高中物理選修3同步練習(xí)試題解析16.4

abab22222abab222222高中品試題高中物理修3-5同步練習(xí)試題解析碰撞質(zhì)為＝kg＝2小球在光滑的水平面上發(fā)生ab碰撞，碰撞前后兩球的位—時(shí)圖象如圖－1所，則可知碰撞屬于)A彈性碰撞B非彈性碰撞C．全非彈性碰撞D．件足，不能判斷解析：x－圖象知，碰撞前v＝3，＝0碰撞后′＝－1，′＝2m/s1碰撞前動(dòng)能m＋＝J，碰撞后動(dòng)能m′＋m′＝J，故機(jī)械能守恒碰撞abbb前動(dòng)量＋aabb

＝3kg·m/s，碰撞后動(dòng)量′＋m′＝3，動(dòng)量守恒，所以aabb碰撞屬于彈性碰撞。答案：A．如圖－2所，具有一定質(zhì)量的小固在輕桿的一端，輕桿另一端懸掛在小車支架的O點(diǎn)。用手將小球拉至水平，此時(shí)小車靜止于光滑的水平面上，手讓小球擺下與B處定的油泥碰擊后粘在一起，則小車()A向右運(yùn)動(dòng)B向左運(yùn)動(dòng)C．止不動(dòng)D．球擺時(shí)，車向左運(yùn)動(dòng)后又靜止解析球與車組成的系統(tǒng)水平方滿足動(dòng)量守恒定律系統(tǒng)的初態(tài)總動(dòng)量為零故選項(xiàng)正確。答案：D1

A0020A0020．三個(gè)相同的木塊AB從同一高度處自由下落，其中木塊A剛開始下落的瞬間被水平飛來的子彈擊中，木塊B在下落到一定高度時(shí)，才被水平飛來的子彈擊中，木塊C受到子彈打擊。若子彈均留在木塊中，則三木塊下落的時(shí)間t、t、t的關(guān)系是()AAt<<tACBt>＜tAC．t＝t<tACD．t＝t<tAC解析：塊做由落體運(yùn)動(dòng)，木塊子彈擊中做平拋運(yùn)動(dòng)，木塊B在彈擊中瞬間豎直方向動(dòng)量守恒＝(Mm)′，即′，塊B豎直方向速度減小，所以t＝t＜t。CB答案：如圖4所，P物與一個(gè)連著彈簧Q物正碰，碰后P物體靜止Q物以物碰前的速度離，已知P與質(zhì)量相等，彈簧質(zhì)量忽略不計(jì)，那么當(dāng)彈簧被壓縮至最短時(shí)，下列結(jié)論中正確的()AP的度恰好為零B．P與Q具相同的速度C．Q開始運(yùn)動(dòng)D．Q的速度等于v解析：P物體接觸彈簧后，在彈簧彈力的作用下P做速運(yùn)動(dòng)Q做速運(yùn)動(dòng)PQ間的距離減小，當(dāng)P兩體速度相等時(shí)，彈簧被壓縮到最短，所以B正A錯(cuò)。由于作用過程中動(dòng)量守恒，設(shè)速度相同時(shí)速度為′則＝(m＋)′，所以彈簧被壓縮至最短時(shí)，、Q的度′，故D錯(cuò)。答案：如圖4－示，在光滑水平面上停放質(zhì)量為m裝弧形槽的小車。現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的小球以的水平速度沿與切線水平的槽口向小車滑去不計(jì)摩到達(dá)某一高度后小球又返回小車右端()A小球在小車上到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為/2B小球離車后，對(duì)地將向右做平拋運(yùn)動(dòng)C．球離車后，對(duì)地將做自由落體運(yùn)動(dòng)D．過中小球?qū)囎龅墓?/p>

解析小到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，小車小球相對(duì)靜止水平方向總動(dòng)量守恒小離開車時(shí)類似完全彈性碰撞，兩者速度互換。2

