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文檔簡介

1、知能優(yōu)化訓練 同步測I控* 碰后以某一相等速率互相分開 碰后以某一相等速率同向而行 碰后以某一相等速率互相分開 碰后以某一相等速率同向而行1. (雙選)在光滑水平面上,兩球沿球心連線以相等速率相向而行,并發(fā)生碰撞,下列 現象可能的是()A .若兩球質量相等,B .若兩球質量相等,C.若兩球質量不等,D .若兩球質量不等,因此碰撞前、后兩球解析:選AD.光滑水平面上兩球的對心碰撞符合動量守恒的條件, 組成的系統(tǒng)總動量守恒.A是可選項A,碰撞前兩球總動量為零,碰撞后總動量也為零,動量守恒,所以選項 能的.而碰撞前總選項B ,若碰撞后兩球以某一相等速率同向而行,則兩球的總動量不為零,動量為零,所以選

2、項 B不可能.選項C,碰撞前、后系統(tǒng)的總動量的方向不同,所以動量不守恒,選項C不可能.選項D,碰撞前總動量不為零,碰撞后總動量也不為零,方向可能相同,所以選項 是可能的.B發(fā)生2. (雙選)質量為m的小球A,沿光滑水平面以速度 V0與質量為2m的靜止小球 正碰.碰撞后,A球的動能變?yōu)樵瓉淼?1/9,那么小球B的速度可能是()A 1O 2A.3V0B./vo45C.9V0D.'9v01/9,繼續(xù)解析:選AB.要注意的是,兩球的碰撞不一定是彈性碰撞, A球碰后動能變?yōu)樵瓉淼?則其速度大小僅為原來的 1/3.兩球在光滑水平面上正碰, 碰后A球的運動有兩種可能, 沿原方向運動或被反彈.當以A球

3、原來的速度方向為正方向時,則VA= ±VO,根據兩球碰撞前、后的總動量守恒,有1 ,mv0 + 0 = mx 3V0+ 2mvB ,1mvo + 0 = mX /vo + 2mvB".解得:vb' = /vo, vb" = /vo.3. (單選)在高速公路上發(fā)生一起交通事故,一輛質量為1500 kg向南行駛的長途客車迎面撞上了一輛質量為 3000 kg的向北行駛的卡車,碰后兩輛車接在一起,并向南滑行了一小 段距離后停止.根據測速儀的測定,長途客車碰前以20 m/s的速率行駛,由此可判斷卡車碰前的行駛速率()A .小于 10 m/s20 m/s30 m/s4

4、0 m/sB .大于10 m/s小于C.大于20 m/s小于D .大于30 m/s小于解析:選a.設卡車碰前的速率為 V卡,由于碰后兩者一起向南運動一段距離,由動量守恒定律可知: m客V客m卡V卡,所以1500X 203000v卡,解得v卡10 m/s.4. (單選)質量為M的木塊在光滑的水平面上以速度V1向右運動,質量為m的子彈以速度V2水平向左射入木塊,要使木塊停下來,必須發(fā)射子彈的數目為(子彈留在木塊內)()M +m V2M V1a. B.mv1M + m V2M V1mv1C.D.t;mv2Mv2M vi n mv2= 0,解析:選C.設須發(fā)射數目為n,以V1為正方向,由動量守恒定律,

5、得所以n =Mv1,m?故選c.ElTH"圖 1 3 105.(2010年高考山東卷)如圖1 3 10所示,滑塊A、C質量均為m, A、B分別以V1、V2的速度沿光滑水平軌道向固定在右側的擋板運動,A上,并與A粘合不再分開,此時 A與B相距較近,A與B碰撞將粘合在一起.為使開始時地放在擋板碰撞將以原速率反彈,應滿足什么關系?解析:設向右為正方向,A與C粘合在一起的共同速度為滑塊B質量為|m. 現將C無初速 B與擋板相距足夠遠.若 B與 B能與擋板碰撞兩次,V1、V2v,由動量守恒定律得 mv1,由動量守恒定律得V” >0,1 2 聯(lián)立式得 1.5V2<V1W 2v2或2v

6、1< V2<3v1.1 2答案:1.5V2<V1< 2V2 或2v1 < V2V 3v1=2mV',為保證B碰擋板前A未能追上B,應滿足v'w V2, 設A與B碰后的共同速度為 V2mV, |mV2= |mV,為使B能與擋板再次碰撞應滿足 *課時訓緣一、單項選擇題1.如圖1 3 11所示,帶有光滑弧形軌道的小車質量為m,放在光滑水平面上,一質量也是m的鐵塊,以速度 V沿軌道水平端向上滑去,至某一高度后再向下返回,則當鐵塊 回到小車右端時,將()A .以速度V做平拋運動B .以小于V的速度做平拋運動C. 靜止于車上D. 自由下落一 一 111解析:選

