2014届高考物理一轮复习第六章第2课时弹性碰撞和非弹性碰撞备考典题精炼粤教版.doc

第六章 第2课时 弹性碰撞和非弹性碰撞(课时活页卷)一、单项选择题1一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行驶，从艇上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹，发射炮弹后艇的速度为v，若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是()AMv0(Mm)vmvBMv0(Mm)vm(vv0)CMv0(Mm)vm(vv)DMv0Mvmv【答案】A【解析】炮艇与炮弹组成的系统动量守恒根据动量守恒定律可得Mv0(Mm)vmv，由此可知A项正确（2013.广东廉江中学月考）2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pA9 kgm/s，B球的动量pB3 kgm/s.当A追上B时发生碰撞，则碰后A、B两球的动量可能值是()ApA6 kgm/s，pB6 kgm/sBpA8 kgm/s，pB4 kgm/sCpA2 kgm/s，pB14 kgm/sDpA4 kgm/s，pB17 kgm/s【答案】A【解析】由动量守恒定律知D选项错误碰撞前两物体的总动能Ek.对于A项，EkEk，又vAvB，所以A项正确对于B选项，碰后vA，vB，故vAvB，这与实际情况不相符，B项错对于C选项，EkEk，C选项错误（2013.广东湛江二中月考）3如图所示，完全相同的A、B两物块随足够长的水平传送带按图中所示方向匀速运动A、B间夹有少量炸药，对A、B在炸药爆炸过程及随后的运动过程有下列说法，其中正确的是() A炸药爆炸后瞬间，A、B两物块速度方向一定相同B炸药爆炸后瞬间，A、B两物块速度方向一定相反C炸药爆炸过程中，A、B两物块组成的系统动量不守恒DA、B在炸药爆炸后至A、B相对传送带静止的过程中动量守恒【答案】D【解析】炸药爆炸后，A物块的速度是否反向，取决于炸药对A物块的冲量大小与A的初动量大小的关系，故A速度不一定反向，故A、B不正确；在炸药爆炸过程中及以后直至A、B相对静止的过程中，A相对传送带向左运动，B相对传送带向右运动，所受摩擦力方向相反，根据滑动摩擦力fFN和其方向可以确定A、B组成的系统所受的合外力为零，满足动量守恒条件，故C项不正确，D项正确4.有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长，一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，然后他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L.已知他自身的质量为m，则渔船的质量为() A.B.C. D. 【答案】B【解析】如图所示，设该同学在时间t内从船尾走到船头，由动量守恒定律知，人、船在该时间内的平均动量大小相等，即mM，又s人Ld，得M，故B项正确二、双项选择题5采取下列哪些措施有利于增大喷气式飞机的飞行速度()A增大喷出气体的速度B增大喷出气体的温度C增大每秒钟喷出的气体的质量D减少喷出的气体密度【答案】AC【解析】忽略其他力的作用时，飞机和单位时间内的喷出的气体构成的系统总动量是守恒的设飞机质量为M，喷气后速度为v，单位时间内喷出的气体质量为m，速度为v0，则(Mm)vmv00，解得v.可见A、C选项正确，B、D选项错误（2013.广东十校联考）6如图所示，在光滑水平面上放一个质量为M的斜面体，质量为m的物体沿M的斜面由静止开始自由下滑，下列说法中正确的是()AM和m组成的系统动量守恒BM和m组成的系统动量不守恒CM和m组成的系统水平方向动量守恒DM和m组成的系统竖直方向动量守恒【答案】BC【解析】由M和m组成的系统水平方向上受到的合外力等于零，故水平方向上动量守恒，但总动量不守恒（经典题）7如图甲所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m2 kg的另一物体B以水平速度v02 m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示，则下列说法正确的是()A木板获得的动能为2 JB系统损失的机械能为4 JC木板A的最小长度为1 mDA、B间的动摩擦因数为0.1【答案】CD【解析】从图乙可以看出，B做匀减速直线运动，A做匀加速直线运动，最后两者的的共同速度为v1 m/s，A、B作为一个系统动量守恒，mv0(mM)v，解得M2 kg，木板获得的动能为EkMv21 J，系统损失的动能为Ekmv(Mm)v22 J，木板的最小长度是两者在1 s内的位移，由图乙知s21 m1 m，由图乙知B的加速度大小a1 m/s2，由牛顿第二定律得，mgma，ag0.1.