第16章 4　碰撞 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)4

1、.學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)四建議用時(shí)：45分鐘學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1多項(xiàng)選擇以下關(guān)于碰撞的理解正確的選項(xiàng)是 A碰撞是指相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體相遇時(shí)，在極短時(shí)間內(nèi)它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了顯著變化的過(guò)程B在碰撞現(xiàn)象中，一般內(nèi)力都遠(yuǎn)大于外力，所以可以認(rèn)為碰撞時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)量守恒C假如碰撞過(guò)程中機(jī)械能守恒，這樣的碰撞叫做非彈性碰撞D微觀粒子的互相作用由于不發(fā)生直接接觸，所以不能稱其為碰撞【解析】碰撞是非常普遍的現(xiàn)象，它是相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體相遇時(shí)發(fā)生的一種現(xiàn)象一般內(nèi)力都遠(yuǎn)大于外力假如碰撞中機(jī)械能守恒，就叫做彈性碰撞微觀粒子的互相作用同樣具有極短時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生顯著變化的特點(diǎn)，所以仍然是碰撞【答案】AB2多項(xiàng)選擇在光滑程度面上，動(dòng)能為Ek0、動(dòng)量

2、大小為p0的小鋼球1與靜止小鋼球2發(fā)生碰撞，碰撞前后球1的運(yùn)動(dòng)方向相反，將碰撞后球1的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為Ek1、p1，球2的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為Ek2、p2，那么必有 AEk1Ek0 Bp1Ek0 Dp2p0【解析】?jī)蓚€(gè)鋼球在相碰過(guò)程中同時(shí)遵守能量守恒和動(dòng)量守恒，由于外界沒(méi)有能量輸入，而碰撞中可能產(chǎn)生熱量，所以碰后的總動(dòng)能不會(huì)超過(guò)碰前的總動(dòng)能，即Ek1Ek2Ek0，A正確，C錯(cuò)誤；另外，A選項(xiàng)也可寫(xiě)成，B正確；根據(jù)動(dòng)量守恒，設(shè)球1原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，有p2p1p0，D錯(cuò)誤【答案】AB3多項(xiàng)選擇質(zhì)量為m的小球A，沿光滑程度面以速度v0與質(zhì)量為2m的靜止小球B發(fā)生正碰，碰撞后，小球A

3、的動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的，那么小球B的速度可能是 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：54472019】A.v0 B.v0C.v0 D.v0【解析】要注意的是，兩球的碰撞不一定是彈性碰撞小球A碰后動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的，那么其速度大小僅為原來(lái)的.兩球在光滑程度面上正碰，碰后小球A的運(yùn)動(dòng)有兩種可能，繼續(xù)沿原方向運(yùn)動(dòng)或被彈回當(dāng)以小球A原來(lái)的速度方向?yàn)檎较驎r(shí)，那么vAv0根據(jù)兩球碰撞前后的總動(dòng)量守恒得mv00m2mvBmv00m2mvB解得vBv0，vBv0【答案】AB4質(zhì)量相等的三個(gè)物塊在一光滑程度面上排成一直線，且彼此隔開(kāi)了一定的間隔 ，如圖16412所示具有動(dòng)能E0的第1個(gè)物塊向右運(yùn)動(dòng)，依次與其余兩個(gè)靜止物塊發(fā)生碰撞，最后這三個(gè)物塊

4、粘在一起，這個(gè)整體的動(dòng)能為 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：54472019】圖16412AE0 B.C. D.【解析】由碰撞中動(dòng)量守恒mv03mv1，得v1E0mvEk3mv由式得Ek3m2，故C正確【答案】C5多項(xiàng)選擇如圖16413所示，在質(zhì)量為M的小車中掛著一單擺，擺球質(zhì)量為m0，小車和單擺以恒定的速度v沿光滑程度地面運(yùn)動(dòng)，與位于正前方的質(zhì)量為m的靜止的木塊發(fā)生碰撞，碰撞的時(shí)間極短在此碰撞過(guò)程中，以下情況可能發(fā)生的是 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：54472019】圖16413A小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化，分別變?yōu)関1、v2、v3，滿足Mm0vMv1mv1m0v3B擺球的速度不變，小車和木塊的速度變?yōu)関1和v2，滿足MvM

5、v1mv2C擺球的速度不變，小車和木塊的速度都變?yōu)閡，滿足MvMmuD小車和擺球的速度都變?yōu)関1，木塊的速度變?yōu)関2，滿足Mm0vMm0v1mv2【解析】小車與木塊碰撞，且碰撞時(shí)間極短，因此互相作用只發(fā)生在木塊和小車之間，懸掛的擺球在程度方向未受到力的作用，故擺球在程度方向的動(dòng)量未發(fā)生變化，即擺球的速度在小車與木塊碰撞過(guò)程中始終不變，由此可知A和D兩種情況不可能發(fā)生；選項(xiàng)B的說(shuō)法對(duì)應(yīng)于小車和木塊碰撞后又分開(kāi)的情況，選項(xiàng)C的說(shuō)法對(duì)應(yīng)于小車和木塊碰撞后粘在一起的情況，兩種情況都有可能發(fā)生應(yīng)選項(xiàng)B、C正確【答案】BC6質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑程度面上沿同一直線、同一方向運(yùn)動(dòng)，A球的動(dòng)量是7 kgm

