高三物理 专题11《碰撞与动量守恒》第4课时《专题：碰撞、爆炸与反冲》复习测试

1、第4课时 专题:碰撞、爆炸与反冲要点一 碰撞 即学即用1.如图所示,在光滑水平面上有直径相同的a、b两球,在同一直线上运动.选定向右为正方向,两球的动量分别为pa=6 kgm/s、pb=-4 kgm/s.当两球相碰之后,两球的动量可能是（ ）A.pa=-6 kgm/s、pb=4 kgm/sB.pa=-6 kgm/s、pb=8 kgm/sC.pa=-4 kgm/s、pb=6 kgm/sD.pa=2 kgm/s、pb=0答案 C要点二 爆炸与反冲 即学即用2.抛出的手雷在最高点时的水平速度为10 m/s,这时突然炸成两块,其中大块质量300 g仍按原方向飞行,其速度测得为50 m/s,另一小块质量

2、为200 g,求它的速度的大小和方向.答案 50 m/s与原飞行方向相反题型1 反冲问题【例1】如图所示（俯视图）,一玩具车携带若干质量为m1的弹丸,车和弹丸的总质量为m2,在半径为R的水平光滑固定轨道上以速率v0做匀速圆周运动.若小车每运动一周便沿运动方向相对地面以恒定速度u发射一枚弹丸.求:（1）至少发射多少颗弹丸后小车开始反向运动?（2）小车反向运动前发射相邻两枚弹丸的时间间隔的表达式.答案 （1）（2）t=（k=1,2,3,且k）题型2 碰撞问题【例2】某兴趣小组设计了一种实验装置,用来研究碰撞问题,其模型如图所示.用完全相同的轻绳将N个大小相同、质量不等的小球并列悬挂于一水平面,球间

3、有微小间隔,从左到右,球的编号依次为1、2、3N,球的质量依次递减,每球质量与其相邻左球质量之比为k（k1）.将1号球向左拉起,然后由静止释放,使其与2号球碰撞,2号球再与3号球碰撞所有碰撞皆为无机械能损失的正碰.（不计空气阻力,忽略绳的伸长,g取10 m/s2）（1）设与n+1号球碰撞前,n号球的速度为vn,求n+1号球碰撞后的速度.（2）若N=5,在1号球向左拉高h的情况下,要使5号球碰撞后升高16h（16h小于绳长）,问k值为多少？答案 （1）vn（2）-1题型3 碰撞模型【例3】如图甲所示,A球和木块B用细绳相连,A球置于平台上的P点,木块B置于斜面底端的Q点上,均处于静止,细绳呈松驰

4、状态.一颗水平射来的子弹击入A球中没有穿出,在极短时间内细绳被绷紧,A球继续向右紧贴平台运动,然后滑入半径R的半圆形槽中,当A球沿槽壁滑至槽的最低点C时,木块B沿斜面向上的位移大小为L,如图乙;设所有接触面均光滑且空气阻力可忽略,平台表面与槽底C的高度差为H,子弹质量为m,射入A球前速度为v0,木块B的质量为2m,A球的质量为3m,A、B均可视为质点,求:（1）子弹击入A球过程,子弹的动能损失了多少?（2）细绳绷紧时,木块具有多少动能?（3）A球滑至最低点C时,木块具有多少动能?答案 （1）mv02（2）mv02（3）1.如图所示,木块A静止于光滑的水平面上,其曲面部分MN光滑,水平部分NP是

5、粗糙的,现有一物体B自M点由静止下滑,设NP足够长,则以下叙述正确的是（ ）A.A、B物体最终以不为零的速度共同运动B.A物体先做加速运动,后做减速运动,最终做匀速运动C.物体A、B构成的系统减少的机械能转化为内能D.B物体减少的机械能等于A物体增加的动能答案 C2.（2009岳阳模拟）如图甲所示,在光滑水平面上的两个小球发生正碰.小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞前后的s-t图象.已知m1=0.1 kg.由此可以确定下列正确的是（ ）A.碰前m2静止,m1向右运动B.碰后m2和m1都向右运动C.由动量守恒可以算出m2=0.3 kgD.碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能答案 AC3

6、.如图所示,在光滑的水平面上,有两块质量均为200 g的木块A、B靠在一起,现有质量为20 g的子弹以700 m/s的速度水平射入木块A,在穿透木块A的过程中,木块A与B是紧靠着的.已知子弹穿出B后的速度为100 m/s,假定子弹分别穿透A和B时克服阻力做功完全相等.求:（1）子弹穿透A时的速度多大?（2）最终A、B的速度各多大?答案 （1）500 m/s（2）10 m/s50 m/s4.在光滑水平面上有一质量m1=20 kg的小车,通过一根不可伸长的轻绳与另一质量为m2=25 kg的拖车相连接,拖车的平板上放一质量为m3=15 kg的物体,物体与平板间的动摩擦因数为=0.2.开始时拖车静止,

7、绳没拉紧,如图所示.当小车以v0=3 m/s的速度前进后,带动拖车运动,且物体不会滑下拖车.求:（1）m1、m2、m3最终的运动速度.（2）物体在拖车平板上滑动的距离.答案 （1）1 m/s（2） m1.如图所示,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处答案 C2.如图所示,一根足够长的水平滑杆SS

