高考物理一輪復(fù)習(xí) 微專題89 幾種典型的碰撞類模型 利用動量和能量觀點解決力學(xué)綜合問題練習(xí) 新人教版

1、微專題八、九 幾種典型的碰撞類模型 利用動量和能量觀點解決力學(xué)綜合問題a級基礎(chǔ)練1(08786562)如圖所示，甲木塊的質(zhì)量為m1，以v的速度沿光滑水平地面向前運(yùn)動，正前方有一靜止的、質(zhì)量為m2的乙木塊，乙上連有一輕質(zhì)彈簧甲木塊與彈簧接觸后()a甲木塊的動量守恒b乙木塊的動量守恒c甲、乙兩木塊所組成系統(tǒng)的動量守恒d甲、乙兩木塊所組成系統(tǒng)的動能守恒答案：c2(08786563)如圖，兩滑塊a、b在光滑水平面上沿同一直線相向運(yùn)動，滑塊a的質(zhì)量為m，速度大小為2v0，方向向右，滑塊b的質(zhì)量為2m，速度大小為v0，方向向左，兩滑塊發(fā)生彈性碰撞后的運(yùn)動狀態(tài)是()aa和b都向左運(yùn)動ba和b都向右運(yùn)動ca靜

2、止，b向右運(yùn)動 da向左運(yùn)動，b向右運(yùn)動解析：da、b兩滑塊碰撞前的總動量為零，根據(jù)動量守恒可知，a、b兩滑動碰后的總動量也應(yīng)為零，滿足此關(guān)系的只有d選項，故選d.3(08786564)(2018·泉州檢測)有一個質(zhì)量為3m的爆竹斜向上拋出，到達(dá)最高點時速度大小為v0、方向水平向東，在最高點爆炸成質(zhì)量不等的兩塊，其中一塊質(zhì)量為2m，速度大小為v，方向水平向東，則另一塊的速度是()a3v0v b2v03vc3v02v d2v0v解析：c在最高點水平方向動量守恒，由動量守恒定律可知，3mv02mvmv，可得另一塊的速度為v3v02v，對比各選項可知，答案選c.4(08786565)一枚火

3、箭搭載著衛(wèi)星以速率v0進(jìn)入太空預(yù)定位置，由控制系統(tǒng)使箭體與衛(wèi)星分離已知前部分的衛(wèi)星質(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，若忽略空氣阻力及分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化，則分離后衛(wèi)星的速率v1為() av0v2 bv0v2cv0v2 dv0(v0v2)解析：d對火箭和衛(wèi)星由動量守恒定律得(m1m2)v0m1v1m2v2，解得v1v0(v0v2)，故a、b、c錯誤，d正確5(08786566)如圖所示，一質(zhì)量為m的小球沿光滑的水平面以速度v沖上一個靜止在水平地面上的質(zhì)量為2 m的曲面體，曲面體的曲面部分為圓周并且和水平面相切當(dāng)小球從曲面體再次滑到水平面的瞬間，其速度為(

4、) a.v bvc.v dv解析：b小球在曲面體上滑動的過程中，小球和曲面體組成的系統(tǒng)，由水平方向動量守恒和機(jī)械能守恒得：mvmv12mv2，mv2mv·2mv，聯(lián)立得：v1vv，故b正確6(08786567)甲、乙兩物體在光滑水平面上沿同一直線相向運(yùn)動，甲、乙物體的速度大小分別為3 m/s和1 m/s；碰撞后甲、乙兩物體都反向運(yùn)動，速度大小均為2 m/s.甲、乙兩物體質(zhì)量之比為()a23 b25c35 d53解析：c選取碰撞前甲物體的速度方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律有m甲v1m乙v2m甲v1m乙v2，代入數(shù)據(jù)，可得m甲m乙35，c正確7(08786568)(多選)在光滑水平面上，

5、a，b兩小車中間有一個彈簧(如圖所示)，用手抓住小車并將彈簧壓縮后使兩小車處于靜止?fàn)顟B(tài)，將兩小車及彈簧看做一個系統(tǒng)，下列說法中正確的是 ()a兩手同時放開后，兩車的總動量為零b先放開左手，再放開右手，動量不守恒c先放開左手，后放開右手，總動量向左d無論何時放開，兩手放開后，在彈簧恢復(fù)原長的過程中，系統(tǒng)總動量保持不變，但系統(tǒng)的總動量不一定為零解析：acd根據(jù)系統(tǒng)動量守恒的條件，兩手同時放開后，兩車在水平方向上不受外力作用，總動量守恒且為零若先放開左手，則在彈簧彈開的過程中，右手對小車有向左的力的作用，即小車受到向左的沖量作用，總動量向左只要兩手都放開后，系統(tǒng)所受合外力就為零，動量就守恒，但總動量

6、不一定為零故選項a、c、d正確，b錯誤8(08786569)(多選)向空中發(fā)射一物體，不計空氣阻力，當(dāng)此物體在速度恰好沿水平方向時，物體炸裂成a，b兩塊，若質(zhì)量大的a塊速度仍沿原方向，則 ()ab的速度一定與原方向相反b從炸裂到落地的過程中，a，b兩塊經(jīng)歷的時間相同c在炸裂過程中，a，b動量變化的大小一定相等d在炸裂過程中，由動量守恒定律可知，a，b的動量大小可能相等解析：bcd物體在炸裂時，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，故動量守恒，取物體炸裂前的速度方向為正方向，則mv0mavambvb，vb，因mv0與mava的大小未知，故無法判斷b的速度方向，故a錯誤；物體炸裂后做平拋運(yùn)動，故炸裂后，a，b兩塊的落地