6、/s，B球的動(dòng)量是5 kgm/s，A球追上B球發(fā)生碰撞，那么碰撞后A、B兩球的動(dòng)量可能值是 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：54472019】ApA6 kgm/s，pB6 kgm/sBpA3 kgm/s，pB9 kgm/sCpA2 kgm/s，pB14 kgm/sDpA4 kgm/s，pB7 kgm/s【解析】從碰撞前后動(dòng)量守恒pApBpApB驗(yàn)證，A、B、C三選項(xiàng)皆有可能從總動(dòng)能不增加即來(lái)看，只有A可能【答案】A7如圖16414所示，有兩個(gè)質(zhì)量一樣的小球A和B大小不計(jì)，A球用細(xì)繩吊起，細(xì)繩長(zhǎng)度等于懸點(diǎn)距地面的高度，B點(diǎn)靜止放于懸點(diǎn)正下方的地面上現(xiàn)將A球拉到距地面高度為h處由靜止釋放，擺動(dòng)到最低點(diǎn)與B球碰撞后粘在一

7、起共同上擺，那么它們升起的最大高度為g取10 m/s2 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：54472019】圖16414Ah/2 BhCh/4 Dh/【解析】A球由釋放到擺到最低點(diǎn)的過(guò)程做的是圓周運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得，mghmv，所以v12；A、B的碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒：mv1mmv2，所以v2，對(duì)A、B粘在一起共同上擺的過(guò)程應(yīng)用機(jī)械能守恒，mmvmmgh，解得h.選項(xiàng)C正確【答案】C8一個(gè)物體靜止于光滑程度面上，外面扣一質(zhì)量為M的盒子，如圖14415甲所示，現(xiàn)給盒子一初速度v0，此后，盒子運(yùn)動(dòng)的vt圖象呈周期性變化，如圖16415乙所示，請(qǐng)據(jù)此求盒內(nèi)物體的質(zhì)量圖16415【解析】設(shè)物體的質(zhì)量為m，t0時(shí)刻受盒子碰撞獲得速

8、度v，根據(jù)動(dòng)量守恒定律Mv0mv3t0時(shí)刻物體與盒子右壁碰撞使盒子速度又變?yōu)関0，說(shuō)明碰撞是彈性碰撞那么Mvmv2，解得mM.【答案】M才能提升9多項(xiàng)選擇如圖16416所示，質(zhì)量為M的小車原來(lái)靜止在光滑程度面上，小車A端固定一根輕彈簧，彈簧的另一端放置一質(zhì)量為m的物體C，小車底部光滑，開(kāi)場(chǎng)時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，當(dāng)彈簧釋放后，物體C被彈出向B端運(yùn)動(dòng)，最后與B端粘在一起，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：54472212】圖16416A物體C分開(kāi)彈簧時(shí)，小車向左運(yùn)動(dòng)B物體與B端粘在一起之前，小車的運(yùn)動(dòng)速率與物體C的運(yùn)動(dòng)速率之比為C物體與B端粘在一起后，小車靜止下來(lái)D物體與B端粘在一起后，小車向右運(yùn)動(dòng)

9、【解析】系統(tǒng)動(dòng)量守恒，物體C分開(kāi)彈簧時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，動(dòng)量向右，系統(tǒng)的總動(dòng)量為零，所以小車的動(dòng)量方向向左，由動(dòng)量守恒定律有mv1Mv20，所以小車的運(yùn)動(dòng)速率v2與物體C的運(yùn)動(dòng)速率v1之比.當(dāng)物體C與B粘在一起后，由動(dòng)量守恒定律知，系統(tǒng)的總動(dòng)量為零，即小車靜止彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】AC10如圖16417所示，光滑程度地面上有一足夠長(zhǎng)的木板，左端放置可視為質(zhì)點(diǎn)的物體，其質(zhì)量為m11 kg，木板與物體間動(dòng)摩擦因數(shù)0.1.二者以一樣的初速度v00.8 m/s一起向右運(yùn)動(dòng)，木板與豎直墻碰撞時(shí)間極短，且沒(méi)有機(jī)械能損失g取10 m/s2.1假如木板質(zhì)量m23 kg，求物體相對(duì)木板滑動(dòng)的最大間隔 ；2假如木板質(zhì)

10、量m20.6 kg，求物體相對(duì)木板滑動(dòng)的最大間隔 . 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：54472213】圖16417【解析】1木板與豎直墻碰撞后，以原速率反彈，設(shè)向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律m2v0m1v0m1m2vv0.4 m/s，方向向左，不會(huì)與豎直墻再次碰撞由能量守恒定律m1m2vm1m2v2m1gs1解得s10.96 m.2木板與豎直墻碰撞后，以原速率反彈，由動(dòng)量守恒定律m2v0m1v0m1m2vv0.2 m/s，方向向右，將與豎直墻再次碰撞，最后木板停在豎直墻處由能量守恒定律m1m2vm1gs2解得s20.512 m.【答案】10.96 m20.512 m11如圖16418所示，程度地面上有兩個(gè)靜止的小物塊a和b，其連線與墻垂直；a和b相距l(xiāng)，b與墻之間也相距l(xiāng)；a的質(zhì)量為m，b的質(zhì)量為m.兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均一樣現(xiàn)使a以初速度v0向右滑動(dòng)此后a與b發(fā)生彈性碰撞，但b沒(méi)有與墻發(fā)生碰撞重力加速度大小為g.求物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)滿足的條件圖16418【解析】設(shè)物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.假設(shè)要物塊a、b可以發(fā)生碰撞，應(yīng)有mvmgl即