(浙江選考)2020版高考物理總復(fù)習(xí)練習(xí)：第十二章2第2節(jié)動(dòng)量守恒定律碰撞爆炸反沖練習(xí)(含解析)

1、-1 -動(dòng)量守恒定律 碰撞爆炸反沖【隨堂檢測(cè)】1一彈丸在飛行到距離地面 5 m 高時(shí)僅有水平速度v= 2 m/s,爆炸成為甲、乙兩塊水平 飛出，甲、乙的質(zhì)量比為 3： 1，不計(jì)質(zhì)量損失，取重力加速度g= 10 m/s2.則下列圖中兩塊彈 片飛行的軌跡可能正確的是（）解析：選 B.彈丸爆炸瞬間爆炸力遠(yuǎn)大于外力，故爆炸瞬間動(dòng)量守恒因兩彈片均水平飛丿 2hx出，飛行時(shí)間t=-g-= 1 s，取向右為正，由水平速度v= 知，選項(xiàng) A 中，v甲=2.5 m/s,v乙=0.5 m/s ;選項(xiàng) B 中，v甲=2.5 m/s,v乙=0.5 m/s;選項(xiàng) C 中，v甲=1 m/s,v乙=2 m/s;選項(xiàng) D 中

2、，v甲=1 m/s ,v乙=2 m/s.因爆炸瞬間動(dòng)量守恒，故mv= m甲v甲+m乙v乙，其中m31甲=4m口乙=4m v= 2 m/s，代入數(shù)值計(jì)算知選項(xiàng)B 正確.2. （2019 金華質(zhì)檢）如圖所示，游樂(lè)場(chǎng)上，兩位同學(xué)各駕著一輛碰碰車(chē)迎面相撞，此后,兩車(chē)以共同的速度運(yùn)動(dòng)；設(shè)甲同學(xué)和他的車(chē)的總質(zhì)量為150 kg，碰撞前向右運(yùn)動(dòng)，速度的大小為 4.5 m/s ,乙同學(xué)和他的車(chē)的總質(zhì)量為200 kg,碰撞前向左運(yùn)動(dòng)，速度的大小為 4.25 m/s,則碰撞后兩車(chē)共同的運(yùn)動(dòng)速度為（取向右為正方向）（）-2 -A. 1 m/sC. 1 m/s解析：選 D.兩車(chē)碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒mv1mv2=mv1mv2

3、150 X4.5200X屮乙B. 0.5 m/sm/s = 0.5 m/sD. 0.5 m/s，故 D 正確.-3 -3.(2019 紹興聯(lián)考)如圖所示，兩小車(chē)A B置于光滑水平面L叫H上，質(zhì)量分別為m和 2m一輕質(zhì)彈簧兩端分別固定在兩小車(chē)上，開(kāi)始時(shí)彈簧處于拉伸狀態(tài)， 用手固定兩小車(chē)現(xiàn)在先釋放小車(chē)B,當(dāng)小車(chē)B的速度大小為 3v時(shí)，再釋放小車(chē)A,此時(shí)彈簧仍處于拉伸狀態(tài)；當(dāng)小車(chē)A的速度大小為v時(shí)，彈簧剛好恢復(fù)原長(zhǎng)自始至終彈簧都未超出彈性限度.求：(1) 彈簧剛恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，小車(chē)B的速度大??；(2) 兩小車(chē)相距最近時(shí)，小車(chē)A的速度大??；(3) 求兩小車(chē)相距最近時(shí)，彈簧彈性勢(shì)能大小.解析：(1)設(shè)彈簧剛

