《碰撞與動量守恒》綜合檢測

1、碰撞與動量守恒綜合檢測( 時間 :90 分鐘滿分 :100 分)【測控導(dǎo)航】考點題號1.沖量、動量2,82.動量守恒的條件13.動量定理5,154.動量守恒定律3,4,6,9,115.動量和能量綜合7,10,12,16,17,186.實驗 : 驗證動量守恒定律13,14一、選擇題 ( 本題共 12 小題 , 每小題 4 分, 共 48 分. 在每小題給出的四個選項中 , 第 19 題只有一個選項正確 , 第 1012 題有多項正確 , 全部選對得 4 分, 選對但不全得 2 分, 有選錯或不選的得 0 分)1.(2016 北京期中 ) 如果一個系統(tǒng)不受外力 , 或者所受外力的矢量和為零 , 這

2、個系統(tǒng)的總動量保持不變 . 這就是動量守恒定律 . 若一個系統(tǒng)動量守恒時 , 則( D )A. 此系統(tǒng)內(nèi)每個物體所受的合力一定都為零B. 此系統(tǒng)內(nèi)每個物體的動量大小不可能都增加C.此系統(tǒng)的機械能一定守恒D.此系統(tǒng)的機械能可能增加解析 : 若一個系統(tǒng)動量守恒時 , 則整個系統(tǒng)所受的合外力為零, 但是此系統(tǒng)內(nèi)每個物體所受的合力不一定都為零, 選項 A 錯誤 ; 此系統(tǒng)內(nèi)每個物體的動量大小可能都會增加 , 但是方向變化 , 總動量不變這是有可能的 , 選項 B 錯誤 ; 因系統(tǒng)所受合外力為零 , 但是除重力以外的其他力做功不一定為零 , 故機械能不一定守恒 , 系統(tǒng)的機械能可能增加 , 也可能減小

3、, 故選 D.2. 質(zhì)量為 2 kg 的小球自塔頂由靜止開始下落 , 不考慮空氣阻力的影響,g 取 10 m/s 2, 下列說法中正確的是 (A)A.2 s 末小球的動量大小為40 kg m/sB.2 s 末小球的動能為40 JC.2 s 內(nèi)重力的沖量大小為20 NsD.2 s 內(nèi)重力做功的平均功率為20 W解析 :2 s 末的速度 v2=gt=20 m/s, 則動量為 p=mv2=40 kg m/s, 選項 A正確 ;E k= m=400 J, 選項 B 錯誤 ; 沖量 I=mgt=40 N s, 選項 C錯誤 ;平均功率=200 W,故選項 D錯誤 .3.(2016 福建南平質(zhì)檢 ) 如圖

4、所示 ,A,B 兩物體質(zhì)量分別為 mA,mB, 且 mAmB, 置于光滑水平面上 , 相距較遠 . 將兩個大小均為 F 的力同時分別作用在 A,B 上經(jīng)相同距離后 , 撤去兩個力 , 兩物體發(fā)生碰撞并粘在一起后將( C )A. 停止運動B. 向左運動C.向右運動D.運動方向不能確定解析 : 由動能定理可知 , 因為兩個大小均為F 的力 ,A,B 上經(jīng)相同距離 , 則兩物體得到的動能相等, 根據(jù)同時分別作用在p=可知, 因為mAmB, 則 pApB, 根據(jù)動量守恒定律可得pA-p B=(mA+mB)v 共, 則 v 共0, 即兩物體一起向右運動 , 故選 C.4. 質(zhì)量為 m的小球 P 以大小為

