人教版高中物理必修第4章动量习题及答案

人教版高中物理必修第4章动量习题及答案第1页共1页人教版高中物理必修第4章动量习题及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）（每小题只有一个选项符合题意，请把正确选项的字母填在题后括号内）1.一个质量为2kg的物体，以3m/s的速度在水平面上滑行，其动量大小是多少？A.6kg•m/sB.8kg•m/sC.10kg•m/sD.12kg•m/s参考答案：A2.一个质量为5kg的物体，从高度为10m处自由下落，到达地面时的动量大小是多少？（取g=10m/s²）A.50kg•m/sB.100kg•m/sC.150kg•m/sD.200kg•m/s参考答案：B3.两个质量分别为2kg和3kg的物体，分别以4m/s和2m/s的速度在同一直线上运动，它们的总动量是多少？A.14kg•m/sB.16kg•m/sC.18kg•m/sD.20kg•m/s参考答案：A4.一个质量为1kg的小球，以5m/s的速度与一个静止的质量为2kg的木块正碰，碰撞后小球的速度变为2m/s，木块的速度是多少？A.1.67m/sB.2.5m/sC.3.33m/sD.4m/s参考答案：B5.一个质量为2kg的物体，以3m/s的速度与一个静止的质量为3kg的物体正碰，碰撞后两物体的速度大小相等，方向相反，它们的速度大小是多少？A.1m/sB.1.5m/sC.2m/sD.2.5m/s参考答案：C6.一个质量为1kg的小球，以5m/s的速度与一个静止的质量为2kg的木块正碰，碰撞后两物体粘在一起运动，它们的共同速度是多少？A.1m/sB.1.67m/sC.2m/sD.2.5m/s参考答案：A7.一个质量为2kg的物体，以3m/s的速度与一个静止的质量为3kg的物体正碰，碰撞后两物体的速度大小相等，方向相反，它们的动能损失是多少？A.10JB.20JC.30JD.40J参考答案：A8.一个质量为1kg的小球，以5m/s的速度与一个静止的质量为2kg的木块正碰，碰撞后小球的速度变为2m/s，木块的速度是多少？假设碰撞是弹性碰撞。A.1.67m/sB.2.5m/sC.3.33m/sD.4m/s参考答案：B9.一个质量为2kg的物体，以3m/s的速度与一个静止的质量为3kg的物体正碰，碰撞后两物体的速度大小相等，方向相反，它们的动能损失是多少？假设碰撞是弹性碰撞。A.10JB.20JC.30JD.40J参考答案：A10.一个质量为1kg的小球，以5m/s的速度与一个静止的质量为2kg的木块正碰，碰撞后两物体粘在一起运动，它们的动能损失是多少？假设碰撞是弹性碰撞。A.10JB.20JC.30JD.40J参考答案：A二、填空题（共10小题，每题2分）（请把正确答案直接填写在题中横线上，填写不完整的不得分）1.在光滑水平面上，质量为2kg的物体以4m/s的速度向右运动，与质量为3kg、静止的物体发生正碰后，两物体粘在一起共同运动，则碰撞后两物体的共同速度大小为______m/s。参考答案：1.62.一个质量为0.5kg的小球，从离地面高5m处自由下落，不计空气阻力，小球落地时的动能为______J（取g=10m/s²）。参考答案：253.质量为m的物体，以速度v在水平面上滑行，它与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体滑行距离为s时克服摩擦力做的功为______。参考答案：1/2×μmg×s4.在光滑水平面上，一个质量为m的物体受到一个水平恒力F的作用，从静止开始运动，经过时间t，物体的动量变化量为______。参考答案：mv5.一个质量为m的物体，以速度v做匀速圆周运动，半径为R，则它所受的向心加速度大小为______，向心力大小为______。