动量守恒定律练习题——碰撞

1、动量守恒定律专题一一碰撞、选择题1.（多选）下列关于碰撞的理解正确的是（）A.碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程B.在碰撞现象中，一般内力都远远大于外力，所以可以认为碰撞时系统的总动量守恒C.如果碰撞过程中机械能也守恒,这样的碰撞叫做非弹性碰撞D.微观粒子的碰撞由于不发生直接接触，所以不满足动量守恒的条件，不能应用动量守恒定律求解2 .为了模拟宇宙大爆炸初期的情景，科学家们使两个带正电的重离子被加速后，沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞。若要使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能，应该设法使离子在碰撞的瞬间具有（）A.相同的速率B.相同的质量C.相同的动能

2、D.大小相同的动量3 .（多选）在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等速率相向而行，并发生碰撞，下列现象可能的是（）A.若两球质量相同，碰后以某一相等速率互相分开8 .若两球质量相同，碰后以某一相等速率同向而行C.若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开D.若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行4.（多选）如图所示，大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m,摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触，现将摆球a向左拉开一小角度后释放，若两球的碰撞是弹性的，下列判断正确的是（）丁厂A.第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等,_B.第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等,人C.第一次碰撞后,两球的

3、最大摆角不相同D.发生第二次碰撞时，两球在各自的最低点5.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=6kgm/s、pb=4kgm/s。当两球相碰之后，两球的动量可能是（）C. pa=-6kgm/s,pb=8kgm/sD. pa=-6kgm/s,pb=4kgm/sA.pa=2kgm/s,pb=0B. pa=4kgm/s,pb=6kgm/s6 .甲、乙两铁球质量分别是m甲=1kg、m乙=2kg。在光滑水平面上沿同一直线运动速度分别是v甲=6m/s、v乙=2m/s。甲追上乙发生正碰后两物体的速度有可能是（）A.v甲'=7m/s,

4、v乙'=1.5m/sB.v甲'=2m/s,v乙'=4m/sC.v3.5m/s,v乙=3m/sD.v4m/s,v乙=3m/s7 .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质量相同的物体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是（）A.A开始运动时B.A的速度等于v时B的速度等于零时D.A和B的速度相等时8.如图所示，木块A、B的质量均为2kg,置于光滑水平面上，B与一轻质弹簧的一端相连，弹簧的另一端固定在竖直挡板上，当A以4m/s的速度向B撞击时，由于有橡一吕LI£皮泥而粘在一起

5、运动，那么弹簧被压缩到最短时，弹簧具有的弹性势能大小为HA.4JB.8JC.16JD.32J1 9.（多选）质量为m的小球A,沿光滑水平面以速度vo与质量为2m的静止小球B发生正碰。碰撞后，A球的动能变为原来的9,那么小球B的速度可能是（）9A.7voB.VoC7voD.vo10.（多选）向空中发射一枚炮弹，不计空气阻力，当此炮弹的速度恰好沿水平方向时，炮弹炸裂成a、b两块，若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向，则（）A.b的速度方向一定与原来速度方向相反B.从炸裂到落地的这段时间内，a飞行的水平距离一定比b的大C.a、b一定同时到达水平地面D.在炸裂过程中，a、b受到的爆炸力的大小一定相

6、等.在光滑水平面的同一直线上，自左向右地依次排列质量均为m的一系列小球，另一质量为m的小球A以水平向右的速度v运动，依次与上述小球相碰，碰后即粘合在一起，碰1撞n次后，剩余的总动能为原来的木则门为（）A.5B.6C.7D.8.质量为m,速度为v的A球跟质量为3m的静止的B球发生正碰。碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此碰撞后B球的速度可能值为（）A.0.6vB,0.4vC,0.2vD,0.1v.在光滑的水平面上有一质量为0.2kg的小球以5.0m/s的速度向前运动，与质量为3.0kg的静止木块发生碰撞,假设碰撞后木块的速度是v木=4.2m/s,则（）A.碰撞后球的速度为v球=1.3m/sB