5、 v 的速度與質(zhì)量為 3m的靜止小球 Q發(fā)生正碰 , 碰后小球 P 以大小為 的速度被反彈 , 則正碰后小球 Q的速度大小是(B)A.2vB.C.D.解析 : 小球 P 和 Q的正碰滿足動量守恒定律( 設(shè)小球 P的運動方向為正方向 ), 有 mv+0=-m +3mv, 解得 v= , 故選 B.5. 一個鋼珠從靜止狀態(tài)開始自由下落 ( 不計空氣阻力 ), 然后陷入泥潭中. 若把它在空中自由下落的過程稱為 , 進入泥潭直到停止的過程稱為,則( A )A. 過程中鋼珠動量的改變量等于重力的沖量B. 過程中鋼珠所受阻力的沖量大小等于過程中重力沖量的大小C.過程中鋼珠所受阻力的沖量大小與過程中重力沖量

6、的大小無法比較D.過程中鋼珠的動量改變量等于阻力的沖量解析 : 設(shè)鋼珠到達泥潭時的速度大小為 v, 規(guī)定豎直向下為正方向 , 由動量定理得 , 過程 :I G1=mv-0, 過程 :I G2-I f2 =0-mv, 故 A 正確 ,D 錯誤 .解得 I f2 =I G1+I G2, 故 B,C 錯誤 .6.(2016 安徽六安一中月考 ) 如圖所示 , 在光滑水平面上靜止放著兩個相互接觸而不粘連的木塊A,B, 質(zhì)量分別為 m1 和 m2, 今有一子彈水平穿過兩木塊 , 設(shè)子彈穿過木塊 A,B 的時間分別為 t 1 和 t 2, 木塊對子彈的阻力恒為 f, 則子彈穿過兩木塊后 , 木塊 A 的速

7、度大小是 ( A )A.B.C.D.解析 : 子彈穿過兩木塊后木塊 A 的速度大小等于子彈穿過 A 時兩木塊的速度大小 , 根據(jù)動量守恒 , 以兩木塊系統(tǒng)為研究對象 , 子彈穿過 A 為研究過程 , 則 ft 1=(m1+m2)v, 解得 v=, 選項 A 正確.7. 如圖所示 , 木塊 A 的右側(cè)為光滑曲面 , 曲面下端極薄 , 其質(zhì)量 mA=2.0 kg, 原來靜止在光滑的水平面上 , 質(zhì)量 mB=2.0 kg 的小球 B以 v=2 m/s的速度從右向左沖上木塊A, 則 B 球沿木塊 A 的曲面向上運動中可上升的最大高度 ( 設(shè) B 球不能飛出去 ,g=10 m/s 2) 是(C)A.0.

8、40 mB.0.20 mC.0.10 mD.0.50 m解析 :A,B 組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒,B 球上升到最大高度時豎直速度為 0,A,B 兩球具有相同的水平速度v, 以 B 的初速度方向為正方向 , 由動量守恒定律得mBv=(mA+mB)v ,由機械能守恒定律得mBv2= (mA+mB)v 2+mBgh解得 h=0.10 m, 故選項 C正確 .8.(2016 河南駐馬店期末 ) 有消息稱 : 中國羽毛球運動員在一檔節(jié)目上演示了一把高速度殺球 , 輕小的羽毛球被快速擊出后瞬間將西瓜沖撞爆裂 ! 據(jù)測羽毛球的時速高達 300 km, 羽毛球的質(zhì)量介于 4.74 g 5.50 g 之間

9、, 經(jīng)分析 , 下列說法正確的是 ( D )A. 這則消息一定是假的 , 因為羽毛球很輕小 , 不可能使西瓜爆裂 B. 這則消息一定是假的 , 因為擊出的羽毛球速度雖高 , 但其能量卻很小C.這則消息可能是真的 , 俗話說無快不破 , 羽毛球雖然很輕小 , 但速度很高D.這則消息可能是真的 , 西瓜是否被撞擊爆裂取決于羽毛球?qū)ξ鞴系臎_擊力解析 : 在高速度殺球時 , 由于球速較快 , 在與西瓜相撞的瞬時 , 速度急劇變化 , 根據(jù)動量定理可知 , 羽毛球?qū)ξ鞴系淖饔昧^大 , 完全可以使西瓜爆裂 , 故使西瓜裂開的原因不是速度 , 只是沖擊力的大小 , 該消息可能是真的 , 故只有 D正確 ,