故选项C、D正确8如图所示，A、B两物体的质量之比mA mB3 2，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩了的弹簧，A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，地面光滑，故平板车与地面间的摩擦不计，当突然释放弹簧后，则有() AA、B组成的系统动量守恒BA、B、C组成的系统动量守恒C小车将向左运动D小车将向右运动【答案】BC【解析】mA、mB两物体的质量不同，因此它们受的摩擦力不相等，所以mA、mB两物体受的合力向右，两者动量不守恒，A、B、C三个物体总动量守恒，A错，B对；小车所受的合力方向向左，故小车将向左运动，C对，D错9如图所示，在光滑水平面上停放着质量为m装有光滑弧形槽的小车，一质量也为m的小球以v0水平初速度沿槽口向小车滑去，到达某一高度后，小球又返回车右端，则() A小球以后将向右做平抛运动B小球将做自由落体运动C此过程小球对小车做的功为D小球在弧形槽上升的最大高度为【答案】BC【解析】小球升到最高点时与小车相对静止，有共同速度v，由动量守恒定律和机械能守恒定律有：mv02mv，mv2(mv2)mgh.联立解得：h，知D项错从小球射入到滚下并离开小车，系统在水平方向动量守恒由于无摩擦力做功，动能守恒，此过程类似弹性碰撞，作用后两者速度交换(说明：系统仅在水平方向动量守恒)，故B、C对，A错三、非选择题10中国女子冰壶队首次获得了世界锦标赛冠军，这引起了人们对冰壶运动的关注冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程：如图，运动员将静止于O点的冰壶(视为质点)沿直线OO推到A点放手，此后冰壶沿 AO滑行，最后停于C点已知冰面和冰壶间的动摩擦因数为，冰壶质量为m，ACL，COr，重力加速度为g.(1)求冰壶在A点的速率(2)求冰壶从O点到A点的运动过程中受到的冲量大小(3)若将BO段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为0.8，原本只能滑到C点的冰壶能停于O点，求A点与B点之间的距离【答案】(1)(2)m(3)L4r【解析】(1)对冰壶，从A点放手到C点停止，设冰壶在A点时的速度为vA，由动能定理得：mgL0mv，解得vA.(2)对冰壶，从O点运动到A点，设冰壶受到的冲量为I，应用动量定理ImvA0，将vA代入得Im.(3)设AB之间距离为s，对冰壶，从A点运动到O点的过程，由动能定理得，mgs0.8mg(Lrs)0mv，将vA代入得sL4r.11如图所示，光滑水平面上有A、B、C三个物块，其质量分别为mA2.0 kg，mBmC1.0 kg，现用一轻弹簧使A、B两物块连接，并用力缓慢压缩弹簧使A、B两物块靠近，此过程外力做功108 J(弹簧仍处于弹性限度范围内)，然后同时释放，弹簧开始逐渐变长，当弹簧刚好恢复原长时，C恰好以4 m/s的速度迎面与B发生碰撞并瞬时粘连求：(1)弹簧刚好恢复原长时(B与C碰撞前)，A和B物块速度的大小(2)当弹簧第二次被压缩时，弹簧具有的最大弹性势能【答案】(1)6 m/s12 m/s(2)50 J【解析】(1)以A、B、弹簧为一个系统，设弹簧刚好恢复原长时，A和B物块速度的大小分别为vA、vB，由动量守恒定律得mAvAmBvB0由机械能守恒得：mAvmBvEp联立解得vA6 m/svB12 m/s(2)当弹簧第二次被压缩到最短时，弹簧具有的弹性势能最大，此时A、B、C具有相同的速度，设此速度为vmCvC(mAmBmC)v所以v1 m/sC与B碰撞，设碰后B、C粘连时的速度为vmBvBmCvC(mBmC)vv4 m/s故弹簧第二次被压缩到最短时，弹簧具有的最大弹性势能为：EpmAv(mBmC)v2(mAmBmC)v250 J.12如图所示，水平地面上静止放置着物块B和C，相距l1.0 m物块A以速度v010 m/s沿水平方向与B正碰碰撞后A和B牢固地粘在一起向右运动，并再与C发生正碰，碰后瞬间C的速度v2.0 m/s.已知A和B的质量均为m，C的质量为A质量的k倍，物块与地面间的动摩擦因数0.45.(设碰撞时间很短，g取10 m/s2)(1)计算与C碰撞前瞬间AB的速度(2)根据AB与C的碰撞过程分析k的取值范围，并讨论与C碰撞后AB的可能运动方向【答案】(1)4.0 m/s(2)2k6当k4时，碰后AB静止；当4k2时AB向右运动；当6k4时AB向左运动【解析】(1)设物块A、B的质量分别为mA和mB，A与B发生完全非弹性碰撞后的共同速度为v1.取向右为速度正方向，由动量守恒定律得mAv0(mAmB)v1v1v05.0 m/s设AB运动到C时的速度为v2，由动能定理(mAmB)v(mAmB)v(mAmB)glv24.0 m/s.(2)设与C碰撞后AB的速度为v3.碰撞过程中动量守恒，(mAmB)v2(mAmB)v3mCv碰撞过程中，应有碰撞前的动能大于或等