重庆市第三十中学高考物理《碰撞、爆炸与反冲》复习教案.doc

重庆市第三十中学高考物理碰撞、爆炸与反冲复习教案【 高考复习 】 碰撞、爆炸与反冲一、要点【 要点一 碰撞 】即学即用 1.如图所示,在光滑水平面上有直径相同的a、b两球,在同一直线上运动.选定向右为正方向,两球的动量分别为pa=6 kgm/s、pb=-4 kgm/s.当两球相碰之后,两球的动量可能是( ) a.pa=-6 kgm/s、pb=4 kgm/s b.pa=-6 kgm/s、pb=8 kgm/sc.pa=-4 kgm/s、pb=6 kgm/s d.pa=2 kgm/s、pb=0答案 c【 要点二 爆炸与反冲 】即学即用 2.抛出的手雷在最高点时的水平速度为10 m/s,这时突然炸成两块,其中大块质量300 g仍按原方向飞行,其速度测得为50 m/s,另一小块质量为200 g,求它的速度的大小和方向. 答案 50 m/s 与原飞行方向相反二、题型【 题型1 反冲问题 】例1、如图所示(俯视图),一玩具车携带若干质量为m1的弹丸,车和弹丸的总质量为m2,在半径为r的水平光滑固定轨道上以速率v0做匀速圆周运动.若小车每运动一周便沿运动方向相对地面以恒定速度u发射一枚弹丸.求: (1)至少发射多少颗弹丸后小车开始反向运动? (2)小车反向运动前发射相邻两枚弹丸的时间间隔的表达式. 答案 (1) （2） 【 题型2 碰撞问题 】例2、某兴趣小组设计了一种实验装置,用来研究碰撞问题,其模型如图所 示.用完全相同的轻绳将n个大小相同、质量不等的小球并列悬挂于一水平面,球间有微小间隔,从左到右,球的编号依次为1、2、3n,球的质量依次递减,每球质量与其相邻左球质量之比为k(k1).将1号球向左拉起,然后由静止释放,使其与2号球碰撞,2号球再与3号球碰撞所有碰撞皆为无机械能损失的正碰.(不计空气阻力,忽略绳的伸长,g取10 m/s2) (1)设与n+1号球碰撞前,n号球的速度为vn,求n+1号球碰撞后的速度. (2)若n=5,在1号球向左拉高h的情况下,要使5号球碰撞后升高16h(16h小于绳长),问k值为多少？ 答案 (1) (2) -1【 题型3 碰撞模型 】例3、如图甲所示,a球和木块b用细线相连,a球置于平台上的p点,木块b置于斜面底端的q点上,均处于静止,细线呈松驰状态.一颗水平射来的子弹击入a球中没有穿出,在极短时间内细线被绷紧,a球继续向右紧贴平台运动,然后滑入半径r的半圆形槽中,当a球沿槽壁滑至槽的最低点c时,木块b沿斜面向上的位移大小为l,如图乙;设所有接触面均光滑且空气阻力可忽略,平台表面与槽底c的高度差为h,子弹质量为m,射入a球前速度为 0,木块b的质量为2m,a球的质量为3m,a、b均可视为质点,求: (1)子弹击入a球过程,子弹的动能损失了多少? (2)细线绷紧时,木块具有多少动能? (3)a球滑至最低点c时,木块具有多少动能? 答案 (1) (2) (3) 三、练习1.如图所示,木块a静止于光滑的水平面上,其曲面部分mn光滑,水平部分np是粗糙的,现有一物体b自m点由静止下滑,设np足够长,则以下叙述正确的是( ) a.a、b物体最终以不为零的速度共同运动 b.a物体先做加速运动,后做减速运动,最终做匀速运动 c.物体a、b构成的系统减少的机械能转化为内能 d.b物体减少的机械能等于a物体增加的动能 答案 c2. (2009岳阳模拟)如图甲所示,在光滑水平面上的两个小球发生正碰.小球的质量分别为m1和m2.图6-6-6乙为它们碰撞前后的s-t图象.已知m1=0.1 kg.由此可以确定下列正确的是( )高考资源网a.碰前m2静止,m1向右运动b.碰后m2和m1都向右运动c.由动量守恒可以算出m2=0.3 kgd.碰撞过程中系统损失了0.4 j的机械能 答案 ac 3.如图所示,在光滑的水平面上,有两块质量均为200 g的木块a、b靠在一起,现有质量为20 g的子弹以700 m/s的速度水平射入木块a,在穿透木块a的过程中,木块a与b是紧靠着的.已知子弹穿出b后的速度为100 m/s,假定子弹分别穿透a和b时克服阻力做功完全相等.求: (1)子弹穿透a时的速度多大? (2)最终a、b的速度各多大? 答案 (1)500 m/s (2)10 m/s 50 m/s 4.在光滑水平面上有一质量m1=20 kg的小车,通过一根不可伸长的轻绳与另一质量为m2=25 kg的拖车相连接,拖车的平板上放一质量为m3=15 kg的物体,物体与平板间的动摩擦因数为 =0.2.开始时拖车静止,绳没拉紧,如图所示.当小车以 0=3 m/s的速度前进后,带动拖车运动,且物体不会滑下拖车.求: (1)m1、m2、m3最终的运动速度. (2)物体在拖车平板上滑动的距离. 答案 (1)1 m/s (2) m五、习题1.如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑 ( ) a.在以后的运动过程中,小球和槽的动量始终守恒 b.在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功 c.被弹簧反弹后,小球和槽都做速率不变的直线运动 d.