10、A,B,C 錯誤 .9.(2016 山東濟南質(zhì)檢 ) 火箭搭載神舟十一號宇宙飛船以速率 v0 進入太空預(yù)定位置 , 由控制系統(tǒng)使箭體與飛船分離 . 已知前部分的飛船質(zhì)量為 m1, 后部分的箭體質(zhì)量為 m2, 分離后箭體以速率 v2 沿火箭原方向飛行 , 若忽略空氣阻力與分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化 , 則分離后飛船的速率 v1 為( D )A.v 0-v 2B.v 0+v2C.v -v2D.v +(v -v)0002解析 : 根據(jù)動量守恒定律得(m1+m2)v 0=m1v1+m2v2v1=v0+ (v 0-v 2)選項 D正確 .10.(2016 北京期末 ) 冰壺運動深受觀眾喜愛 , 圖 1 為

11、2014 年 2 月第 22 屆索契冬奧會上中國隊員投擲冰壺的鏡頭 . 在某次投擲中 , 冰壺甲運動一段時間后與對方靜止的冰壺乙發(fā)生碰撞 , 如圖 2. 若兩冰壺質(zhì)量相等 , 則碰后兩冰壺最終停止的位置可能是圖 3 中的哪幾幅圖(BCD )解析 : 由于兩個冰壺的質(zhì)量相等 , 如果發(fā)生彈性碰撞 , 則碰后甲停止運動, 而乙向前運動 ,B 正確 ; 若碰撞時發(fā)生的不是彈性碰撞 , 則乙會向前運動一小段 ,C 正確 , 根據(jù)碰后的機械能不可能超過碰前的機械能 , 甲不可能向后運動 ,A 錯誤 ; 若發(fā)生斜碰 , 則碰后甲會偏離原來的運動方向,D 正確 .11. 如圖所示 , 一長木板放置在水平地面

12、上 , 一根輕彈簧右端固定在長木板上 , 左端連接一個質(zhì)量為 m的小物塊 , 小物塊可以在木板上無摩擦滑動 . 現(xiàn)在用手固定長木板 , 把小物塊向左移動 , 彈簧的形變量為x1; 然后 , 同時釋放小物塊和木板 , 木板在水平地面上滑動 , 小物塊在木板上滑動 ; 經(jīng)過一段時間后 , 長木板達到靜止狀態(tài) , 小物塊在長木板上繼續(xù)往復(fù)運動 . 長木板靜止后 , 彈簧的最大形變量為x2. 已知地面對長木板的滑動摩擦力大小為f. 當(dāng)彈簧的形變量為x 時, 彈性勢能2, 式中 k 為彈簧的勁度系數(shù) . 由上述信息可以判斷 ( BD )E= kxpA. 整個過程中小物塊的速度可以達到x1B. 整個過程中

13、木板在地面上運動的路程為(-)C.長木板靜止后 , 木板所受的靜摩擦力的大小不變D.若將長木板改放在光滑地面上, 重復(fù)上述操作 , 則運動過程中物塊和木板的速度方向一定相反解析 : 根據(jù)動能定理2-W, 因此速度不可能達到x ,A 錯誤 ; 當(dāng)mv= kf1木板靜止時 , 小物塊在長木板上做往復(fù)運動, 只有彈力做功 , 系統(tǒng)的機械能守恒 , 所以當(dāng)木板靜止時 , 系統(tǒng)具有的機械能為k, 根據(jù)能量守恒定律 k- k=fs, 因此 s= (-),B 正確 ; 木板靜止后 , 木板受到的靜摩擦力大小隨彈簧伸縮量的改變而改變,C 錯誤 ; 若將長木板改放在光滑地面上 , 重復(fù)上述操作 , 根據(jù)動量守恒