222AA222AA答案：A、D光水平面上能量大小為p的鋼球1與靜止小鋼球2發(fā)碰撞，00碰撞前后球1的動(dòng)方向相反。將撞后球1的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為、，11的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為、p，下列關(guān)系式不正確的()2A<E1Bp<p1C．>E2D．p2解析：球球2碰，碰撞前后的動(dòng)能關(guān)系應(yīng)為≥＋。此＜，＜E，01選項(xiàng)A正C不正確；由＝2，合E＜E，知p＜p，項(xiàng)B正；設(shè)球k00初動(dòng)量方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得＝＋，以＝＋，見p＞，0220選項(xiàng)D正。答案：ABD．質(zhì)量相等的A、B兩在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運(yùn)動(dòng)A球動(dòng)量是，B球動(dòng)量是kg·m/s，球追上B球生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動(dòng)量可能值是)Ap＝6kg·m/s，＝kg·m/sABBp＝3kg·m/s，＝9ABC．＝－kg·m/s＝kg·m/sABD．＝－，＝AB解析：碰撞前后動(dòng)量守恒p＋＝′＋p驗(yàn)A、、三種皆有可能。從總A動(dòng)能＋＋≥來，只有A可能。2m答案：A如圖4－所，光滑水平面上有大小相同的、B兩在同一直線上運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量關(guān)系為m＝，規(guī)定向右為正方向，BA、兩球的動(dòng)量大小均為6kg·m/s，運(yùn)動(dòng)中兩球發(fā)生碰撞，撞后A球動(dòng)量增量為4kg·m/s，()A左方是球，碰撞后A、B兩速大小之比為B左方是球碰撞后、B兩球速度大小之比為C．方是球碰撞后、B兩速度大小之比為D．方A球碰撞后A、B兩速度大之比為解析：質(zhì)量關(guān)系，動(dòng)量關(guān)系，動(dòng)量增量關(guān)系判斷球的位置。3

BBAAAAABB22A2m＋BA0BBAAAAABB22A2m＋BA0Am＋B0Am＋ABAB0由m2m、＝知：＝2。對(duì)兩球發(fā)生碰撞的情況進(jìn)行討論：aA球在左方，都向右運(yùn)動(dòng)。由動(dòng)量守恒定律得：′＝kg·m/s，′＝10kg·m/s，AB即

m′2′＝，＝。m′10′B球在左方A向右運(yùn)動(dòng)向運(yùn)動(dòng)題意知′＝2kg·m/s′kg·m/s，ABA、兩球碰后繼續(xù)相向運(yùn)動(dòng)是不可能的。c．B球左方A球右方，則此種情況下＞，與題中給定不符．A由以上分析知，只有第一種情況成立。答案：A質(zhì)為的小球A8的率沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)與量為3的止小球B發(fā)正碰后、B兩球的速率v和可能()A＝5B＝－3m/sC．＝1D．＝6m/s解析：若發(fā)彈性碰撞，則動(dòng)量和械能均守恒＝＋m及m＝AAABBmA

m－m＋，得＝A

m＝－4m/s＝A

＝4。若A、B發(fā)完全非彈性碰撞，則僅動(dòng)量守恒A0

m＝＋)，得＝A

0＝2。故A的速度范圍≤≤，小球的度范圍2m/s≤4，正確。答案：．如圖4－6所，一輕質(zhì)彈簧兩端連著物體A和B，放在光的水平面上，物體A被水平速度為的子彈擊中子嵌在其中已物體的質(zhì)量是B的量的子的質(zhì)量是B的量的。求(1)A體獲得的最大速度；(2)彈簧壓縮量最大時(shí)B物體的速度。4

000AA000A0m＋＋B0000010000AA000A0m＋＋B0000010000m＋120000m＋M20212解析：(1)彈射入物體時(shí)兩者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故mv＝＋)，將m＝，＝代，A0B得＝

0

。此后因彈簧壓縮，受左的彈力作用而做減速運(yùn)動(dòng)，速度減小，故

0

是A獲的最大速度。(2)彈簧壓縮量最大時(shí)，AB相最近，其速度相等，由子彈A、組的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，即＝(＋m＋)，m得＝＝。0AB答案：(1)(2)如圖4所示，一定長(zhǎng)度的木板靜止在光滑的平地面上，其質(zhì)量為＝。木板左端放一木塊，其質(zhì)量為＝，木板與木塊間動(dòng)摩因數(shù)＝。量為