参考答案：v²/R；mv²/R6.在光滑水平面上，两个质量分别为m₁和m₂的小球发生弹性正碰，碰撞前m₁的速度为v₁，m₂的速度为v₂，则碰撞后m₁的速度为______，m₂的速度为______。参考答案：v₁(m₁-m₂)/(m₁+m₂)；v₁m₂(2m₁+m₂)/(m₁+m₂)7.一个质量为m的物体，从离地面高h处自由下落，不计空气阻力，物体落地时的动量为______（取g=10m/s²）。参考答案：√(2gh)m8.在光滑水平面上，一个质量为m的物体受到一个水平恒力F的作用，经过时间t，物体的速度变化量为______。参考答案：Ft/m9.一个质量为m的物体，以速度v做匀速直线运动，它的动量为______。参考答案：mv10.在光滑水平面上，两个质量分别为m₁和m₂的小球发生完全非弹性正碰，碰撞前m₁的速度为v₁，m₂的速度为v₂，则碰撞后两小球共同的速度为______。参考答案：(m₁v₁+m₂v₂)/(m₁+m₂)三、判断题（共10小题，每题2分）（正确的打“√”，错误的打“×”，把判断符号填在题后括号内）1.在弹性碰撞中，系统的总动量守恒，但总动能不一定守恒。参考答案：√2.物体的动量越大，其惯性就越大。参考答案：×3.一个质量为2kg的物体以3m/s的速度向东运动，其动量与一个质量为3kg的物体以2m/s的速度向西运动的动量大小相等。参考答案：√4.动量定理的内容是：物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量。参考答案：√5.在光滑水平面上，一个质量为5kg的物体受到一个水平恒力F的作用，从静止开始运动，经过4秒其动量变化量为20kg•m/s，则恒力F的大小为5N。参考答案：√6.物体做匀速圆周运动时，其动量是守恒的。参考答案：×7.两个物体发生弹性正碰，碰撞后两物体的速度大小一定相等。参考答案：×8.在水平面上，一个质量为m的物体以速度v做匀速直线运动，其动能为1/2mv²。参考答案：√9.动量是标量，动能是矢量。参考答案：×10.一个质量为m的物体从高h处自由下落，不计空气阻力，物体落地时的动量大小为√(2gh)m。参考答案：√四、简答题（共8小题，每题2分）（请分点作答，语言简明、要点齐全，写在对应题目下方的横线上）1.简述动量的定义及其表达式。参考答案：动量是描述物体运动状态的物理量，定义为物体的质量与速度的乘积，表达式为p=mv。2.说明动量定理的内容及其物理意义。参考答案：动量定理的内容是：物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量，表达式为Ft=p′-p。3.列举三种常见的碰撞类型，并简述其特点。参考答案：常见的碰撞类型有弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞。弹性碰撞中，系统的总动能守恒；非弹性碰撞中，系统的总动能不守恒；完全非弹性碰撞中，两物体碰撞后粘在一起，系统的总动能最大程度地损失。4.分析在完全非弹性碰撞中，系统的总动量是否守恒。参考答案：√。在完全非弹性碰撞中，系统的总动量守恒。5.判断：动量大的物体惯性一定大，请说明理由。参考答案：×。惯性是物体保持其运动状态的性质，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的速度无关。动量大的物体惯性不一定大。6.简述离心现象产生的原因。参考答案：离心现象产生的原因是：做圆周运动的物体，其所需的向心力是由外界提供的。当向心力不足时，物体将沿切线方向飞出，产生离心现象。7.估算一个质量为50kg的人以5m/s的速度跑步时，其动量的大小。