【名师一号】高三物理一轮复习 151 碰撞和动量守恒课时检测 新人教版.doc

第一讲碰撞和动量守恒1.如图所示，小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法中正确的是()a男孩和木箱组成的系统动量守恒b小车与木箱组成的系统动量守恒c男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒d木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同解析当男孩、小车与木箱看做整体时水平方向所受的合外力才为零，所以选项c正确答案c2.如下图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块木箱和小木块都具有一定的质量现使木箱获得一个向右的初速度v0，则()a小木块和木箱最终都将静止b小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动c小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动d如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动解析木箱和小木块组成的系统，所受合外力为零，故系统动量守恒系统初动量向右，故小木块相对木箱静止后，系统总动量也向右，故b项正确，a、d项错误；而由于小木块与木箱间的摩擦，系统的机械能不断减少，c项错答案b3如下图为中国队员投掷冰壶的镜头在某次投掷中，冰壶运动一段时间后以0.4m/s的速度与对方的静止冰壶发生正碰，碰后对方的冰壶以0.3m/s的速度向前滑行若两冰壶质量相等，规定向前运动方向为正方向，则碰后中国队冰壶的速度为()a0.1m/sb0.1m/sc0.7m/s d0.7m/s解析根据动量守恒定律，0.4m0.3mmv，得中国队冰壶的速度v0.1m/s，a选项正确答案a4科学家试图模拟宇宙大爆炸初的情境，他们使两个带正电的不同重离子加速后，沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞为了使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能，关键是设法使这两个重离子在碰撞前的瞬间具有相同大小的()a速率b质量c动量 d动能解析尽量减小碰后粒子的动能，才能增大内能，所以设法使这两个重离子在碰撞前的瞬间合动量为零，即具有相同大小的动量答案c5质量相等的a、b两球在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，a球的动量是7kgm/s，b球的动量是5kgm/s.当a球追上b球时发生碰撞，则碰撞后a、b两球的动量可能值是()apa6kgm/s，pb6kgm/sbpa3kgm/s，pb kgm/scpa2kgm/s，pb14kgm/sdpa4kgm/s，pb17kgm/s解析从碰撞后动量守恒p1p2p1p2验证，a、b、c三种情况皆有可能；从碰撞前后总动能的变化看，总动能只有守恒或减少，由得知，只有a可能答案a6.如图所示，光滑水平面上有质量均为m的物块a和b，b上固定一轻弹簧，b静止，a以速度v0水平向右运动，通过弹簧与b发生作用作用过程中，弹簧获得的最大弹性势能ep为()a.mv b.mvc.mv d.mv解析a、b速度相等时弹簧的弹性势能最大，由动量守恒mv02mv，弹性势能的最大值epmv2mv2mv.答案c7.如下图所示，在光滑的水平面上有一物体m，物体上有一光滑的半圆弧轨道，最低点为c，两端a、b一样高现让小滑块m从a点静止下滑，则()am不能到达小车上的b点bm从a到c的过程中m向左运动，m从c到b的过程中m向右运动cm从a到b的过程中小车一直向左运动，m到达b的瞬间，m速度为零dm与m组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒解析因系统水平方向不受外力，所以系统水平方向动量守恒，由于两个物体相互作用过程中，只有动能和重力势能发生转化，所以系统机械能守恒，m能到达小车上的b点答案cd8质量为m的小球a，在光滑的水平面上以速度v0与质量为2m的静止小球b发生正碰，碰撞后a球的动能恰变为原来的，则b球的速度大小可能是()a.v0 b.v0c.v0 d.v0解析依题意，碰后a的动能满足mvmv得vav0，代入动量守恒定律得mv0mv02mvb，解得vbv0或vbv0.答案ab9.右端带有光滑圆弧轨道质量为m的小车静置于光滑水平面上，如图所示一质量为m的小球以速度v0水平冲上小车，关于小球此后的运动情况，以下说法正确的是()a小球可能从圆弧轨道上端抛出而不再回到小车b小球可能离开小车水平向左做平抛运动c小球可能离开小车做自由落体运动d小球可能离开小车水平向右做平抛运动解析当小球到达光滑轨道最高点处二者具有共同的水平速度，因此不可能从圆弧轨道上端抛出而不回到小车，a错；当小球再次回到小车左端时，由动量、能量守恒mv0mv1mv2，mvmvmv，可得v1v0，v2v0.则当mm时，v10，小球离开小车时做自由落体运动，当mm，v1m，v10，即小球向右做平抛运动离开小车，b、c、d都对答案bcd10.如下图所示，轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与质量为m的物体a相连，a放在光滑水平面上，有一质量与a相同的物体b，从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下，与a相碰后一起将弹簧压缩，弹簧复原过程中b与a分开且沿原曲面上升下列说法正确的是()a弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mghb弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为cb能达到的最大高度为db能达到的最大高度为解析根据机械能守恒定律可得b刚到达水平面的速度v0，根据动量守恒定律可得a与b碰撞后的速度为vv0，所以弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为epm2mv2mgh，即b正确；当弹簧再次恢复原长时，a与b将分开，b以速度v沿斜面上滑，根据机械能守恒定律可得mghmv2，b能达到的最大高度为，即d正确答案bd三、非选择题11如图所示，滑块a、c质量均为m，滑块b质量为m.开始时a、b分别以v1、v2的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动，现将c无初速地放在a上，并与a粘合不再分开，此时a与b相距较近，b与挡板相距足够远若b与挡板碰撞将以原速率反弹，a与b碰撞将粘合在一起为使b能与挡板碰撞两次，v1、v2应满足什么关系？解析设向右为正方向，a与c粘合在一起的共同速度为v，由动量守恒定律得mv12mv 为保证b碰挡板前a未能追上b，应满足vv2 设a与b碰后的共同速度为v3，由动量守恒定律得2mvmv2mv3 为使b能与挡板再次碰撞应满足v30 联立式得15v2v12v2或v1v2v1.答案1.5v2v12v2或v1v2v112如下图所示，小球a系在细线的一端，线的另一端固定在o点，o点到水平面的距离为h.物块b质量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于o点正下方，物块与水平面间的动摩擦因数为.再拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短)，反弹后上升至最高点时到水平面的距离为.小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求物块在水平面上滑行的时间t.解析设小球的质量为m，运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为v1，取小球运动到最低点重力势能为零，根据机械能守恒定律，有mgh