7、, v木=4.2m/s这一假设不合理，因而这种情况不可能发生C, v木=4.2m/s这一假设是合理的，碰撞后小球被弹回来D, v木=4.2m/s这一假设是可能发生的，但由于题给条件不足，v球的大小不能确定E, .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（）A.tA<tB<tCB.tA>tB>tCC.tA=tC<tBD.tA=tB<tC15.（多选）如图所示，在水平桌面上固定着一个光滑圆轨道，在轨

8、道的B点静止着一个质量为m2的弹性小球乙,另一个质量为m1的弹性小球甲从A点以初速度-:年vo向右运动,与乙球发生第一次碰撞后，恰在C点发生第二次碰撞。则甲、乙两%替/球的质量之比m1:m2等于（）A.1：9B.1：7C.5：3D.2：316.在光滑的水平面上有a、b两球，其质量分别为ma、mb,两球在to时刻发生弹性正碰，两球在碰撞前后的速度图象如图所示。下列关系nb正确的是（）一.A.ma>mbB.ma<mbC.ma=mbD.无法判断、计算题17.质量分别为300g和200g的两个物体在无摩擦的水平面上相向运动，速度分别为50cm/s和100cm/so(1)如果两物体碰撞并粘合

9、在一起，求它们共同的速度大小；(2)求碰撞后损失的动能；(3)如果碰撞是弹性碰撞，求两物体碰撞后的速度大小。.以初速度vo斜向上与水平方向成60°角抛出的手榴弹，到达最高点时炸成质量分别是m和2m的两块。其中质量较大的一块沿着手榴弹在最高点处爆炸前的速度方向以2V。的速度飞行。(1)求质量较小的另一块弹片速度的大小和方向;爆炸过程中有多少化学能转化为弹片的动能?.在光滑的水平面上，质量为mi的小球A以速率vo向右运动。在小球A的前方O点处有一质量为m2的小球B处于静止状态，如图所小o小球A与小球B发生正碰后小球A、B均向右运动。小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相®

10、卷生j遇，PQ=1.5PO。假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性的，下:/小球B与墙壁的碰撞时间可忽略不计，求两小球质量之比.如图所示，在水平光滑直导轨上,静止着三个质量为m=1kg的相同小球A、B、C,现让A球以vo=2m/s的速度向着B球运动，A、B两球碰撞后粘合在一起，两球继续向右运动并跟C球碰撞，C球的最终速度vc=1m/s。求：(1)A、B两球跟C球相碰前的共同速度是多大?(2)两次碰撞过程中一共损失了多少动能?18 .如图所示，质量为m的子弹，以速度vo水平射入用轻绳悬挂在空中的木块,木块的质量为M,纯长为L,子弹射出木块的速度为v,求子弹射出木块后的瞬间绳子中的张力大.

11、如图所示,ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道,BC段水平,AB段与BC段平滑连接,质量为mi的小球从高为h处由静止开始沿轨道下滑，与静止在轨道BC段上质量为m2的小球发生碰撞，碰撞后两球的运动方向处于同一水平线上，且在碰撞过程中无机械能损失。求碰撞后小球m2的速度大小V2。19 .在光滑的水平面上，一质量为mA=0.1kg的小球A,以8m/s的初速度向右运动，与质量为mB=0.2kg的静止小球B发生对心正碰。碰后小球B滑向与水平面相切、半径为R=0.5m的竖直放置的光滑半圆形轨道，且恰好能通过最高点N后水平抛出。g=10m/S2。求：(1)碰撞后小球B的速度大小；(2)小球B从轨道最低点M运

12、动到最高点N的过程中所受合外力的冲量;(3)碰撞过程中系统的机械能损失。20 .如图所示，在光滑水平面上叠放A、B两物体，质量分别为mA、mB,A与B间的动摩擦因数为内质量为m的小球以水平速度v射向A,以5的速度大小返回，求：(1)A与B相对静止时的速度大小；(2)木板B至少多长，A才不至于滑落参考答案1AB2D3AD4AD5B6B7D8B9AB10CD11C12B13B14C15BC16B17答案(1)0.1m/s(2)0.135J(3)0.7m/s0.8m/s解析(1)设vi方向为正方向vi=50cm/s=0.5m/s,V2=100cm/s=-1m/s,设两物体碰撞后粘合在一起的共同速度为

