2018_2019学年高中物理第十六章动量守恒定律16.4碰撞课时检测区.docx

16.4 碰撞课时检测区能力达标一、选择题1.在光滑水平面上,两球沿球心连线以相等速率相向而行,下列现象可能的是()A.若两球质量相等,碰后以某一相等速率互相分开B.若两球质量相等,碰后以某一相等速率同向而行C.若两球质量不同,碰后以某一相等速率互相分开D.若两球质量不同,碰后两球都静止【解析】选A。若两球质量相等,碰前两球总动量为零,碰后总动量也应该为零,由此分析可得A可能、B不可能。若两球质量不同,碰前两球总动量不为零,碰后总动量也不能为零,D不可能。若两球质量不同且碰后以某一相等速率分开,则总动量方向与质量较大的球的动量方向相同,与碰前总动量方向相反,C不可能。故选A。2.关于散射,下列说法正确的是()A.散射就是乱反射,毫无规律可言B.散射中没有对心碰撞C.散射时仍遵守动量守恒定律D.散射时不遵守动量守恒定律【解析】选C。由于散射也是碰撞,所以散射过程中动量守恒。3.(多选)(2018连云港高二检测)如图甲所示,在光滑水平面上的两小球A、B发生正碰,小球A的质量为m1=0.1kg。图乙为它们碰撞前后两个小球的st图象。由此可以判断()A.碰前小球B静止,小球A向右运动B.碰后小球A和B都向右运动C.小球B的质量为m2=0.2kgD.小球B的质量为m2=0.3kg【解题指南】(1)s -t(位移时间)图象的斜率等于速度,由数学知识求出碰撞前后两球的速度,分析碰撞前后两球的运动情况。根据动量守恒定律求解两球质量关系,由能量守恒定律求出碰撞过程中系统损失的机械能。(2)本题首先考查读图能力,抓住位移时间图象的斜率等于速度是关键;其次要注意动量守恒定律中的矢量的方向性。【解析】选A、D。由s -t(位移时间)图象的斜率得到,碰前B的位移不随时间而变化,处于静止,A速度大小为v1=m/s=4m/s,方向只有向右才能与B相撞,故A正确;由图示图象可知,碰后B的速度为正方向,说明向右运动,A的速度为负方向,说明向左运动,两小球运动方向相反,故B错误;由图示图象可知,碰后B和A的速度分别为v2=2m/s,v1=-2m/s,根据动量守恒定律得,m1v1=m2v2+m1v1,代入解得,m2=0.3kg。故C错误,D正确。故选A、D。4.甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动,已知它们的动量分别是5kgm/s和7kgm/s,甲追上乙并发生碰撞,碰撞后乙球的动量变为10kgm/s,则两球质量m甲与m乙的关系可能是()A.m乙=m甲B.m乙=2m甲C.4m甲=m乙D.m乙=6m甲【解析】选C。碰撞前,v甲v乙,即,可得;碰撞后,v甲v乙,即,可得;综合可得,选项A、D错误。由碰撞过程动能不增加原理可知,E碰前E碰后,由B得到E碰前E碰后,所以排除B,答案选C。【总结提升】(1)对一个给定的碰撞,首先要看动量是否守恒,其次再看总动能是否增加。(2)一个符合实际的碰撞,除动量守恒外还要满足能量守恒,注意判断碰撞完成后不可能发生二次碰撞的速度关系判定。(3)要灵活运用Ek=或p=;Ek=pv或p=几个关系转换动能、动量。5.如图,光滑水平地面上静止放置三个滑块A、B、C,A和B的质量均为2m,C的质量为m。A、B之间用一根轻质弹簧粘连,B、C接触但不粘连,现给A施加一向右的瞬时冲量,使A获得一水平向右的初速度v0。在此后的运动过程中,求:(1)C最终的速度大小。(2)当弹簧第二次被压缩至最短时,弹簧储存的最大弹性势能。【解析】(1)弹簧第一次压缩最短时弹性势能最大,此后第一次恢复原长时,C的速度达到最大值,设向右为正,由动量守恒定律可知:2mv0=2mv1+3mv2由能量守恒可知:2m=2m+3m联立解得:v1=-0.2v0,v2=0.8v0C最终速度为0.8v0。(2)弹簧第二次压缩到最短