4、恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，小車(chē)B速度為 VB,以A B兩車(chē)和彈簧為研究對(duì)象，小車(chē)B速度為 3v開(kāi)始到小車(chē)A速度為v過(guò)程，此系統(tǒng)動(dòng)量守恒，列方程有：2m- 3v= 2m-VB+m( v)解得VB=3.5v;(2) 兩小車(chē)相距最近時(shí)速度相同，由動(dòng)量守恒定律有：2nK3v= (2 mn)VA解得VA=2v;(3) 從彈簧剛恢復(fù)原長(zhǎng)到兩小車(chē)相距最近過(guò)程用能量守恒定律有121212E彈=2mB+ mv3m- VA答案：(1)3.5v(2)2v4 .如圖所示，光滑水平面AB與粗糙斜面BC在B處通過(guò)圓弧銜接，質(zhì)量M= 0.3 kg 的小木塊靜止在水平面上的A點(diǎn).現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.2 kg 的子彈以vo= 20 m/s 的

5、初速度水平射入木塊(但未穿出)，它們一起沿AB運(yùn)動(dòng)，并沖上BC已知木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)卩=0.5 ,(1) 子彈射入木塊后的共同速度的大小；(2) 子彈和木塊能沖上斜面的最大高度.解析：(1)子彈射入木塊的過(guò)程中，子彈與木塊系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)向右為正方向，共同速 度為v，則mv)= ( m M)V,代入數(shù)據(jù)解得v= 8 m/s.解得E27彈=mv.4斜面傾角0= 45,重力加速度-4 -(2)子彈與木塊以v的初速度沖上斜面，到達(dá)最大高度時(shí)，瞬時(shí)速度為零，子彈和木塊在-5 -斜面上受到的支持力N=（附m）geos0，受到的摩擦力f=卩N=卩（M+m geos0.對(duì)沖上斜面的過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理，設(shè)

6、最大高度為h,亠h12有（阿n）gh-fsin0= 0 2（M+ m）v,聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)，解得h-2.13 m.答案：（1）8 m/s （2）2.13 m5 兩滑塊a、b沿水平面上同一條直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，并發(fā)生碰撞；碰撞后兩者粘在一起運(yùn)動(dòng)；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，從光滑路段進(jìn)入粗糙路段.兩者的位置x隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示.（1）滑塊a、b的質(zhì)量之比；（2）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，兩滑塊克服摩擦力做的功與因碰撞而損失的機(jī)械能之比.解析：（1）設(shè)a、b的質(zhì)量分別為m、m,a、b碰撞前的速度為V1、V2.由題給圖象得V1= 2 m/sV2= 1 m/sa、b發(fā)生完全非彈性碰撞，碰撞后兩滑塊的共同速度為v.由題給圖象得2

7、v= - m/s由動(dòng)量守恒定律得mv1+ im/2=（m+m）v聯(lián)立式得m:m= 1 : 8.由能量守恒得，兩滑塊因碰撞而損失的機(jī)械能為121212 E= 2mv1+ mvz 2（m+m）v由圖象可知，兩滑塊最后停止運(yùn)動(dòng).由動(dòng)能定理得，兩滑塊克服摩擦力所做的功為12W= 2（m+m）v聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據(jù)得求:jr/in-6 -W：E= 1 : 2.答案：（1）1：8（2）1：2-7 -、不定項(xiàng)選擇題1. （2019 嘉興質(zhì)檢）質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線(xiàn)、同一方向運(yùn)動(dòng),那么此過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能可能為A.16 JC. 6 J答案：A氣阻力的影響，則噴氣結(jié)束時(shí)火箭模型獲得的速度大

8、小是MB.vom答案：D4. （2019 金華質(zhì)檢）兩球A、B在光滑水平面上沿同一直線(xiàn)、同一方向運(yùn)動(dòng)，m= 1 kg ,m= 2 kg、VA=6 m/s、VB=2 m/s.當(dāng)A追上B并發(fā)生碰撞后，兩球A、B速 度 的 可 能 值 是（A.vA=5 m/s ,vB=2.5 m/sB.vA=2 m/s ,vB=4 m/sC.vA=4 m/s ,vB=7 m/sD.vA=7 m/s ,vB=1.5 m/s解析：選 B.雖然題中四個(gè)選項(xiàng)均滿(mǎn)足動(dòng)量守恒定律，但A、D 兩項(xiàng)中，碰后A的速度vA大于B的速度vB,必然要發(fā)生第二次碰撞，不符合實(shí)際；C 項(xiàng)中，兩球碰后的總動(dòng)能E =1212112-mA+gmvB