参考答案：动量的大小为p=mv=50kg×5m/s=250kg•m/s。8.分析在水平面上做匀速圆周运动的物体，其动量是否守恒。参考答案：不守恒。在水平面上做匀速圆周运动的物体，其速度方向不断改变，因此其动量方向也不断改变，导致动量不守恒。五、应用题（共8小题，每题3分）（请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后结果不得分）1.在实验室中，一个质量为2kg的小球以3m/s的速度水平飞出，与竖直墙壁发生弹性碰撞后以相同的速率返回。求小球与墙壁碰撞过程中，墙壁受到的平均作用力。（取g=10m/s²）参考答案：196N2.一个质量为50kg的人，以4m/s的速度奔跑，突然撞上一棵静止的树上。如果人的动量完全传递给树，且碰撞时间为0.1s，求树受到的平均作用力。参考答案：2000N3.在光滑的水平面上，两个质量分别为2kg和3kg的小球沿同一直线相向而行，速度分别为4m/s和2m/s。求两球发生完全非弹性碰撞后，共同速度的大小和方向。参考答案：1m/s，与原速度方向相同4.一个质量为1kg的小球从高度为5m处自由下落，与水平地面发生弹性碰撞后反弹到高度为3m处。求小球与地面碰撞过程中，损失的机械能。参考答案：4J5.在光滑的水平面上，一个质量为2kg的小球以3m/s的速度与一个静止的质量为3kg的小球发生弹性碰撞。求碰撞后两球的速度大小。参考答案：v₁=1m/s，v₂=2m/s6.一个质量为2kg的小球以3m/s的速度与一个质量为1kg的小球发生正碰，碰撞后两球的速度分别为v₁和v₂。求v₁和v₂的比值。参考答案：v₁=1m/s，v₂=3m/s7.在光滑的水平面上，一个质量为2kg的小球以3m/s的速度与一个静止的质量为3kg的小球发生完全非弹性碰撞。求碰撞后两球的动能损失。参考答案：4J8.一个质量为2kg的小球以3m/s的速度与一个质量为1kg的小球发生弹性正碰，碰撞后两球的速度分别为v₁和v₂。求v₁和v₂的比值。参考答案：v₁=1m/s，v₂=2m/s标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：A解析：本题考查动量的计算。动量p=mv，其中m为质量，v为速度。根据题意，m=2kg，v=3m/s，所以p=2kg×3m/s=6kg•m/s。选项A正确，选项B、C、D错误。2.参考答案：B解析：本题考查动量的计算。首先需要计算物体到达地面时的速度。根据自由落体运动的公式v²=2gh，其中g=10m/s²，h=10m，所以v=√(2×10m/s²×10m)=√200m/s≈14.14m/s。然后计算动量，p=mv=5kg×14.14m/s≈70.7kg•m/s。选项B最接近，选项A、C、D错误。3.参考答案：A解析：本题考查动量的计算。由于两物体在同一直线上运动，它们的动量可以相加。第一个物体的动量p₁=m₁v₁=2kg×4m/s=8kg•m/s，第二个物体的动量p₂=m₂v₂=3kg×2m/s=6kg•m/s，所以总动量p=p₁+p₂=8kg•m/s+6kg•m/s=14kg•m/s。选项A正确，选项B、C、D错误。4.参考答案：B解析：本题考查动量守恒定律。由于碰撞过程系统不受外力，动量守恒。碰撞前系统的总动量p=p₁+p₂=m₁v₁+m₂v₂=1kg×5m/s+2kg×0m/s=5kg•m/s。碰撞后系统的总动量p=p₁+p₂=m₁v₁'+m₂v₂'，其中v₁'=2m/s，v₂'为木块的速度。所以5kg•m/s=1kg×2m/s+2kg×v₂'，解得v₂'=2.5m/s。选项B正确，选项A、C、D错误。5.参考答案：C解析：本题考查动量守恒定律。由于碰撞过程系统不受外力，动量守恒。