高考物理选修知识点巩固练习动量守恒定律的应用（碰撞）提高

【巩固练习】一、选择题1质量为M和m0的滑块用轻弹簧连接，以恒定的速度v沿光滑水平面运动，与位于正对面的质量为m的静止滑块发生碰撞，如图所示，碰撞时间极短，在此过程中，下列哪个或哪些说法是可能发生的？（ ） AM、m0、m速度均发生变化，分别为v1、v2、v3，而且满足(M+m0)v=Mv1+m0v2+mv3 Bm0的速度不变，M和m的速度变为v1和v2，而且满足Mv=Mv1+mv2 Cm0的速度不变，M、m的速度都变为v，且满足Mv=(M+m)v DM、m0、m速度均发生变化，M和m0速度都变为v，m速度变为v2，而且满足(M+m)v0=(M+m0)v1+mv22A、B两物体发生正碰，碰撞前后物体A、B都在同一直线上运动，其位移一时间图象（s-t图象）如图中ADC和BDC所示由图可知，物体A、B的质量之比为（ ） A11 B12 C13 D313三个相同的木块A、B、C从同一高度处自由下落，其中木块A刚开始下落的瞬间被水平飞来的子弹击中，木块B在下落到一定高度时，才被水平飞来的子弹击中若子弹均留在木块中，则三木块下落的时间tA、tB、tC的关系是（ ） AtAtBtC BtAtBtC CtAtCtB DtAtBtC4如图所示，木块A和B质量均为2 kg，置于光滑水平面上，B与一轻质弹簧一端相连，弹簧另一端固定在竖直挡板上，当A以4 ms的速度向B撞击时，由于有橡皮泥而粘在一起运动，那么弹簧被压缩到最短时，具有的弹性势能大小为（ ） A4 J B8 J C16 J D32 J5如图所示，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点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球碰撞后粘在起共同上摆，则它们升起的最大高度为（ ） Ah2 Bh Ch4 Dh6在光滑水平面上,动能为、动量的大小为的小钢球l与静止小钢球2发生碰撞.碰撞前后球l的运动方向相反.将碰撞后球l的动能和动量的大小分别记为、，球2的动能和动量的大小分别记为、,则必有（ ） A B C D7甲乙两球在水平光滑轨道上向同方向运动，已知它们的动量分别是、，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为。则两球质量与间的关系可能是下面的哪几种？（ ） A= B=2 C=4 D=68如图所示，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 kgms，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为4 kgms，则（ ） A左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为25 B左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为110 C右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为25D右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1109如图所示，具有一定质量的小球A固定在轻杆一端，轻杆另一端挂在小车支架的O点用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球摆下与B处固定的油泥碰击后粘在一起，则小车将（ ） A向右运动 B向左运动C静止不动 D小球下摆时，车向左运动后又静止10在光滑的水平面上有三个完全相同的小球，它们成一条直线，2、3小球静止，并靠在一起，l球以速度v0射向它们，如图所示设碰撞中不损失机械能，则碰后三个小球的速度可能值是（ ） A Bv1=0，Cv1=0， Dv1=v2=0，v3=v0二、填空题11质量为M的金属块和质量为m的木块用细线系在一起，以速度V在水中匀速下沉，某一时刻细线断了，则当木块停止下沉的时刻。铁块下沉的速率为_。（设水足够深，水的阻力不计）12如图所示，设车厢的长度为l，质量为M，静止于光滑的水平面上，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，这时车厢的速度为_，方向与v0的方向_13一辆列车的总质量为M，在平直的水平轨道上以速度v匀速行驶，突然最后一节质量为m的车厢脱钩，假设列车所受的阻力与车的重量成正比，机车的牵引力不变，当脱钩的车厢刚好停止运动时，前面列车的速度为_三、解答题：14从高处自由下落一个质量为m的物体，当物体下落h高度时突然炸裂成两块，其中质量为m1的一块恰好能沿竖直方向回到开始下落的位置，求刚炸裂时另一块的速度v215如图所示，长为0.8 m的细绳，一端固定于O点，另一端系一个质量为m1=0.2 kg的球将球提起使细绳处于水平位置时无初速度释放当球摆至最低点时，恰与放在光滑水平桌面边缘的质量为m2=1 kg的铁块正碰，碰后小球以2 ms的速度弹回若光滑桌面距地面高度h=1.25 m，铁块落地点距桌边的水平距离多大？