【走向高考】2012年高考物理总复习 选3-5-第1讲 碰撞与动量守恒

用心 爱心 专心1 选选 3 53 5 第第 1 1 讲讲 一 选择题 1 关于物体的动量 下列说法中正确的是 A 物体的动量越大 其惯性也越大 B 同一物体的动量越大 其速度一定越大 C 物体的加速度不变 其动量一定不变 D 运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向 答案 BD 解析 此题考查有关动量大小的决定因素和矢量性 物体的动量越大 即质量与速 度的乘积越大 不一定惯性 质量 大 A 项错 对于同一物体 质量一定 所以速度越大 动量越大 B 项对 加速度不变 但速度可以变 如平抛运动的物体 故 C 项错 动量的 方向始终与速度方向相同 D 项对 2 如图所示 设车厢长为L 质量为M 静止在光滑的水平面上 车厢内有一质量为 m的物体以初速度v0向右运动 与车厢壁来回碰撞n次后 静止在车厢中 这时车厢速度 是 A v0 水平向右 B 0 C 水平向右 mv0 M m D 水平向左 mv0 M m 答案 C 解析 由动量守恒定律得 mv0 M m v v 且方向与v0相同 mv0 M m 3 小船相对于地面以速度v1 向东行驶 若在船上以相对地面的相同速率v分别水平 向东和向西抛出两个质量相等的重物 则小船的速度将 A 不变 B 减少 C 增大 D 改变方向 答案 C 解析 设抛后船的质量为M 重物的质量均为m 船后来的速度为v2 由动量守恒得 M 2m v1 Mv2 mv mv 用心 爱心 专心2 解得v2 v1 v1 故 C 正确 M 2m M 4 如图所示 设质量为M的导弹运动到空中最高点时速度为v0 突然炸成两块 质 量为m的一块以速度v沿v0的方向飞去 则另一块的运动 A 一定沿v0的方向飞去B 一定沿v0的反方向飞去 C 可能做自由落体运动D 以上说法都不对 答案 C 解析 根据动量守恒得v mv可能大于 小于或等于Mv0 所以v 可能 Mv0 mv M m 小于 大于或等于零 5 2010 湘潭 如图所示 在光滑水平地面上有两个完全相同的小球A和B 它们的 质量都为m 现B球静止 A球以速度v0与B球发生正碰 针对碰撞后的动能下列说法中正 确的是 A B球动能的最大值是mv02 1 2 B B球动能的最大值是mv02 1 8 C 系统动能的最小值是 0 D 系统动能的最小值是mv02 1 8 答案 A 解析 当两球发生完全弹性碰撞时 A球静止 B球的动能最大 A 正确 B 错误 当两球相碰后共同运动时 损失的能量最多 系统动能最小 系统动能的最小值是 mv02 CD 错误 1 4 6 在公路上发生一起交通事故 质量为 1 0 104kg 的客车 向南行驶迎面撞上质量 为 2 0 104kg 向北行驶的货车 碰后两车接在一起 并向南滑行了一段距离后停止 根据 测速仪的测定 碰前客车行驶速率为 20m s 由此可判断碰前货车的行驶速率为 A 小于 10m s B 大于 10m s 小于 20m s C 大于 20m s 小于 30m s D 大于 30m s 小于 40m s 答案 A 解析 由题意知 向南行驶的客车比向北行驶的货车的动量大 则 1 0 104 20 2 0 104v vm2 则 船移动的距离为 用心 爱心 专心4 答案 m1 m2 L M m1 m2 解析 m1v1 m2v2 Mv 设船移动距离x m1 L x m2 L x Mx x m1 m2 L M m1 m2 10 2010 青岛 质量分别为m1和m2的两个等半径小球 在光滑的水平面上分别以速 度v1 v2向右运动 并发生对心正碰 碰后m2被墙弹回 与墙碰撞过程中无能量损失 m2 返回又与m1相向碰撞 碰后两球都静止 求第一次碰后m1球的速度 答案 方向向右 m1v1 m2v2 2m1 解析 设m1 m2碰后的速度大小分别为v1 v2 则由动量守恒知 m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 0 v1 方向向右 m1v1 m2v2 2m1 11 2010 试题调研 2010 年 1 月 4 日 828 米高的全球最高楼 哈里发大楼 此前 称为 迪拜塔 举行了落成启用典礼 如图所示 风速曾是修建的关键 一旦风速超过每 秒 70 米 就必须停止施工 假设风速以v 70m s 的速度推进 空气的密度 1 3kg m3 建筑工人的高度h 1 7m 平均宽度d 25cm 风遇到建筑工人后的速度可 认为是零 由此估算大风对建筑工人的冲击力为多少 答案 2707N 解析 1s 内 撞击建筑工人的大风的质量为 m Svt S hd 又因为大风末速度为零 水平方向只受建筑工人对风的阻力作用 所以 Ft mv 用心 爱心 专心5 综合以上三式并代入数据可得 F v2hd 2707N 即大风对建筑工人的冲击力 2707N 12 2010 辽宁大连 光滑水平面上 用弹簧相连接的质量均为 2kg 的A B两物体都 以v0 6m s 的速度向右运动 弹簧处于原长 质量为 4kg 的物体C静止在前方 如图所示 B与C发生碰撞后粘合在一起运动 在以后的运动中 求 1 弹性势能最大值为多少 2 当A的速度为零时 弹簧的弹性势能为多少 答案 1 12J 2 0 解析 1 B C碰撞瞬间 B C的总动量守恒 由动量守恒定律得mBv0 mB mC v 解得 v 2m s 三个物体速度相同时弹性势能最大 由动量守恒定律得 mAv0 mBv0 mA mB mC v共 解得 v共 3m s 设最大弹性势能为Ep 由能量守恒得 Ep mAv02 mB mC v2 mA mB mc