2014年高考物理一轮复习 章节训练 碰撞　爆炸与反冲

1 20142014 年高考一轮复习章节训练之碰撞年高考一轮复习章节训练之碰撞 爆炸与反冲爆炸与反冲 时间 45 分钟 满分 100 分 一 选择题 8 8 64 1 如下图所示 光滑水平面上有大小相同的A B两球在同一直线上运动 两球质量关 系为mB 2mA 规定向右为正方向 A B两球的动量均为 6 kg m s 运动中两球发生碰撞 碰撞后A球的动量增量为 4 kg m s 则 A 左方是A球 碰撞后A B两球速度大小之比为 2 5 B 左方是A球 碰撞后A B两球速度大小之比为 1 10 C 右方是A球 碰撞后A B两球速度大小之比为 2 5 D 右方是A球 碰撞后A B两球速度大小之比为 1 10 解析 两物体的运动是同向追击 都向右运动 只有后边的物体速度大于前边的物体才 能发生碰撞 以此分析应该是A球在左方追击B球 发生碰撞 A球的动量减小 4 kg m s 其动量变为 2 kg m s 根据动量守恒B球动量增加 4 kg m s 其动量变为 10 kg m s 则 A B两球的速度关系为 2 5 答案 A 2 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被加速后 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 瞬间具有相同大小的动量 答案 C 3 如右图所示 A B两个木块用轻弹簧相连接 它们静止在光滑水平面上 A和B的 质量分别是 99m和 100m 一颗质量为m的子弹以速度v0水平射入木块A内没有穿出 则在 以后的过程中弹簧弹性势能的最大值为 A B mv2 0 400 mv2 0 200 C D 99mv2 0 200 199mv2 0 400 2 解析 子弹打木块A 动量守恒 mv0 100mv1 200mv2 弹性势能的最大值 Ep 100mv 200mv 1 22 1 1 22 2 mv2 0 400 答案 A 4 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 1 9 A v0 B v0 1 3 2 3 C v0 D v0 4 9 8 9 解析 依题意 碰后A的动能满足 mv mv得vA v0 代入动量守恒定律得 1 22A 1 9 1 22 0 1 3 mv0 m v0 2mvB 解得vB v0及vB v0 1 3 1 3 2 3 答案 AB 5 如下图所示在质量为M的小车中挂有一单摆 摆球的质量为m0 小车和单摆以恒定 的速度v沿光滑水平地面运动 与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞 碰撞的时间 极短 在此碰撞过程中 下列哪些情况是可能发生的 A 小车 木块 摆球的速度都发生变化 分别变为v1 v2 v3 满足 M m0 v Mv1 mv2 m0v3 B 摆球的速度不变 小车和木块的速度变为v1和v2 满足Mv Mv1 mv2 C 摆球的速度不变 小车和木块的速度都变为v1 满足Mv M m v1 D 小车和摆球的速度都变为v1 木块的速度变为v2 满足 M m0 v M m0 v1 mv2 解析 摆球未受到水平力作用 球的速度不变 可以判定 A D 项错误 小车和木块碰 撞过程 水平方向无外力作用 系统动量守恒 而题目对碰撞后小车与木块是分开还是连在 一起 没有加以说明 所以两种情况都可能发生 即 B C 选项正确 答案 BC 6 如下图所示 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 3 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 解析 小球与槽组成的系统在水平方向动量守恒 由于小球与槽质量相等 分离后小球 和槽的速率大小相等 小球与弹簧接触后 由能量守恒可知 它将以原速率被反向弹回 故 C 项正确 答案 C 7 某人站在静浮于水面的船上 从某时刻开始人从船头走向船尾 若不计水的阻力 那么在这段时间内人和船的运动情况是 A 人匀速行走 船匀速后退 两者速度大小与它们的质量成反比 B 人加速行走 船加速后退 而且加速度大小与它们的质量成反比 C 人走走停停 船退退停停 两者动量总和总是为零 D 当人在船尾停止运动后 船由于惯性还会继续后退一段距离 解析 人船整体动量守恒 总动量为零 m1v1 m2v2 0 由此可知选项 m1 m2 v2 v1 A B C 正确 D 错 答案 ABC 8 质量为M的木块静止在光滑水平面上 一颗质量为m的子弹 以水平速度击中木块 木块滑行距离s后 子弹与木块以共同速度运动 子弹射入木块的深度为d 为了表示该过 程 甲 乙两同学分别画出了如图所示的示意图 对于甲 乙两图的分析 下列说法中正确 4 的是 A 不论速度 质量大小关系如何 均是甲图正确 B 不论速度 质量大小关系如何 均是乙图正确 C 当子弹速度较大时甲图正确 当子弹速度较小时 乙图正确 D 当M m时 甲图正确 当MmB 在某高度处将A 和B先后由静止释放 小球A 与水平地面碰撞后向上弹回 在释放处下方与释放处距离为H的地方恰好与正在下落的 小球B发生正碰 设所有碰撞都是弹性的 碰撞时间极短 求小球A B碰撞后B上升的最 大高度 解析 根据题意 由运动学规律可知 小球A与B碰撞前的速度大小相等 设均为v0 由机械能守恒有 mAgH mAv 1 22 0 5 设小球A与B碰撞后的速度分别为v1和v2 以竖直向上为正 由动量守恒有 mAv0 mB v0 mAv1 mBv2 由于两球是弹性正碰 则有 mAv mBv mAv mBv 1 22 0 1 22 0 1 22 1 1 22 2 联立 式得 v2 v0 3mA mB mA mB 设小球B能上升的最大高度为h 由运动学公式有h v2 2 2g 由 式得h 2H 3mA mB mA mB 答案 2H 3mA mB mA mB 11 如图所示 光滑水平面上放置质量均为M 2 kg 的甲 乙两辆小车 两车之间通过 一感应开关相连 当滑块滑过感应开关时 两车自动分离 甲车上表面光滑 乙车上表面与 滑块P之间的动摩擦因数 0 5 一根通过细线拴着且被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端 质量为m 1 kg 的滑块P 可视为质点 与弹簧的右端接触但不相连 此时弹簧的弹性势能 E0 10 J 弹簧原长小于甲车长度 整个系统处于静止状态 现剪断细线 求 1 滑块P滑上乙车前的瞬时速度的大小 2 滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车 滑块P在乙车上滑行的距离 g取 10 m s2 解析 1 设滑块P滑上乙车前的速度为v1 对整体应用动量守恒和能量关系有 mv1 2Mv2 0 E0