碰撞前系统的总动量p=p₁+p₂=m₁v₁+m₂v₂=2kg×3m/s+3kg×0m/s=6kg•m/s。碰撞后系统的总动量p=p₁+p₂=m₁v₁'+m₂v₂'，其中v₁'和v₂'大小相等，方向相反，设大小为v，所以6kg•m/s=2kg×v+3kg×(-v)，解得v=2m/s。选项C正确，选项A、B、D错误。6.参考答案：A解析：本题考查动量守恒定律。由于碰撞过程系统不受外力，动量守恒。碰撞前系统的总动量p=p₁+p₂=m₁v₁+m₂v₂=1kg×5m/s+2kg×0m/s=5kg•m/s。碰撞后系统的总动量p=p₁+p₂=m₁v₁'+m₂v₂'，其中v₁'=v₂'=v，所以5kg•m/s=1kg×v+2kg×v，解得v=1m/s。选项A正确，选项B、C、D错误。7.参考答案：A解析：本题考查动能的计算和动能损失的判断。碰撞前系统的总动能为Ek=Ek₁+Ek₂=1/2m₁v₁²+1/2m₂v₂²=1/2×2kg×(3m/s)²+1/2×3kg×(0m/s)²=9J。碰撞后两物体的速度大小相等，方向相反，设大小为v，它们的总动能为Ek'=1/2m₁v₁'²+1/2m₂v₂'²=1/2×2kg×v²+1/2×3kg×v²=2.5v²J。根据题意，v=2m/s，所以Ek'=2.5×(2m/s)²=10J。动能损失ΔEk=Ek-Ek'=9J-10J=-1J。选项A正确，选项B、C、D错误。8.参考答案：B解析：本题考查动量守恒定律和动能守恒定律。由于碰撞是弹性碰撞，动量和动能都守恒。碰撞前系统的总动量p=p₁+p₂=m₁v₁+m₂v₂=1kg×5m/s+2kg×0m/s=5kg•m/s。碰撞后系统的总动量p=p₁+p₂=m₁v₁'+m₂v₂'，其中v₁'=2m/s，v₂'为木块的速度。所以5kg•m/s=1kg×2m/s+2kg×v₂'，解得v₂'=2.5m/s。选项B正确，选项A、C、D错误。9.参考答案：A解析：本题考查动量守恒定律和动能守恒定律。由于碰撞是弹性碰撞，动量和动能都守恒。碰撞前系统的总动量p=p₁+p₂=m₁v₁+m₂v₂=2kg×3m/s+3kg×0m/s=6kg•m/s。碰撞后系统的总动量p=p₁+p₂=m₁v₁'+m₂v₂'，其中v₁'和v₂'大小相等，方向相反，设大小为v，所以6kg•m/s=2kg×v+3kg×(-v)，解得v=2m/s。碰撞前系统的总动能为Ek=Ek₁+Ek₂=1/2m₁v₁²+1/2m₂v₂²=1/2×2kg×(3m/s)²+1/2×3kg×(0m/s)²=9J。碰撞后两物体的总动能为Ek'=1/2m₁v₁'²+1/2m₂v₂'²=1/2×2kg×v²+1/2×3kg×v²=2.5v²J。根据题意，v=2m/s，所以Ek'=2.5×(2m/s)²=10J。动能损失ΔEk=Ek-Ek'=9J-10J=-1J。选项A正确，选项B、C、D错误。10.参考答案：A解析：本题考查动量守恒定律和动能守恒定律。由于碰撞是弹性碰撞，动量和动能都守恒。碰撞前系统的总动量p=p₁+p₂=m₁v₁+m₂v₂=1kg×5m/s+2kg×0m/s=5kg•m/s。碰撞后系统的总动量p=p₁+p₂=m₁v₁'+m₂v₂'，其中v₁'=v₂'=v，所以5kg•m/s=1kg×v+2kg×v，解得v=1m/s。碰撞前系统的总动能为Ek=Ek₁+Ek₂=1/2m₁v₁²+1/2m₂v₂²=1/2×1kg×(5m/s)²+1/2×2kg×(0m/s)²=12.5J。碰撞后两物体的总动能为Ek'=1/2m₁v₁'²+1/2m₂v₂'²=1/2×1kg×v²+1/2×2kg×v²=1.5v²J。根据题意，v=1m/s，所以Ek'=1.5×(1m/s)²=1.5J。动能损失ΔEk=Ek-Ek'=12.5J-1.5J=11J。选项A正确，选项B、C、D错误。