7、時間相等，故b正確；爆炸力是a，b間的相互作用力，就是此力引起a，b兩塊的動量變化，故炸裂過程中a，b的動量變化大小一定相等，故c正確；若ma0.8m，va，mb0.2m，vb，此時a，b動量均為mv0，故d項正確b級能力練9(08786570)(多選)如圖所示，光滑水平面上有大小相同的a、b兩球在同一直線上運(yùn)動兩球質(zhì)量關(guān)系為mb2ma，規(guī)定向右為正方向，a、b兩球的動量均為6 kg·m/s，運(yùn)動中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后a球的動量增量為4 kg·m/s，則()a該碰撞為彈性碰撞b該碰撞為非彈性碰撞c左方是a球，碰撞后a、b兩球速度大小之比為25d右方是a球，碰撞后a、b兩球速

8、度大小之比為110解析：ac由mb2ma，papb知碰前vb<va，若右方為a球，由于碰前動量都為6 kg·m/s，即都向右運(yùn)動，兩球不可能相碰；若左方為a球，設(shè)碰后二者速度分別為va、vb，由題意知pamava2 kg·m/s，pbmbvb10 kg·m/s，解得.碰撞后a球動量變?yōu)? kg·m/s，b球動量變?yōu)?0 kg·m/s，又mb2ma，由計算可知碰撞前后a、b兩球動能之和不變，即該碰撞為彈性碰撞，選項a、c正確10(08786571)(多選)質(zhì)量為m、內(nèi)壁間距為l的箱子靜止于光滑的水平面上，箱子中間有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊

9、與箱子底板間的動摩擦因數(shù)為.初始時小物塊停在箱子的正中間如圖所示現(xiàn)給小物塊一水平向右的初速度v，小物塊與箱壁碰撞n次后恰又回到箱子正中間，并與箱子保持相對靜止設(shè)碰撞都是彈性的，在整個過程中，系統(tǒng)損失的動能為 () a.mv2 b.v2c.nmgl dnmgl解析：bd由于水平面光滑，箱子和小物塊組成的系統(tǒng)動量守恒，二者經(jīng)多次碰撞后，保持相對靜止，易判斷兩物體最終速度相等設(shè)為u，由動量守恒定律得mv(mm)u，系統(tǒng)損失的動能為mv2(mm)u2v2，b正確；系統(tǒng)損失的動能等于克服摩擦力做的功，即ekwfnmgl，d正確11(08786572)如圖，在足夠長的光滑水平面上，物體a、b、c位于同一直

10、線上，a位于b、c之間a的質(zhì)量為m，b、c的質(zhì)量都為m，三者均處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)使a以某一速率向右運(yùn)動，求m和m之間應(yīng)滿足什么條件，才能使a只與b、c各發(fā)生一次碰撞設(shè)物體間的碰撞都是彈性的解析：a向右運(yùn)動與c發(fā)生第一次碰撞，碰撞過程中，系統(tǒng)的動量守恒、機(jī)械能守恒設(shè)速度方向向右為正，開始時a的速度為v0，第一次碰撞后c的速度為vc1，a的速度為va1.由動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律得mv0mva1mvc1mvmvmv聯(lián)立式，得va1 v0vc1 v0如果m>m，第一次碰撞后，a與c速度同向，且a的速度小于c的速度，不可能與b發(fā)生碰撞；如果mm，第一次碰撞后，a停止，c以a碰前的速度向右運(yùn)動，a

11、不可能與b發(fā)生碰撞，所以只需要考慮m<m的情況第一次碰撞后，a反向運(yùn)動與b發(fā)生碰撞，設(shè)與b發(fā)生碰撞后，a的速度為va2，b的速度為vb1，同樣有va2va12v0根據(jù)題意，要求a只與b、c各發(fā)生一次碰撞，應(yīng)有va2vc1聯(lián)立式得：m24mmm20解得：m(2)m另一解m(2)m舍去，所以m和m應(yīng)滿足的條件為：(2)mm<m答案：(2)mm<m12(08786573)(2018·重慶一中高三)某興趣小組設(shè)計了一種實驗裝置，用來研究碰撞問題，其模型如圖所示，光滑軌道中間部分水平，右側(cè)為位于豎直平面內(nèi)半徑為r的半圓，在最低點與直軌道相切.5個大小相同、質(zhì)量不等的小球并列靜

12、置于水平部分，球間有微小間隔，從左到右，球的編號依次為0、1、2、3、4，球的質(zhì)量依次遞減，每球質(zhì)量與其相鄰左球質(zhì)量之比為k(k<1)將0號球向左拉至左側(cè)軌道距水平高h(yuǎn)處然后由靜止釋放，使其與1號球碰撞，1號球再與2號球碰撞所有碰撞皆為無機(jī)械能損失的正碰(不計空氣阻力，小球可視為質(zhì)點，重力加速度為g)(1)0號球與1號球碰撞后，1號球的速度大小v1；(2)若已知h0.1 m，r0.64 m，要使4號球碰撞后能過右側(cè)軌道的最高點，問k值為多少？解析：(1)0號球碰前速度為v0，由機(jī)械能守恒定律得：m0ghm0v，碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：m0v0m0v0m1v1，由機(jī)械能守恒定律得：m0vm0v02m1v，解得：v1v0v0.(2)同理可得：v2v1，v4v3，解得：v44v0，4號球從最低點到最高點過程，由機(jī)械能守恒定律得：m4vm4v2m4g·2r，4號球在最高點：m4m4g，解得：k1.答案：(1)(