粤教版选修35 动量守恒定律 在碰撞中的作用 第1课时 作业.docx

1下列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，一般内力都远大于外力，所以可以认为碰撞时系统的动能守恒c如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞d微观粒子的相互作用由于不发生直接接触，所以不能称其为碰撞答案a解析碰撞是十分普遍的现象，它是相对运动的物体相遇时发生的一种现象一般内力远大于外力如果碰撞中机械能守恒，就叫做弹性碰撞微观粒子的相互作用同样具有短时间内发生强大内力作用的特点，所以仍然是碰撞2在一条直线上相向运动的甲、乙两个小球，它们的动能相等，已知甲球的质量大于乙球的质量，它们正碰后可能发生的情况是()a甲、乙两球都沿乙球的运动方向b甲球反向运动，乙球停下c甲、乙两球都反向运动d甲、乙两球都反向运动，且动能仍相等答案c解析由p22mek知，甲球的动量大于乙球的动量，所以总动量的方向应为甲球的初动量的方向，可以判断c正确3质量为m的小球a在光滑的水平面上以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的小球b发生正碰，碰撞后，a球的动能变为原来的，那么碰撞后b球的速度大小可能是()a.v b.v c.v d.v答案ab解析设a球碰后的速度为va，由题意有mva2mv2，则vav，碰后a的速度有两种可能，因此由动量守恒有mvmv2mvb或mvmv2mvb，解得vbv或v.4两个小球a、b在光滑的水平地面上相向运动，已知它们的质量分别是ma4 kg，mb2 kg，a的速度va3 m/s(设为正)，b的速度vb3 m/s，则它们发生正碰后，其速度可能分别为()a均为1 m/s b4 m/s和5 m/sc2 m/s和1 m/s d1 m/s和5 m/s答案ad解析由动量守恒，可验证四个选项都满足要求再看动能变化情况：ek前mava2mbvb227 jek后mava2mbvb2由于碰撞过程中动能不可能增加，所以应有ek前ek后，据此可排除b；选项c虽满足ek前ek后，但a、b沿同一直线相向运动，发生碰撞后各自仍然保持原来的速度方向，这显然是不符合实际的，因此c选项错误验证a、d均满足ek前ek后，且碰后状态符合实际，故正确选项为a、d.5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，无法确定答案a解析由动量守恒3mvmv0mv，所以v2v碰前总动能：ek3mv2mv22mv2碰后总动能ekmv22mv2，ekek，所以a正确7.大小、形状完全相同，质量分别为300 g和200 g的两个物体在无摩擦的水平面上相向运动，速度分别为50 cm/s和100 cm/s.(1)如果两物体碰撞并粘合在一起，求它们共同的速度大小；(2)求碰撞后损失的动能；(3)如果碰撞是弹性碰撞，求两物体碰撞后的速度大小答案(1)0.1 m/s(2)0.135 j(3)0.7 m/s0.8 m/s解析(1)取v150 cm/s0.5 m/s的方向为正方向，则v2100 cm/s1 m/s，设两物体碰撞后粘合在一起的共同速度为v，由动量守恒定律得m1v1m2v2(m1m2)v，代入数据解得v0.1 m/s，负号表示方向与v1的方向相反(2)碰撞后两物体损失的动能为ekm1v12m2v22(m1m2)v20.30.520.2(1)2(0.30.2)(0.1)2 j0.135 j.(3)如果碰撞是弹性碰撞，设碰后两物体的速度分别为v1、v2，由动量守恒定律得m1v1m2v2m1v1m2v2，由动能守恒得m1v12m2v22m1v12m2v22，代入数据解得v10.7 m/s，v20.8 m/s.8.如图1所示，abc为一固定在竖直平面内的光滑轨道，bc段水平，ab段与bc段平滑连接，质量为m1的小球从高为h处由静止开始沿轨道下滑，与静止在轨道bc段上质量为m2的小球发生碰撞，碰撞后两球的运动方向处于同一水平线上，且在碰撞过程中无机械能损失求碰撞后小球m2的速度大小图1答案解析设m1碰撞前的速度为v10，根据机械能守恒定律有m1ghm1v102解得v10设碰撞后m1与m2的速度分别为v1和v2，根据动量守恒定律有m1v10m1v1m2v2由于碰撞过程中无机械能损失m1v102m1v12m2v22联立式解得v2将代入得v2借题发挥对于物理过程较复杂的问题，应注意将复杂过程分解为若干简单的过程(或阶段)，判断在哪个过程中系统动量守恒，哪一个过程机械能守恒或不守恒，但能量守恒定律却对每一个过程都适用9.如图2所示，在光滑水平面上停放质量为m装有弧形槽的小车现有一质量也为m的小球以v0的水平速度沿切线水平的槽口向小车滑去(不计摩擦)，到达某一高度后，小球又返回小车右端，则()图2a小球在小车上到达最高点时的速度大小为b小球离车后，对地将向右做平抛运动c小球离车后，对地将做自由落体运动d此过程中小球对车做的功为mv02答案acd解析小球到达最高点时，小车和小球相对静止，且水平方向总动量守恒，小球离开车时类似完全弹性碰撞，两者速度完成互换，故选项a、c、d都是正确的10.如图3所示质量相等的a、b两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，a球的速度是6 m/s，b球的速度是2 m/s，不久a、b两球发生了对心碰撞对于该碰撞之后的a、b两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的各种猜测结果一定无法实现的是()图3ava2 m/s，vb6 m/sbva2 m/s，vb2 m/scva1 m/s，vb3 m/sdva3 m/s，vb7 m/s答案d解析两球碰撞前后应满足动量守恒定律及碰后两球的动能之和不大于碰前两球的动能之和即mavambvbmavambvb，mava2mbvb2mava2mbvb2，选项d中满足式，但不满足式，所以d选项错误借题发挥处理碰撞问题的思路(1)对一个给定的碰撞，首先要看动量是否守恒，其次再看总机械能是否增加(2)一个符合实际的碰撞，除动量守恒外还要满足能量守恒，同时注意碰后的速度关系(3)要灵活运用ek或p；ekpv或p几个关系式.11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，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答案a解析从碰撞前后动量守恒papbpapb验证，a、b、c三种皆有可能从总动能不增加即来看，只有a可能12一中子与一质量数为a(a1)的原子核发生弹性正碰若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为()a. b. c. d.答案a解析设中子的质量为m，则被碰原子核的质量为am，两者发生弹性碰撞，据动量守恒，有mv0mv1amv，据动能守恒，有mvmvamv2.解以上两式得v1v0.若只考虑速度大小，则中子的速率为v1v0，故碰撞前、后中子速率之比为.13.如图4所示，有两个质量相同的小球a和b(大小不计)，a球用细绳吊起，细绳长度等于悬点距地面的高度，b球静止放于悬点正下方的地面上现将a球拉到距地面高度为h处由静止释放，摆动到最低点与b球碰撞后粘在一起共同上摆，则它们升起的最大高度为()图4a. bh c. d.答案c解析a球由释放点到最低点的过程做的是圆周运动，应用动能定理可求出末速度，mghmv，所以v1，a与b相碰的过程，由动量守恒定律得mv1(mm)v2，所以v2；对a、b粘在一起共同上摆的过程应用机械能守恒，(mm)v(mm)gh，整理得h，故c对14冰球运动员甲的质量为80.0 kg.当他以5.0 m/s的速度向前运动时，与另一质量为100 kg、速度为3.0 m/s迎面而来的运动员乙相撞碰后甲恰好静止假设碰撞时间极短，求：(1)碰