7、D.由動量守恒:mv= mv1 + mv2,由機械能守恒:mvJmv! + 2mv2,解得V1 =0, V2= V,故 D 正確.2. 質量相等的A、B兩球在光滑水平面上均向右沿同一直線運動,A球的動量為pA= 9kg m/s, B球的動量為pB= 3 kg m/s,當A球追上B球時發(fā)生碰撞,則碰后 A、B兩球的動 量可能值是()A.B.C.D.pA'= 6 kg m/s, pb'= 6 kg m/s pa'= 8 kg m/s, pb'= 4 kg m/s pA = 2 kg m/s, pb'= 14 kg m/s Pa'= 4 kg m/s,

8、 pb'= 17 kg m/s解析:選A.以A、B為系統(tǒng),系統(tǒng)所受合外力為零,A、B組成的系統(tǒng)動量守恒, 即Pa ' + Pb = pa+ pb= 9 kg m/s + 3 kg m/s= 12 kg m/s,故先排除 D 項.A、B碰撞前的動能應大于或等于碰撞后的動能,即EkA + EkB> EkA + EkB ,pApBEkA+ EkB=2m+ 茹81 + 990=2m = 2m,P A PEkA' + EkB' = 2m + 2m .將A、B、C三項代入可排除 C項.A、B選項表明碰撞后兩球的動量均為正值,即碰后兩球沿同一方向運動,后面速度應小于或等

9、于B球的速度,即va'w vb,因此又可排除 B項,所以該題的正確選項為A.3.甲、乙兩鐵球質量分別是mi= 1 kg、m2= 2 kg,在光滑平面上沿同一直線運動,速度分別是Vi = 6 m/s、V2= 2 m/s.甲追上乙發(fā)生正碰后兩物體的速度有可能是()1 = 7 m/s, V 2= 1.5 m/s1 = 2 m/s, V 2= 4 m/s1 = 3.5 m/s, V 2= 3 m/s1 = 4 m/s, V 2= 3 m/s選B.選項A和B均滿足動量守恒條件,但選項A碰后總動能大于碰前總動能,A球的A.B.C.D.vvvv解析:選項A錯誤,B正確;選項C不滿足動量守恒條件,錯誤

10、;選項D滿足動量守恒條件,且碰后總動能小于碰前總動能,但碰后甲球速度大于乙球速度,不合理,選項D錯誤.4.(2010年高考福建卷)如圖1 粗糙的底板上放著一個小木塊.木箱和小木塊都具有一定的質量.現使木箱獲得一個向右的初速度V0,則()A.小木塊和木箱最終都將靜止B .小木塊最終將相對木箱靜止,二者一起向右運動C.小木塊在木箱內壁將始終來回往復碰撞,而木箱一直向右運動D .如果小木塊與木箱的左壁碰撞后相對木箱靜止,則二者將一起向左運動解析:選B.因系統(tǒng)受合外力為零,根據系統(tǒng)動量守恒可知最終兩個物體以相同的速度 一起向右運動,故 B正確.5. 質量為 M的小車在光滑的水平地面上以速度V0勻速向右

11、運動,當車中的沙子從底部的漏斗中不斷流下時,小車的速度將()A 減小B 不變C.增大D 無法確定解析:選B.本題中小車與沙子組成的系統(tǒng)僅在水平方向上動量守恒因沙子從車上漏出前在水平方向有速度為定律得,小車的速度仍為vo,故沙子漏出后做平拋運動,水平方向的速度為Vo,即不變.V0.由動量守恒圖 1 3 136. 如圖1 3 13所示,在光滑水平面上,有一質量為M = 3 kg的薄板和質量 m= 1 kg的物塊,都以v= 4 m/s的初速度朝相反的方向運動,它們之間有摩擦,薄板足夠長,當薄 板的速度為2.4 m/s時,物塊的運動情況是()A 做加速運動B 做減速運動C.做勻速運動D 以上運動都有可

12、能解析:選A.薄板足夠長,則最終物塊和薄板達到共同速度v ',由動量守恒定律得(取 薄板運動方向為正方向)Mv mv = (M + m)v'.Mv mv3 1 X 4_貝U v =m/s= 2 m/s.M + m 3 + 1共同運動速度的方向與薄板初速度的方向相同.在物塊和薄板相互作用過程中,薄板一直做勻減速運動,而物塊先沿負方向減速到速度為零,再沿正方向加速到2 m/s.當薄板速度為vi= 2.4 m/s時,設物塊的速度為v2,由動量守恒定律得Mv mv = Mvi + mv2.M m v Mv1v2 =2X 4 3X 2.4 =m/s1=0.8 m/s.即此時物塊的速度方向