9、=57 J，大于碰前的總動(dòng)能E1）的原子核發(fā)生彈性正碰若碰前原子核靜止，則碰撞前與碰撞后中子的速率之比為（）解析：選A.設(shè)中子的質(zhì)量為m則被碰原子核的質(zhì)量為Am兩者發(fā)生彈性碰撞，據(jù)動(dòng)量守恒，有mv=mv+Amv，據(jù)動(dòng)能守恒，有*mV=2AEV :解以上兩式得 v=帛他6.（2019 溫州質(zhì)檢）如圖所示，放在光滑水平桌面上的兩個(gè)木塊A B中間夾一被壓縮的彈簧，當(dāng)彈簧被放開(kāi)時(shí)，它們各自在桌面上滑行一段距離后飛離桌面落在地上.A的落地點(diǎn)與桌邊的水平距離為 0.5 m ,B的落地點(diǎn)與桌邊的水平距離為 1 m,那么（）4nA.A B離開(kāi)彈簧時(shí)的速度之比為 1：2B.A B質(zhì)量之比為 2：1C. 未離開(kāi)彈

10、簧時(shí)，A B所受沖量之比為 1：2D. 未離開(kāi)彈簧時(shí)，A B加速度之比為 1：2解析：選 ABDA B組成的系統(tǒng)在水平方向上不受外力，動(dòng)量守恒，A B兩物體的落地點(diǎn)到桌邊的距離x=Vot，因?yàn)閮晌矬w的落地時(shí)間相等，所以Vo與X成正比，故 VA: VB=1 : 2,即A B離開(kāi)彈簧時(shí)的速度之比由動(dòng)量守恒定律可知，mA：m= 2 : 1.未離開(kāi)彈簧時(shí)，A B受到的彈力相等，作用時(shí)間相同，沖量大小也相同.未離開(kāi)彈簧時(shí)，F(xiàn)相等，m不同，加速度a=m與質(zhì)量成反比，故aA：aB= 1 : 2,故 A、B D 正確，C 錯(cuò)誤.7 對(duì)下列幾種物理現(xiàn)象的解釋?zhuān)_的是（）A. 擊釘時(shí)，不用橡皮錘僅僅是因?yàn)橄鹌ゅN

11、太輕B. 跳遠(yuǎn)時(shí)，在沙坑里填沙，是為了減小沖量C. 易碎品運(yùn)輸時(shí)，要用柔軟材料包裝，船舷常常懸掛舊輪胎，都是為了延長(zhǎng)作用時(shí)間以 減小作用力D. 在車(chē)內(nèi)推車(chē)推不動(dòng)，是因?yàn)楹贤饬_量為零A.A+ 1AB.A- 1A+ 1C.4A(A+ 1)2D.(A+ 1)(A-1)22若只考慮速度大小，則中子的速率為A1A+ 1Vo,故中子碰撞前、后速率之比為A+1A1.-10 -解析：選 CD.擊釘時(shí)，不用橡皮錘是因?yàn)橄鹌ゅN與釘子的作用時(shí)間長(zhǎng)；跳遠(yuǎn)時(shí)，在沙坑里 填沙，是為了延長(zhǎng)人與地的接觸時(shí)間，所以A、B 錯(cuò)誤；據(jù)動(dòng)量定理Ft=Ap知，當(dāng)p相-11 -同時(shí)，作用時(shí)間越長(zhǎng)，作用力越小，故C 項(xiàng)正確；車(chē)能否移動(dòng)或

