B的說法對應(yīng)于小車和木塊碰撞后又分開的情況，選項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)生故選項B、C正確【答案】BC6質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動，A球的動量是7 kg·m/s，B球的動量是5 kg·m/s，A球追上B球發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動量可能值是() 【導(dǎo)學(xué)號：54472019】ApA6 kg·m/s，pB6 kg·m/sBpA3 kg·m/s，pB9 kg·m/sCpA2 kg·m/s，pB14 kg·m/sDpA4 kg·

7、;m/s，pB7 kg·m/s【解析】從碰撞前后動量守恒pApBpApB驗證，A、B、C三選項皆有可能從總動能不增加即來看，只有A可能【答案】A7如圖16­4­14所示，有兩個質(zhì)量相同的小球A和B(大小不計)，A球用細(xì)繩吊起，細(xì)繩長度等于懸點距地面的高度，B點靜止放于懸點正下方的地面上現(xiàn)將A球拉到距地面高度為h處由靜止釋放，擺動到最低點與B球碰撞后粘在一起共同上擺，則它們升起的最大高度為(g取10 m/s2)() 【導(dǎo)學(xué)號：54472019】圖16­4­14Ah/2 BhCh/4 Dh/【解析】A球由釋放到擺到最低點的過程做的是圓周運動，由動能

8、定理得，mghmv，所以v12；A、B的碰撞過程動量守恒：mv1(mm)v2，所以v2，對A、B粘在一起共同上擺的過程應(yīng)用機械能守恒，(mm)v(mm)gh，解得h.選項C正確【答案】C8一個物體靜止于光滑水平面上，外面扣一質(zhì)量為M的盒子，如圖14­4­15甲所示，現(xiàn)給盒子一初速度v0，此后，盒子運動的vt圖象呈周期性變化，如圖16­4­15乙所示，請據(jù)此求盒內(nèi)物體的質(zhì)量圖16­4­15【解析】設(shè)物體的質(zhì)量為m，t0時刻受盒子碰撞獲得速度v，根據(jù)動量守恒定律Mv0mv3t0時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

9、則Mvmv2，解得mM.【答案】M能力提升9(多選)如圖16­4­16所示，質(zhì)量為M的小車原來靜止在光滑水平面上，小車A端固定一根輕彈簧，彈簧的另一端放置一質(zhì)量為m的物體C，小車底部光滑，開始時彈簧處于壓縮狀態(tài)，當(dāng)彈簧釋放后，物體C被彈出向B端運動，最后與B端粘在一起，下列說法中正確的是 () 【導(dǎo)學(xué)號：54472212】圖16­4­16A物體C離開彈簧時，小車向左運動B物體與B端粘在一起之前，小車的運動速率與物體C的運動速率之比為C物體與B端粘在一起后，小車靜止下來D物體與B端粘在一起后，小車向右運動【解析】系統(tǒng)動量守恒，物體C離開彈簧時向右運動，動量

10、向右，系統(tǒng)的總動量為零，所以小車的動量方向向左，由動量守恒定律有mv1Mv20，所以小車的運動速率v2與物體C的運動速率v1之比.當(dāng)物體C與B粘在一起后，由動量守恒定律知，系統(tǒng)的總動量為零，即小車靜止彈性勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】AC10如圖16­4­17所示，光滑水平地面上有一足夠長的木板，左端放置可視為質(zhì)點的物體，其質(zhì)量為m11 kg，木板與物體間動摩擦因數(shù)0.1.二者以相同的初速度v00.8 m/s一起向右運動，木板與豎直墻碰撞時間極短，且沒有機械能損失g取10 m/s2.(1)如果木板質(zhì)量m23 kg，求物體相對木板滑動的最大距離；(2)如果木板質(zhì)量m20.6 kg，求

11、物體相對木板滑動的最大距離. 【導(dǎo)學(xué)號：54472213】圖16­4­17【解析】(1)木板與豎直墻碰撞后，以原速率反彈，設(shè)向左為正方向，由動量守恒定律m2v0m1v0(m1m2)vv0.4 m/s，方向向左，不會與豎直墻再次碰撞由能量守恒定律(m1m2)v(m1m2)v2m1gs1解得s10.96 m.(2)木板與豎直墻碰撞后，以原速率反彈，由動量守恒定律m2v0m1v0(m1m2)vv0.2 m/s，方向向右，將與豎直墻再次碰撞，最后木板停在豎直墻處由能量守恒定律(m1m2)vm1gs2解得s20.512 m.【答案】(1)0.96 m(2)0.512 m11如圖16­4­18所示，水平地面上有兩個靜止的小物塊a和b，其連線與墻垂直；a和b相距l(xiāng)，b與墻之間也相距l(xiāng)；a的質(zhì)量為m，b的質(zhì)量為m.兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均相同現(xiàn)使a以初速度v0向右滑動此后a與b發(fā)生彈性碰撞，但b沒有與墻發(fā)生碰撞重力加速度大小為g.求物塊與地面間的動摩擦因數(shù)滿足的條件圖16­4­18【解析】設(shè)物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為.若要物塊a、b能夠發(fā)生碰撞，應(yīng)有mv&