14、定律 , 運動過程中物塊和木板的速度方向一定相反,D 正確 .12.(2016 黑龍江雙鴨山期中 ) 如圖 ( 甲) 所示 , 長木板 A放在光滑的水平面上 , 質(zhì)量為 m=2 kg 的另一物體 B 以水平速度 v0=2 m/s 滑上原來靜止的長木板 A的表面 , 由于 A,B 間存在摩擦 , 之后 A,B 速度隨時間變化情況如圖 ( 乙) 所示 , 則下列說法正確的是 ( CD )A. 木板獲得的動能為2 JB. 系統(tǒng)損失的機械能為1 JC.木板 A 的最小長度為 1 mD.A,B 間的動摩擦因數(shù)為0.1解析 : 因為水平面光滑 , 兩者之間的摩擦力為內(nèi)力 , 所以系統(tǒng)動量守恒 , 故有 m

15、v0=(M+m)v,解得 M=2 kg, 從圖像上可以看出木板最后的速度為21 m/s, 所以木板獲得的動能為E = Mv=1 J, 根據(jù)能量守恒可得E=km- (M+m)v2= 222 J- (2+2) 12 J=2 J, 選項 A,B 錯誤 ; 速度時間圖像中圖像與坐標軸圍成的面積表示位移, 所以xA=11 m=0.5 m,xB= (2+1) 1 m=1.5 m,所以木板 A的最小長度為 s=xB-x A=1 m,摩擦力做功大小等于系統(tǒng)損失的機械能, 即mgs=E, 解得 =0.1,故選項 C,D 正確 .二、非選擇題 ( 共 52 分)13.(4 分)(2016 江蘇揚州期末 ) 某同學(xué)

16、用如圖所示裝置來驗證動量守恒定律 , 讓質(zhì)量為 m1 的小球從斜槽某處由靜止開始滾下, 與靜止在斜槽末端質(zhì)量為m2 的小球發(fā)生碰撞 .(1) 實驗中必須要求的條件是.A. 斜槽必須是光滑的B. 斜槽末端的切線必須水平C.m1 與 m2 的球心在碰撞瞬間必須在同一高度D.m1 每次必須從同一高度處滾下(2) 實驗中必須測量的物理量是.A. 小球的質(zhì)量 m1 和 m2B. 小球起始高度 hC.小球半徑 R1 和 R2D.小球起飛的時間tE. 桌面離地面的高度HF. 小球飛出的水平距離s解析 :(1) 實驗中為保證小球做平拋運動 , 斜槽末端的切線必須水平 , 要使兩球碰后均平拋 , 兩球心必須在同

17、一高度 , 要保證小球 m1 碰前速度不變 ,m1 每次必須從同一高度處滾下 , 斜槽沒必要保證光滑 , 故 B,C,D 正確 .(2) 必須測量兩球質(zhì)量 m1,m2 和小球平拋的水平距離 , 故選 A,F.答案 :(1)BCD(2)AF評分標準 : 每空 2 分.14.(8 分)(2016 四川資陽檢測 ) 氣墊導(dǎo)軌 如圖 ( 甲) 工作時 , 空氣從導(dǎo)軌表面的小孔噴出 , 在導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層 , 使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸 , 大大減小了滑塊運動時的阻力. 為了驗證動量守恒定律 , 在水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個質(zhì)量均為 a的滑塊 , 每個滑塊的一端分別與穿過打點計時

18、器的紙帶相連 , 兩個打點計時器所用電源的頻率均為 b. 氣墊導(dǎo)軌正常工作后 , 接通兩個打點計時器的電源 , 并讓兩滑塊以不同的速度相向運動 , 兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運動 . 圖( 乙) 為某次實驗打出的點跡清晰的紙帶的一部分 , 在紙帶上以同間距的 6 個連續(xù)點為一段劃分紙帶 , 用刻度尺分別量出其長度 x1,x 2 和 x3. 若題中各物理量的單位均為國際單位 , 那么 , 碰撞前兩滑塊的動量大小分別為 、 , 兩滑塊的總動量大小為 ; 碰撞后兩滑塊的總動量大小為 . 重復(fù)上述實驗,多做幾次 . 若碰撞前、后兩滑塊的總動量在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等, 則動量守恒定律得到驗證 .解析