被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,小球能回到槽高h处 答案 c 2.如图所示,一根足够长的水平滑杆ss上套有一质量为m的光滑金属圆环,在滑杆的正下方与其平行放置一足够长的光滑水平的绝缘轨道pp,pp穿过金属环的圆心.现使质量为m的条形磁铁以水平速度 0沿绝缘轨道向右运动,则 ( ) a.磁铁穿过金属环后,两者将先、后停下来 b.磁铁将不会穿越滑环运动 c.磁铁与圆环的最终速度 d.整个过程最多能产生热量 答案 cd 3.一个质量为m的物体从半径为r的光滑半圆形槽的边缘a点由静止开始下滑,如图所示.下列说法正确的是 ( ) a.半圆槽固定不动时,物体m可滑到半圆槽左边缘b点 b.半圆槽在水平地面上无摩擦滑动时,物体m可滑到半圆槽左边缘b点 c.半圆槽固定不动时,物体m在滑动过程中机械能守恒 d.半圆槽与水平地面无摩擦时,物体m在滑动过程中机械能守恒 答案 abc 4.矩形滑块由不同材料的上下两层粘结在一起组成,将其放在光滑的水平面上,如图所示,质量为m的子弹以速度 水平射入滑块,若射击上层,则子弹刚好不穿出;若射击下层,整个子弹刚好嵌入,则上述两种情况相比较 ( ) a.两次子弹对滑块做的功一样多 b.两次滑块受的冲量一样大 c.子弹嵌入下层过程中克服阻力做功较少 d.子弹射入上层过程中系统产生的热量较多 答案 ab 5.(2009常德模拟)如图所示,物体a静止在光滑的水平面上,a的左边固定有轻质弹簧,与a质量相等的物体b以速度 向a运动并与弹簧发生碰撞.a、b始终沿同一直线运动,则a、b组成的系统动能损失最大的时刻是 ( )a.a开始运动时 b.a的速度等于 时c.b的速度等于零时 d.a和b的速度相等时答案 d 6.一小型爆炸装置在光滑、坚硬的水平钢板上发生爆炸,所有碎片均沿钢板上方的倒圆锥面(圆锥的顶点在爆炸装置处)飞开.在爆炸过程中,下列关于爆炸装置的说法中正确的是 ( )a.总动量守恒 b.机械能守恒c.水平方向动量守恒 d.竖直方向动量守恒答案 c 7.在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球a、b,质量都为m,现b球静止,a球向b球运动,发生正碰.已知碰撞过程中总机械能守恒,两球压缩最紧时的弹性势能为ep,则碰前a球的速度等于( )a. b. c. d. 答案 c 8.如图所示,小车ab放在光滑水平面上,a端固定一个轻弹簧,b端粘有油泥,ab总质量为m,质量为m的木块c放在小车上,用细绳连接于小车的a端并使弹簧压缩,开始时ab和c都静止,当突然烧断细绳,c被释放,使c离开弹簧向b端冲去,并跟b端油泥粘在一起,忽略一切摩擦,以下说法正确的是( )a.弹簧伸长过程中c向右运动,同时ab也向右运动b.c与b碰前,c与ab的速率之比为mmc.c与油泥粘在一起后,ab立即停止运动d.c与油泥粘在一起后,ab继续向右运动答案 c 9.如图所示,重球a放在光滑的斜面体b上,a、b质量相等.在f的作用下,b在光滑水平面上向左缓慢移动了一段距离,a球相对于c点升高h,若突然撤去f,则 ( )a.a以后能上升的最大高度为 b.b获得的最大速度为 c.在b离开a之前,a、b动量守恒 d.a、b相互作用的冲量大小相等答案 abd 10.如图所示,质量为0.5 kg的小球在距离车底面高20 m处以一定的初速度向左平抛,落在以7.5 m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中,车底涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4 kg,设小球在落到车底前瞬时速度是 25 m/s,取g=10 m/s2,则当小球与小车相对静止时,小车的速度是 ( )a.5 m/s b.4 m/s c.8.5 m/s d.9.5 m/s答案 a 11.如图所示,一对杂技演员(都视为质点)乘秋千(秋千绳处于水平位置)从a点由静止出发绕o点下摆,当摆到最低点b时,女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出,然后自己刚好能回到高处a.求男演员落地点c与o点的水平距离s,已知男演员质量m1和女演员质量m2之比 ,秋千的质量不计,秋千的摆长为r,c点比o点低5r. 答案 8r 12.(2009兰州一中月考)如图所示,有一个竖直固定在地面的透气圆筒，筒中有一轻弹簧,其下端固定,上端连接一质量为m的薄滑块,当滑块运动时,圆筒内壁对滑块有阻力的作用,阻力的大小恒为f= mg(g为重力加速度).在初始位置滑块静止,圆筒内壁对滑块的阻力为零,弹簧的长度为l.现有一质量也为m的物体从距地面2l处自由落下,与滑块发生碰撞,碰撞时间极短.碰撞后物体与滑块粘在一起向下运动,运动到最低点后又被弹回向上运动,滑动到初始位置时速度恰好为零,不计空气阻力.求:(1)物体与滑块碰撞后共同运动初速度的大小.(2)碰撞后,在滑块向下运动到最低点的过程中弹簧弹性势能的变化量.答案 (2) mgl 13.如图所示,一根粗细均匀的足够长直杆竖直