13、沿正方向,故物塊做加速運動.二、雙項選擇題7關于動量守恒定律,下列說法錯誤的是()A .系統(tǒng)滿足動量守恒條件時,不僅作用前后總動量不變,就是作用過程中任何時刻總 動量也不變B 動量守恒定律與牛頓運動定律一樣僅適用于宏觀、低速的物體C.動量守恒定律僅適用于正碰而不適用于斜碰的物體系統(tǒng)D 大到天體,小到微觀粒子,無論相互作用的是什么力,動量守恒定律都適用解析:選BC.正確理解動量守恒定律與牛頓運動定律的區(qū)別是求解關鍵.& (2011年建湖高二檢測)在光滑的水平面上動能為 Eo,動量大小為po的小鋼球1與靜 止的小鋼球2發(fā)生碰撞,碰撞前后鋼球1的運動方向反向,將碰后球1的動能和動量的大小 分

14、別記為E1和p1,球2的動能和動量的大小分別記為E2和P2,則必有()A. E1<Eo B. p1>poC. E2>Eo D. p2>po解析:選AD.鋼球1與鋼球2碰撞,滿足動量守恒定律,則po= P1 + p2,所以p2= po+ pi,又因碰撞中能量不增加, 故pi<p0, B錯,P2>p0, D對;碰撞過程動能不增加, 則E0> E1+ E2,又 E2M0,故 Ei<Eo, A 對,E2<Eo, C 錯.9.一平板車靜止在光滑的水平地面上,甲、乙兩人分別站在車上左右兩端當兩人同 時相向而行時,發(fā)現小車向左移動.若()A .兩人質量相

15、等,則必定是B 兩人質量相等,則必定是C.兩人速率相等,則必定是D .兩人速率相等,則必定是v甲>v乙v乙>v甲m甲>口乙m z>m 甲當兩人質量相等時,m甲>m乙,所以選解析:選AC.取甲、乙兩人和平板車為系統(tǒng),系統(tǒng)動量守恒由于總動量始終為零,小 車向左移動,說明甲和乙的總動量方向向右,即甲的動量大于乙的動量.必定是v甲>v乙,所以選項A正確,B錯誤若兩人速率相等,則必定是 項C正確,D錯誤.10.處f Vo兩靜止小球 mi、 m2 一個水平向右的( )圖 1 3 14如圖1 3 14所示,兩光滑且平行的固定水平桿位于同一豎直平面內, m2分別穿在兩桿上,

16、兩球間連接一個保持原長的豎直輕彈簧,現給小球 初速度vo,如果兩桿足夠長,則在此后的運動過程中,下列說法正確的是A . m1、m2系統(tǒng)動量不守恒1B .彈簧最長時,其彈性勢能為 mzv2C. mi、m2速度相同時,共同速度為m2v0mi+ m2D. mi、m2及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒解析:選CD.兩球組成系統(tǒng)所受合力為零,則動量守恒,包含彈簧在內的系統(tǒng)在整個過程中沒有能量損失故機械能守恒當彈簧伸長最長時兩小球速度相同.三、非選擇題圖 1-3- 1511.如圖1 3 15所示,在水平地面上放置一質量為M的木塊,一質量為m的子彈以水平速度v射入木塊(未穿出),若木塊與地面間的動摩擦因數為仏求:(

17、1)子彈射入后,木塊在地面上前進的距離;射入的過程中,系統(tǒng)機械能的損失.末狀解析:因子彈未射出,故此時子彈與木塊的速度相同,而系統(tǒng)的機械能損失為初、 態(tài)系統(tǒng)的動能之差.(1)設子彈射入木塊時,二者的共同速度為v,取子彈的初速度方向為正方向,則有:mv = (M + m)v',二者一起沿地面滑動,前進的距離為S,由動能定理得:1KM+ m)gs= 2(M + m)v 2,m2v2由兩式解得:s= .2 M + m 2jig(2)射入過程中的機械能損失1 2 1 , 2圧=mv2- 2(M + m)v,2,Mmv2AE=.2 M + m2 2(1)mv 22 M + m 2ig解得:答案:2(2) Mmv ()2 M + m12.圖 1-3- 16)如圖1-3- 16所示,小球A系在細線的一端,線的另一端固(2010年高考天津理綜卷定在 0點,0點到水平面的距離為 h.物塊B質量是小球的5倍,置于粗糙的水平面上且位 于0點的正下方,物塊與水平面間的動摩擦因數為1現拉動小球使線水平伸直,小球由靜止開始釋放,運動到最低點時與物塊發(fā)生正碰(碰撞時間極短),反彈后上升至最高點時到水平面的距離為h/16.小球與物塊均視為質點,不計空氣阻力,重力加速度為g

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