19、: 由圖 ( 乙) 結(jié)合實際情況可以看出 ,x 1 和 x3 是兩物體相碰前打出的紙帶 ,x 2 是相碰后打出的紙帶 . 所以碰撞前物體的速度分別為v = = =0.2x b,v= =0.2x3b, 碰撞后兩物體共同速度v= =0.2x b, 所1122以碰前兩物體動量分別為p1=mv1=0.2abx 1,p 2=mv2=0.2abx 3, 總動量p=p1-p 2 =0.2ab(x 1-x 3); 碰后總動量 p=2mv=0.4abx2.答案 :0.2abx30.2abx1(可互換 )0.2ab(x -x )0.4abx213評分標準 : 每空 2 分.15.(8 分)(2016 重慶萬州二中

20、月考 ) 質(zhì)量是 50 kg 的建筑工人不慎從高空跌下 , 由于彈性安全帶的保護 , 他被懸掛起來 . 已知安全帶的緩沖時間是 1.0 s, 安全帶長 5 m, 取 g=10 m/s 2, 求安全帶所受的平均沖力 .解析 : 安全帶長5 m, 人在這段距離上做自由落體運動, 由運動學(xué)公式得 v2-0=2gh獲得速度 v=10 m/s(2(2分)分)受安全帶的保護經(jīng)1.0 s速度減小為0,對此過程應(yīng)用動量定理, 以向上為正方向 , 有(F-mg)t=0-(-mv)則 F= +mg=1 000 N(2分)由牛頓第三定律得 , 安全帶所受的平均沖力為1 000 N,方向豎直向上 .(2 分)答案 :

21、1 000 N方向豎直向上16.(8 分) 如圖所示 , 水平光滑地面上依次放置著質(zhì)量m=0.08 kg 的10 塊完全相同長直木板 . 一質(zhì)量 M=1.0 kg 大小可忽略的小銅塊以初速度 v0 =6.0 m/s 從長木板左側(cè)滑上木板 , 當(dāng)銅塊滑離第一塊木板時 , 速度大小為 v1 =4.0 m/s. 銅塊最終停在第二塊木板上 .(g=10 m/s 2, 結(jié)果保留兩位有效數(shù)字 ) 求:(1) 第一塊木板的最終速度 ;(2) 銅塊的最終速度 .解析 :(1) 銅塊和 10 個長木板水平方向不受外力, 所以系統(tǒng)動量守恒 ,設(shè)銅塊剛滑到第二個木板時2, 木板的速度為 v . 由動量守恒得Mv0=

22、Mv1+10mv2(2 分)得 v2=2.5 m/s.(2 分)(2) 由題可知銅塊最終停在第二塊木板上 , 設(shè)最終速度為 v3, 由動量守恒得Mv+9mv=(M+9m)v(2 分)123得 v33.4 m/s.(2 分)答案 :(1)2.5 m/s(2)3.4 m/s17.(10分)(2016廣東七校聯(lián)考 ) 如圖 , 一光滑水平桌面 AB與一半徑為 R的光滑半圓形軌道相切于 C點, 且兩者固定不動 . 一長 L 為 0.8 m 的細繩 , 一端固定于 O點, 另一端系一個質(zhì)量 m1 為 0.2 kg 的球 . 當(dāng)球在豎直方向靜止時 , 球?qū)λ阶烂娴淖饔昧偤脼榱?. 現(xiàn)將球提起使細繩處于