0＝g子彈以＝200的速度水平打入木塊并留在其中，最后木塊恰好到達(dá)木板的右端。求：(1)木塊到達(dá)木板右端所用的時(shí)間(2)木板的長(zhǎng)度。解析(1)子彈打入木塊過程所用時(shí)間極短，并且相互作用力遠(yuǎn)大于木塊所受的摩擦力，故子彈與木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。設(shè)子彈打入木塊后的速度為，m＝(m)

1m得＝0

0

＝m/s木塊在木板上滑動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)木板向右加速，因地面光滑、木塊與木板組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，最后三者速度相等，設(shè)為，m＝(＋mM

2m得＝0

＝10木塊沿木板做勻減速運(yùn)動(dòng)，μ(m)g加速度＝＝＝m/s1m＋0－故木塊在木板上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝＝。15

122211122121122211122121(2)如圖所示，木塊向右減速的位＋x＝t＝12.375m1木板向右加速的位移＝t＝m2故木板長(zhǎng)度L＝－x＝。12答案：sm．如圖－所示，坡道頂端距水平面高度為h質(zhì)量為m的小物塊A坡道頂端由1靜止滑下，進(jìn)入水平面上的滑道時(shí)無機(jī)械能損失，為使制動(dòng)，將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長(zhǎng)線M處墻上，另一端與質(zhì)量為的擋板B相，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)B恰于2滑道的末端點(diǎn)與B碰時(shí)間極短，碰后合在一起共同壓縮彈簧，已知在OM段A、B與平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，余各處的摩擦不計(jì)，重力加速度為g求：(1)物塊在與擋板B碰前瞬間速度的大??；(2)彈簧最大壓縮量為d時(shí)彈性勢(shì)能設(shè)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能為)。p解析：(1)機(jī)械能守恒定律，有mgh＝11

，＝2gh(2)A、B在碰撞過程中內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，由動(dòng)量守恒，有m＝(＋m)′A、B克摩力所做的功＝(m＋m)。1由能量守恒定律，有

(m＋)′

＝＋(m＋m。p2m解得＝－(m＋m)。p＋121m答案：(1)gh(2)－＋)gdm＋11．如圖－所示，在同一豎直平面上，質(zhì)量的小球A靜在光滑面的底部，斜面高度為HL。小球受到彈簧的彈力用后，沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。離開斜面后，達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)與靜止懸掛在此處的小球B發(fā)彈性碰撞，碰撞后球B剛能擺到與懸點(diǎn)同一高度球A沿平方向拋射在水平面C上點(diǎn)O點(diǎn)投′P的離為L(zhǎng)/2已球B的量為，繩長(zhǎng)L，兩球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)。重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。求：6

B2BB2222B22B2BB2222B22(1)球在球碰撞后一瞬間速度大??；(2)球在球碰撞前一瞬間速度大?。?3)彈簧的彈性力對(duì)球A所做的功。解析(1)設(shè)碰撞后的一瞬間，球B的度為′，由于球恰擺到與懸點(diǎn)同高度，根據(jù)動(dòng)能定理：－＝0－′′＝gLB

①②(2)球到最高點(diǎn)時(shí)只水平方向速度，與球B生彈性碰撞設(shè)碰撞前的一瞬間，球A水速度為碰撞后的一瞬間球速度為′球AB系碰撞過程動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒：v＝2m′＋m′×2v＝×′＋m′

③④由②③④式解得：′＝gL⑤即球在碰撞前一瞬間的速度大小v＝2gL⑥(3)碰后球做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)從拋出到落地時(shí)間為t平拋高度為，則：L

＝′t⑦y＝gt⑧由⑤⑦⑧式解得：y＝L。以球?yàn)檠芯繉?duì)象，彈簧的彈性力所做的功W從止位置運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)：－mg(＋2L)＝×2m⑨由⑤⑥⑦⑧式：7

021AB0AB222222021AB0AB222222A22AHB＋＝

。答案：(1)gL(2)2gL(3)8．小球A和的質(zhì)量分別為和，且m>。在某高度處將和先后從靜止A釋放。小球A與水平地面碰撞后向上彈回，在釋放處下方與釋放處距離為H的方恰好與正在下落的小球B發(fā)正碰。設(shè)所有碰撞都是彈性的，碰