13、v,由动量守恒定律得m1v1+m2v2=(m1+m2)v,代入数据解得v=0.1m/s,与vi的方向相反。(2)碰撞后两物体损失的动能为AEk=；m1v2+；m2v2一；(m1+m2)v2121212=2X0.3X0.52+2X0.2X(1)22X(0.3+0.2)X(0.1)2J=0.135J。(3)如果碰撞是弹性碰撞，设碰后两物体的速度分别为vi'、v2',由动量守恒定律得m1v+m2v2=m1v1'+m2V2'由机械能守恒定律得12121，21，22m1v1+2m2V2=2m1v+2m2V2代入数据得vi'=0.7m/s,vz'=0.8m/

14、s。18答案(1)2.5vd方向与手榴弹在最高点处爆炸前时速度方向相反2721mv0解析(1)斜抛的手榴弹在水平方向上做匀速直线运动，在最高点处爆炸前时的速度：旦旦，fl0=*打;r1v1=v0cos60=2丫0设v1的方向为正方向，如图所示:由动量守恒定律得：3mv1=2mvI'+mv2其中爆炸后质量较大的弹片速度vi'=2v0,解得V2=2.5V0,一号表示V2的方向与手榴弹在最高点处爆炸前时速度方向相反。(2)爆炸过程中转化为动能的化学能等于系统动能的增量，即：AEk=2(2m)vi'2+2mv22(3m)v2=£mv0。19答案2：1解析由于小球B与墙

15、壁之间的碰撞是弹性的，所以从两小球碰撞后到它们再次相遇，小球A和B的速度大小保持不变。又小球B与墙壁的碰撞时间可忽略不计，设小球A、B碰撞后小球A和B的速度大小分别为vi和v2,则从两小球相碰到P点再次相遇，它们通过的路程分别为SA=PO=vit,SB=(PO+2PQ)=v2t,v2又PQ=1.5PO,解得一二4。viA、B两球在弹性碰撞过程中动量守恒、机械能守恒mivo=mivi+m2V2i2i2i22miv0=2mivi+2m2V2解得：Vimi-m22mi=,V0,v2=,V0,mi+m2mi+m2又言4,可得胃=2：120答案(1)1m/s(2)1.25J解析(1)A、B相碰满足动量守

16、恒定律：mv0=2mvi,计算得出两球跟C球相碰前的速度vi=1m/s。(2)A、B两球与C球碰撞同样满足动量守恒定律：2mvi=mvc+2mv2,代入已知数据得A、B两球与C球碰后白速度V2=0.5m/s,两次碰撞损失的动能：121212AEk=2mv022mv22mvc计算得出AEk=1.25Jo21答案Mg+m2(V0vjML解析子弹射过木块的过程中系统动量守恒，取向左为正方向，则：mv0=mv+Mv随后木块以v'向左摆动做圆周运动，在最低点木块受重力和绳子拉力作用，由牛顿第二定律得:v'2T-Mg=Mv22解得：T=Mg+*Mf。2m12gh22答案7篇12斛析设m1碰

17、撞刖的速度为v10,根据机械能守恒止律有m1gh=2m1v10解得v0=42gh设碰撞后m1与m2的速度分别为v1和v2,根据动量守恒定律有m1v10=mv+m2V2由于碰撞过程中无机械能损失2miv20=2miv2+22V112联立式解得v2=用器02mi2gh将代入行v2=mi+m2。523答案（1）5m/s（2）5+1Ns,万向水平向左（3）0.5J解析(1)小球B恰好通过半圆形轨道最高点，有2mBg=mB皆，代入数据解得vn=J5m/s,方向向左。R1o1小球B从轨道取低点M运动到取图点N的过程应用动能止理得：一mBg2R=mBvN万-2mBvM,联立得vm=5m/so(2)规定向右为正方向，合外力对小球B的冲量为I=mBvNmBvM=0.2XV5Ns0.2X5Ns5+1Ns,即大小为至+1Ns,方向水平向左。(3)碰撞过程中动量守恒有：mAv0=mAvA+mBvM,解得va=2m/s,损失的机械能121212AE=/avo2mAvA2mBvM=0.