23、水平位置時無初速釋放 . 當(dāng)球 m1 擺至最低點時 , 恰與放在桌面上的質(zhì)量 m2 為 0.8 kg 的小鐵球正碰 , 碰后 m1 小球以 2 m/s 的速度彈回,m2 將沿半圓形軌道運動 , 恰好能通過最高點 D.g=10 m/s 2, 求(1)m2 在圓形軌道最低點C的速度為多大 ?(2) 光滑圓形軌道半徑 R應(yīng)為多大 ?解析 :(1) 設(shè)球 m1 擺至最低點時速度為v0, 由小球機械能守恒有11mgL= mv0=4 m/s(2分)m與 m碰撞 , 動量守恒 , 設(shè) m,m 碰后的速度分別為v,v, 選向右的方向121212為正方向 ,則 m1v0=m1v1+m2v2代入數(shù)據(jù)解得 v2=1

24、.5 m/s(2分)(2)m2 在 CD軌道上運動時 , 由機械能守恒有m=mg(2R)+ m(2分)222由小球恰好通過最高點D點可知 , 重力提供向心力 ,即 m2g=(2分)由以上兩式得=5gR代入數(shù)據(jù)求得 R=0.045 m.(2分)答案 :(1)1.5 m/s(2)0.045 m18.(14 分)(2016 福州模擬 ) 如圖所示 , 水平放置一足夠長的輕彈簧 , 一端固定于墻壁 , 另一端與質(zhì)量為 3 kg 的物體 A 固定在一起 , 另一質(zhì)量為 1 kg 的物體 B 向左運動 , 與 A 發(fā)生碰撞 , 碰撞時間極短 , 碰撞后粘在一起 ( 始終不分離 ), 已知 B與 A 碰前的

25、速度 v0=4 m/s, 碰后經(jīng) t=0.2 s 向左運動了 s=0.05 m 至最左端 ,A,B 兩物體與地面的動摩擦因數(shù)=0.2, 彈簧始終處于彈性限度內(nèi) (g 取 10 m/s 2) 求:(1) 從碰后到最左端的過程中彈性勢能的增加量Ep;(2) 從碰后到最左端的過程中彈簧對物體 A 沖量的大小及方向 .解析 :(1)A,B碰撞過程中 , 由動量守恒定律得mBv0=(mA+mB)v(2分)解得 v=1 m/s(2分)從碰后到最左端 , 由系統(tǒng)能量守恒定律得2(4分)E= (m +m)v - (m +m)gs=1.6 J.pABAB(2) 從碰后至最左端的過程中 , 設(shè)向左為正方向 , 由

26、動量定理得I- (mA+mB)gt=0-(m A+mB)v(4分)得 I=-2.4 Ns,方向水平向右.(2分)答案 :(1)1.6 J(2)2.4 Ns方向水平向右【備用題組】1.(2016 北京期中 ) 如圖所示 , 一物體從光滑固定斜面頂端由靜止開始下滑 . 已知物體的質(zhì)量m=0.50 kg, 斜面的傾角 =30, 斜面長度L=2.5 m, 取重力加速度 g=10 m/s 2. 求:(1) 物體沿斜面由頂端滑到底端所用的時間 ;(2) 物體滑到斜面底端時的動能 ;(3) 在物體下滑的全過程中支持力對物體的沖量大小 .解析 :(1) 設(shè)物體沿光滑斜面下滑的加速度大小為 a, 根據(jù)牛頓第二定

27、律 mgsin =ma根據(jù)運動學(xué)公式L= at 2,解得 t=1.0 s.(2) 設(shè)物體滑到斜面底端時的速度大小為v, 則有 v2=2aL解得 v=5.0 m/s.滑到斜面底端時的動能Ek= mv2=6.25 J.(3) 設(shè)物體沿斜面下滑過程中所受到的支持力為N,則 N=mgcos ,在此過程中支持力對物體的沖量大小為I N=Nt.解得 I N=4.33 N s.答案 :(1)1.0 s(2)6.25 J(3)4.33 Ns2.(2016河北唐山模擬) 如圖所示,C是放在光滑的水平面上的一塊木板 , 木板的質(zhì)量為 3m,在木板的上面有兩塊質(zhì)量均為m的小木塊 A和 B, 它們與木板間的動摩擦因數(shù)

