鲁科版选修35 科学一维弹性碰撞 第1课时 作业.docx

第3节科学探究一维弹性碰撞1.下面关于碰撞的理解正确的是()a碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程b在碰撞现象中，一般内力都远远大于外力，所以可以认为碰撞时系统的总动量守恒c如果碰撞过程中机械能也守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞d微观粒子的碰撞由于不发生直接接触，所以不满足动量守恒的条件，不能应用动量守恒定律求解【审题指导】根据碰撞的特点和动量守恒的条件分析判断【解析】碰撞过程中机械能守恒的碰撞为弹性碰撞，c错；动量守恒定律是自然界普遍适用的规律之一不仅低速、宏观物体的运动遵守这一规律，而且高速、微观物体的运动也遵守这一规律，d错【答案】ab2在两个物体碰撞前后，下列说法中可以成立的是 ()a作用后的总机械能比作用前小，但总动量守恒b作用前后总动量均为零，但总动能守恒c作用前后总动能为零，而总动量不为零d作用前后总动量守恒，而系统内各物体的动量增量的总和不为零【解析】选项a是非弹性碰撞，成立选项b是完全弹性碰撞，成立；选项c不成立，因为总动能为零其总动量一定为零；选项d，总动量守恒则系统所受合外力一定为零，若系统内各物体的动量增量总和不为零的话，则系统一定受到外力的作用，d错【答案】ab3.在一条直线上，运动方向相反的两球发生碰撞以球1的运动方向为正，碰前球1、球2的动量分别是p16 kgm/s，p28 kgm/s.若两球所在的水平面是光滑的，碰后各自的动量可能是()ap14 kgm/s，p26 kgm/sbp14 kgm/s，p22 kgm/scp18 kgm/s，p26 kgm/sdp112 kgm/s，p210 kgm/s【审题指导】由于本题为两球碰撞问题，一方面应满足动量守恒，另一方面动能不会增加，还要注意碰后若两球同向运动，则v前v后【解析】解答本题时要注意，两球的碰撞不一定是弹性碰撞，所以，它们在碰撞过程中动量守恒，但动能不一定守恒，一般情况下，要有一部分机械能转化为内能，除此之外，还要注意它们的速度关系经过计算可知，4种情况均符合动量守恒一般来说，在碰撞过程中，要有一部分机械能转化为内能，即系统会损失一部分机械能，即有经计算知，选项d不符合上述关系，所以选项d错误；再仔细分析选项a、b、c中的速度关系，发现在选项a中，碰后两小球的速度方向不变，好像二者相互穿过一样(如图所示)，这显然是不可能的，所以选项a错误；同样对选项b、c进行分析，可以判断b、c是正确的【答案】bc4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7 kgm/s，b球的动量是5 kgm/s，当a球追上b球发生碰撞，则碰撞后a、b两球的动量可能值是()apa6 kgm/s，pb6 kgm/sbpa3 kgm/s，pb9 kgm/scpa2 kgm/s，pb14 kgm/sdpa4 kgm/s，pb17 kgm/s【解析】从碰撞前后动量守恒papbpapb验证，a、b、c三种皆有可能，d不可能；从总动能只有守恒或减少：来看，只有a可能【答案】a5.两质量分别为m1和m2的劈a和b，高度相同，放在光滑水平面上，劈a和b的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图131所示，一质量为m的物块位于劈a的倾斜面上，距水平面的高度为h.物块从静止开始滑下，然后又滑上劈b.求物块在劈b上能够达到的最大高度图131【规范解答】设物块到达劈a的底端时，物块和劈a的速度大小分别为v和v，由机械能守恒和动量守恒得mghmv2m1v2m1vmv设物块在劈b上达到的最大高度为h，此时物块和劈b的共同速度大小为v，由机械能守恒和动量守恒得mgh(m2m)v2mv2mv(m2m)v联立式得hh.【答案】h6现有甲、乙两滑块，质量分别为3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞已知碰撞后，甲滑块静止不动，那么这次碰撞是()a弹性碰撞b非弹性碰撞c完全非弹性碰撞 d条件不足，无法确定【解析】由动量守恒得3mvmv0mv所以v2v碰前总动能为ek3mv2mv22mv2碰后总动能为ekmv22mv2，ekek，所以a对【答案】a图1327如图132所示，光滑水平面上有大小相同的两球在同一直线上运动，mb2ma，规定向右为正，a、b两球动量均为6 kgm/s，运动中两球碰撞后，a球的动量增量为4 kgm/s，则()a左方是a球，碰后a、b两球速度大小之比为25b左方是a球，碰后a、b两球速度大小之比为110c右方是a球，碰后a、b两球速度大小之比为25d右方是a球，碰后a、b两球速度大小之比为110【解析】由于向右为正，而a球动量增量为4 kgm/s，说明a受冲量向左，知a球在左方，c、d均错，由动量守恒知a、b碰后的动量分别为mava2 kgm/s，mbvb10 kgm/s.则因此，选项a正确【答案】a8a、b两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，ma1 kg，mb2 kg，va6 m/s，vb2 m/s.当a追上b并发生碰撞后，a、b两球速度的可能值是()ava5 m/s，vb2.5 m/sbva2 m/s，vb4 m/scva4 m/s，vb7 m/sdva7 m/s，vb1.5 m/s【解析】虽然题中四个选项均满足动量守恒定律，但a、d两项中，碰后a的速度va大于b的速度vb，必然要发生第二次碰撞，不符合实际，即a、d项均错误；c项中，两球碰后的总动能为ek后mava2mbvb257 j，大于碰前的总动能ek前22 j，违背了能量守恒，所以c项错；而b项既符合实际情况，也不违背能量守恒，所以b项对【答案】b9在光滑水平面上，甲、乙两物体的质量分别为m1、m2，它们沿同一直线相向运动，其中甲物体运动速度v1的大小是6 m/s，乙物体运动速度v2的大小是2 m/s.已知两物体碰撞后各自沿着相反的方向运动，速度v的大小都是4 m/s，甲、乙两物体的质量之比为_【解析】选甲物体碰前的速度v1的方向为正方向，则由动量守恒定律，得m1v1m2v2m2vm1v由上式得：.【答案】图13310如图133所示，小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点o.让球a静止下垂，将球b向右拉起，使细线水平从静止释放球b，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60.忽略空气阻力，求：(1)两球a、b的质量之比；(2)两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比【解析】(1)设球b的质量为m2，细线长为l，球b下落至最低点，但未与球a相碰时的速率为v，由机械能守恒定律得m2glm2v2式中g是重力加速度的大小设球a的质量为m1；在两球碰后的瞬间，两球共同速度为v，以向左为正由动量守恒定律得m2v(m1m2)v设两球共同向左运动到最高处时，细线与竖直方向的夹角为，