12、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)能否改變?nèi)Q于外力的作用，與內(nèi)部作用無(wú)關(guān)，所以D 項(xiàng)正確.8.質(zhì)量為M內(nèi)壁間距為L(zhǎng)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，小物塊與箱子底板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為卩.初始時(shí)小物塊停在箱子正中間，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(duì)靜止設(shè)碰撞都是彈性的，則整 個(gè)過(guò)程中，系統(tǒng)損失的動(dòng)能為（）mMB -2 (M1C.gNumgLD. mgL解析：選 BD.設(shè)系統(tǒng)損失的動(dòng)能為 E,根據(jù)題意可知，整個(gè)過(guò)程中小物塊和箱子構(gòu)成的1212系統(tǒng)滿(mǎn)足動(dòng)量守恒和能量守恒，則有mv= （Mnjvt（式）、？mv= ?（俯n）vt+AE（式

13、），由碰撞，則損耗的能量全部用于摩擦生熱，即AE= NymgL選項(xiàng) C 錯(cuò)誤、D 正確.撞后它以 0.2 m/s 的速度反彈.求：（1）原來(lái)靜止小球B獲得的速度大小；（2）碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能.解析：（1）A、B兩小球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，設(shè)小球B的速度為v，則mvA=mvA，+mBv,代入數(shù)據(jù)解得v= 1.1 m/s.（2）由A、B兩小球組成的系統(tǒng)能量守恒有*mvA=2mv/A+*mv2+ AE解得AE= 0.385 J.答案：（1）1.1 m/s （2）0.385 J10.如圖所示，一質(zhì)量M= 2 kg 的帶有弧形軌道的平臺(tái)置于足夠長(zhǎng)的水平軌道上，弧形軌道與水平軌道平滑連接，水平軌道上靜置

14、一小球B.從弧形軌道上距離水平軌道高h(yuǎn)= 0.3 m2A. gmv聯(lián)立解得MmAE=AE2(M+m)可知選項(xiàng)A 錯(cuò)誤、 B正確；又由于二、非選擇題9.（2019 杭州質(zhì)檢）如圖所示，一質(zhì)量為2.0 m/s 的速度和靜止于光滑水平面上、質(zhì)量為0.5 kg1 kg 的另一大小相同的小球B發(fā)生正碰，碰的小球A以-12 -處由靜止釋放一質(zhì)量mA= 1 kg 的小球A小球A沿軌道下滑后與小球B發(fā)生彈性正碰，碰后小球A被彈回，且恰好追不上平臺(tái).已知所有接觸面均光滑，重力加速度為g.求小球B的質(zhì)2量.（取重力加速度g= 10 m/s ）解析：設(shè)小球A下滑到水平軌道上時(shí)的速度大小為vi，平臺(tái)水平速度大小為v,

15、由動(dòng)量守恒定律有0 =mviMv一 1212由能量守恒定律有mgh= 2 訕計(jì) qMv聯(lián)立解得vi= 2 m/s ,v= 1 m/s小球A B碰后運(yùn)動(dòng)方向相反，設(shè)小球A、B的速度大小分別為vi和V2.由于碰后小球A被彈回，且恰好追不上平臺(tái)，則此時(shí)小球A的速度等于平臺(tái)的速度，有vi= 1 m/s由動(dòng)量守恒定律得mM= mv1+mv21 1 1由能量守恒定律有 qmAv2=qimv2+ 2mv2聯(lián)立上式解得mB= 3 kg.答案：3 kg11. (2019 寧波質(zhì)檢)如圖，質(zhì)量分別為mA、m的兩個(gè)彈性小球A、B靜止在地面上方，B球距地面的高度h= 0.8 m ,A球在B球的正上方先將B球釋放，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后再將A球釋放當(dāng)A球下落t= 0.3 s 時(shí)，剛好與B球在地面上方的P點(diǎn)處相碰碰撞時(shí)間極短，碰后 瞬間A球的速度恰好為零.已知mB= 3mA,重力加速度大小g= 10 m/s2，忽略空氣阻力及碰撞中的動(dòng)能損失求：IIA0I號(hào)少?gòu)V.咚;TOBIIIIIIII I(1)B球第一次到達(dá)地面時(shí)的速度；(2)P點(diǎn)距離地面的高度.解析：(1)設(shè)B球第一次到達(dá)地面時(shí)的速度大小為VB,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有VB=.2gh-13 -將h= 0.8 m 代入上式，得VB=4 m