28、均為 . 最初木板靜止 ,A,B 兩木塊同時以相向的水平初速度 v0 和 2v0 滑上長木板 , 木板足夠長 ,A,B 始終未滑離木板也未發(fā)生碰撞 . 求:(1) 木塊 B 的最小速度是多少 ?(2) 木塊 A從剛開始運動到 A,B,C 速度剛好相等的過程中 , 木塊 A所發(fā)生的位移是多少 ?解析 :(1) 由題目可知 ,B 向右減速 ,A 向左減速 , 此時 C靜止不動 ;A 先減速到零后與 C一起反向向右加速 ,B 向右繼續(xù)減速 , 三者共速時 ,B 的速度最小 . 取向右為正方向 , 根據(jù)動量守恒定律m2v0-mv0=5mv解得 B 的最小速度 v= .(2)A 向左減速的過程 ,根據(jù)動

29、能定理有 - mgx1=0- m,向左的位移為 x1=A,C 一起向右加速的過程 , 根據(jù)動能定理有 mgx2= 4m( ) 2向右的位移為 x2=取向左為正方向 ,整個過程 A 發(fā)生的位移為 x=x1-x 2=即此過程中 A 發(fā)生的位移向左 , 大小為.答案 :(1)(2)3.(2016 河南南陽模擬 ) 如圖所示 , 豎直平面內(nèi)一光滑水平軌道左邊與墻壁對接 , 右邊與一足夠高的 1/4 光滑圓弧軌道平滑相連 , 木塊 A,B 靜置于光滑水平軌道上 ,A,B 質(zhì)量分別為 1.5 kg 和 0.5 kg. 現(xiàn)讓 A 以 6 m/s 的速度水平向左運動 , 之后與墻壁碰撞 , 碰撞時間為 0.3

30、 s, 碰后速度大小變?yōu)?4 m/s. 當(dāng) A 與 B 碰撞后會立即粘在一起運動 , 已知 g=10 m/s 2, 求:(1)A 與墻壁碰撞過程中 , 墻壁對 A 平均作用力的大小 ;(2)A,B 滑上圓弧軌道的最大高度.解析 :(1) 設(shè)水平向右為正方向 , 當(dāng) A 與墻壁碰撞時根據(jù)動量定理有-mAv1-mAv1= t解得 =50 N, 方向水平向左 .(2) 當(dāng) A 與 B 碰撞時 , 設(shè)碰撞后兩物體的速度為 v, 根據(jù)動量守恒定律有 mAv1=(mA+mB)vA,B 在光滑圓弧軌道上升時 , 機械能守恒 , 由機械能守恒定律得(mA+mB)v 2=(mA+mB)gh解得 h=0.45 m

31、.答案 :(1)50 N(2)0.45 m4.(2016 江西省高安中學(xué)模擬 ) 質(zhì)量均為 m=2 kg 的三物塊 A,B,C, 物塊 A,B 用輕彈簧相連 , 初始時彈簧處于原長 ,A,B 兩物塊都以 v=3 m/s 的速度在光滑的水平地面上運動 , 物塊 C靜止在前方 , 如圖所示 .B 與 C 碰撞后二者會粘在一起運動 . 求在以后的運動中 :(1) 從開始到彈簧的彈性勢能第一次達到最大時 , 彈簧對物塊 A 的沖量 ;(2) 系統(tǒng)中彈性勢能的最大值 Ep 是多少 ?解析 :(1) 根據(jù)題意可以知道首先 B與 C發(fā)生碰撞后 ,B 的速度減小 ,B,C 一起向右運動 .A 物體沒有參加碰撞 , 速度不變 , 繼續(xù)向右運動 , 這樣彈簧被壓縮 , 當(dāng)三者速度相同時 , 彈簧壓縮量最大 , 彈性勢能最大 , 則根據(jù)動量守恒 (mA+mB)v=(m A+mB+mC)v A 整理可以得到 vA=2 m/s,根據(jù)動量定理 I=mAv