8、上套有一质量为m的光滑金属圆环,在滑杆的正下方与其平行放置一足够长的光滑水平的绝缘轨道PP,PP穿过金属环的圆心.现使质量为M的条形磁铁以水平速度v0沿绝缘轨道向右运动,则（ ）A.磁铁穿过金属环后,两者将先、后停下来B.磁铁将不会穿越滑环运动C.磁铁与圆环的最终速度D.整个过程最多能产生热量v02答案 CD3.一个质量为M的物体从半径为R的光滑半圆形槽的边缘A点由静止开始下滑,如图所示.下列说法正确的是 （ ）A.半圆槽固定不动时,物体M可滑到半圆槽左边缘B点B.半圆槽在水平地面上无摩擦滑动时,物体M可滑到半圆槽左边缘B点C.半圆槽固定不动时,物体M在滑动过程中机械能守恒D.半圆槽与水平地面

9、无摩擦时,物体M在滑动过程中机械能守恒答案 ABC4.矩形滑块由不同材料的上下两层粘结在一起组成,将其放在光滑的水平面上,如图所示,质量为m的子弹以速度v水平射入滑块,若射击上层,则子弹刚好不穿出;若射击下层,整个子弹刚好嵌入,则上述两种情况相比较（ ）A.两次子弹对滑块做的功一样多B.两次滑块受的冲量一样大C.子弹嵌入下层过程中克服阻力做功较少D.子弹射入上层过程中系统产生的热量较多答案 AB5.（2009常德模拟）如图所示,物体A静止在光滑的水平面上,A的左边固定有轻质弹簧,与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞.A、B始终沿同一直线运动,则A、B组成的系统动能损失最大的时刻

10、是 （ ）A.A开始运动时B.A的速度等于v时C.B的速度等于零时D.A和B的速度相等时答案 D6.一小型爆炸装置在光滑、坚硬的水平钢板上发生爆炸,所有碎片均沿钢板上方的倒圆锥面（圆锥的顶点在爆炸装置处）飞开.在爆炸过程中,下列关于爆炸装置的说法中正确的是（ ）A.总动量守恒B.机械能守恒C.水平方向动量守恒D.竖直方向动量守恒答案 C7.在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B,质量都为m,现B球静止,A球向B球运动,发生正碰.已知碰撞过程中总机械能守恒,两球压缩最紧时的弹性势能为Ep,则碰前A球的速度等于（ ）A.B.C.2D.2答案 C8.如图所示,小车AB放在光滑水平面上,A端固定一

11、个轻弹簧,B端粘有油泥,AB总质量为M,质量为m的木块C放在小车上,用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩,开始时AB和C都静止,当突然烧断细绳,C被释放,使C离开弹簧向B端冲去,并跟B端油泥粘在一起,忽略一切摩擦,以下说法正确的是（ ）A.弹簧伸长过程中C向右运动,同时AB也向右运动B.C与B碰前,C与AB的速率之比为mMC.C与油泥粘在一起后,AB立即停止运动D.C与油泥粘在一起后,AB继续向右运动答案 C9.如图所示,重球A放在光滑的斜面体B上,A、B质量相等.在F的作用下,B在光滑水平面上向左缓慢移动了一段距离,A球相对于C点升高h,若突然撤去F,则 （ ）A.A以后能上升的最大高度为B.

12、B获得的最大速度为C.在B离开A之前,A、B动量守恒D.A、B相互作用的冲量大小相等答案 ABD10.如图所示,质量为0.5 kg的小球在距离车底面高20 m处以一定的初速度向左平抛,落在以7.5 m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中,车底涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4 kg,设小球在落到车底前瞬时速度是25 m/s,取g=10 m/s2,则当小球与小车相对静止时,小车的速度是（ ）A.5 m/sB.4 m/sC.8.5 m/sD.9.5 m/s答案 A11.如图所示,一对杂技演员（都视为质点）乘秋千（秋千绳处于水平位置）从A点由静止出发绕O点下摆,当摆到最低点B时,女演员在极短

13、时间内将男演员沿水平方向推出,然后自己刚好能回到高处A.求男演员落地点C与O点的水平距离s,已知男演员质量m1和女演员质量m2之比=2,秋千的质量不计,秋千的摆长为R,C点比O点低5R.答案 8R12.（2009兰州一中月考）如图所示,有一个竖直固定在地面的透气圆筒，筒中有一轻弹簧,其下端固定,上端连接一质量为m的薄滑块,当滑块运动时,圆筒内壁对滑块有阻力的作用,阻力的大小恒为f=mg（g为重力加速度）.在初始位置滑块静止,圆筒内壁对滑块的阻力为零,弹簧的长度为l.现有一质量也为m的物体从距地面2l处自由落下,与滑块发生碰撞,碰撞时间极短.碰撞后物体与滑块粘在一起向下运动,运动到最低点后又被弹回向上运动,滑动到初始位置时速度恰好为零,不计空气阻力.求:（1）物体与滑块碰撞后共同运动初速度的大小.（2）碰撞后,在滑块向下运动到最低点的过程中弹簧弹性势能的变化量.答案 （1）（2）mgl13.如图所示,一根粗细均匀的足够长直杆竖直固定放置,其上套有A、B两