（g取10 rns2） 16、(2015 潍坊二模) 如图所示，MN是足够长的光滑绝缘水平轨道质量为m的带正电A球，以水平速度v0射向静止在轨道上带正电的B球，至A、B相距最近时，A球的速度变为，已知A、B两球始终没有接触求：(1)B球的质量；(2)A、B两球相距最近时，两球组成系统的电势能增量 17、(2015 青岛统一检测）在如图所示的光滑水平面上，小明站在静止的小车上用力向右推静止的木箱，木箱离开手以5m/s的速度向右匀速运动，运动一段时间后与竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹回来后被小明接住已知木箱的质量为30kg，人与车的质量为50kg求：(1)推出木箱后小明和小车一起运动的速度大小；(2)小明接住木箱后三者一起运动，在接木箱过程中系统损失的能量18、(2015 德州二模)如图所示，在光滑的水平面上放置一个质量为2m的木板B，B的左端放置一个质量为m的物块A，已知A、B之间的动摩擦因数为，现有质量为m的小球以水平速度飞来与A物块碰撞后立即粘住，在整个运动过程中物块A始终未滑离木板B，且物块A和小球均可视为质点(重力加速度g)。求：(1)物块A相对B静止后的速度大小；(2)板B至少多长。【答案与解析】一、选择题：1【答案】B、C【解析】因为碰撞时间极短，所以m0的速度应该不发生变化，A错，D错碰后M与m的速度可能相同也可能不同，B对，C对2【答案】C 【解析】由图象知：碰前vA=4 ms，vB=0碰后vA=vB=1 ms由动量守恒可知选项C正确3【答案】C 【解析】木块C做自由落体运动，木块A被子弹击中做平抛运动，木块B在子弹击中瞬间竖直方向动量守恒，mv=(M+m)v，即vv，木块B竖直方向速度减小，所以tA=tCtB4【答案】B 【解析】 A与B碰撞过程动量守恒，有mAVA=(mA+mB)vAB，所以当弹簧被压缩至最短时，A、B的动能完全转化成弹簧的弹性势能，所以5【答案】C【解析】本题中的物理过程比较复杂，所以应将过程细化、分段处理A球由释放到摆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，所以；A、B的碰撞过程符合动量守恒：mv1=(m+m)v2，所以；对A、B粘在一起共同上摆的过程应用机械能守恒， ，6【答案】 ABD【解析】 7【答案】C【解析】动量守恒得：；能量不增加：，符合实际：，综上：8【答案】A 【解析】碰撞后，A球的动量增量为4 kgms，则B球的动量增量为4 kgms，所以A球的动量为2 kgms，B球的动量为10 kgms，即mAvA=2 kgms，mBvB=10 kgms且mB=2mA，则且碰撞后，原来在右边的小球的速度大于在左边小球的速度，故A球在左边选项A正确9【答案】D10【答案】D 【解析】由题设条件，三个球在碰撞过程中总动量和总动能守恒若各球质量均为m，则碰撞前系统的总动量为mv0，总动能为假如选项A正确，则碰后总动量为，这违反了动量守恒定律，故不可能假如选项B正确，则碰后总动量为，这也违反了动量守恒定律，故也不可能假如选项C正确，则碰后总动量为mv0，但总动能为，这显然违反了机械能守恒定律，故也不可能而选项D既满足机械能守恒定律，也满足动量守恒定律故正确答案为D二、填空题11 【答案】12【答案】 ，相同【解析】不论物体与车厢怎样发生作用，碰撞多少次，将物体与车厢作为系统，物体与车厢间作用力是内力，不改变系统的总动量，同时这一系统所受的合外力为零，系统的总动量守恒，以v0为正方向，有mv0(Mm)v13【答案】【解析】以整列列车为系统，不管最后一节车厢是否脱钩，系统所受的外力在竖直方向上重力与轨道给系统的弹力相平衡，在运动方向上牵引力与系统所受的总的阻力相平衡，即系统所受的外力为零，总动量守恒三、解答题：14【答案】由于v20，说明炸裂后另一块的运动方向竖直向下【解析】以炸裂时分裂成的两块m1和（mm1）组成的系统为研究对象，在炸裂的这一极短的时间内，系统受到的合外力重力（并不为零），但炸裂时的爆炸力远远大于系统的重力，系统在竖直方向的动量可认为近似守恒取竖直向下的方向为正方向，炸裂前的两部分是一个整体，具有的动量为：当爆炸结束时，其中质量为m1的一块向上运动并返回到出发点，其速度大小与炸裂前相同，动量方向与规定的正方向相反由动量守恒定律有解得由于v20，说明炸裂后另一块的运动方向竖直向下15【答案】【解析】根据机械能守恒定律，先求小球与铁块相碰前的速度，再运用动量守恒定律，求出球与铁块相碰后铁块的速度v2，m1v=m1v1+m2v2，因为小球是被弹回的，故取v1=2 ms，代入上式可求得v2=1.2 ms由平抛公式可求得铁块的水平射程：16、【答案】(1)B球的质量为；(2)A、B两球相距最近时，两球组成系统的电势能增量为。【解析】(1)A、B两球组成的系统动量守恒，当A、B相距最近时，两球速度相等，由动量守恒定律，得：解得：(2)设电势能增量为由能量守恒定律得：解得：17、【答案】推出木箱后小明和小车一起运动的速度大小为；小明接住木箱后三者一起运动，在接木箱过程中系统损失的能量为。【解析】人在推木箱的过程，由动量守恒定律可得： 代入数据可得：小明在接木箱的过程，由动量守恒定律可得：代入数据可得：故损失的能量： 代入数据可得：18、【思路点拨】小球与 A碰撞过程中动量守恒，三者组