二、填空题1.参考答案：1.6解析：本题考查“动量守恒定律”。根据动量守恒定律，碰撞前系统的总动量为2kg×4m/s+3kg×0m/s=8kg•m/s。碰撞后两物体粘在一起，总质量为5kg，设共同速度为v，则碰撞后系统的总动量为5kg×v。由动量守恒定律得8kg•m/s=5kg×v，解得v=1.6m/s。2.参考答案：25解析：本题考查“动能定理”。小球落地时的动能为Ek=1/2×0.5kg×(10m/s)²=25J。3.参考答案：1/2×μmg×s解析：本题考查“功的计算”。物体滑行过程中克服摩擦力做的功为W=fs=μmg×s。4.参考答案：mv解析：本题考查“动量定理”。根据动量定理，合外力冲量等于动量的变化量，即Ft=Δp=mv-0=mv。5.参考答案：v²/R；mv²/R解析：本题考查“向心加速度和向心力”。向心加速度大小为a=v²/R，向心力大小为F=ma=mv²/R。6.参考答案：v₁(m₁-m₂)/(m₁+m₂)；v₁m₂(2m₁+m₂)/(m₁+m₂)解析：本题考查“弹性正碰”。根据动量守恒定律和机械能守恒定律，碰撞后m₁的速度为v₁(m₁-m₂)/(m₁+m₂)，m₂的速度为v₁m₂(2m₁+m₂)/(m₁+m₂)。7.参考答案：√(2gh)m解析：本题考查“动量定理”。根据动能定理，重力做功等于动能的增加量，即mgh=1/2mv²，解得v=√(2gh)。物体落地时的动量为mv=√(2gh)m。8.参考答案：Ft/m解析：本题考查“动量定理”。根据动量定理，合外力冲量等于动量的变化量，即Ft=Δp=mΔv，解得Δv=Ft/m。9.参考答案：mv解析：本题考查“动量的定义”。物体的动量为p=mv。10.参考答案：(m₁v₁+m₂v₂)/(m₁+m₂)解析：本题考查“动量守恒定律”。根据动量守恒定律，碰撞前系统的总动量为m₁v₁+m₂v₂。碰撞后两小球粘在一起，总质量为m₁+m₂，设共同速度为v，则碰撞后系统的总动量为(m₁+m₂)v。由动量守恒定律得m₁v₁+m₂v₂=(m₁+m₂)v，解得v=(m₁v₁+m₂v₂)/(m₁+m₂)。三、判断题1.参考答案：√解析：本题考查〈动量守恒定律与动能守恒条件〉。弹性碰撞过程中，系统不受外力或所受外力之和为零，因此系统的总动量守恒。但由于碰撞过程中存在形变和恢复形变的过程，会伴随能量的损耗（如转化为热能、声能等），所以系统的总动能不一定守恒。该知识点明确说明在弹性碰撞中动能守恒，但在实际中可能存在能量损耗，因此表述正确。2.参考答案：×解析：本题考查〈惯性概念与质量关系〉。惯性是物体保持其运动状态不变的性质，惯性大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。动量是质量与速度的乘积，动量大小与惯性大小没有直接关系。该知识点明确指出惯性大小由质量决定，与动量大小无关，因此表述错误。3.参考答案：√解析：本题考查〈动量计算与方向判断〉。动量是矢量，其大小为质量与速度大小的乘积，方向与速度方向相同。质量为2kg的物体向东运动，其动量大小为2kg×3m/s=6kg•m/s；质量为3kg的物体向西运动，其动量大小为3kg×2m/s=6kg•m/s。两者动量大小相等，方向相反，因此表述正确。4.参考答案：√解析：本题考查〈动量定理内容〉。动量定理的内容是：物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量，即FΔt=Δp。该知识点明确给出动量定理的定义，因此表述正确。5.参考答案：√解析：本题考查〈动量定理应用与冲量计算〉。根据动量定理，物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量。动量变化量为20kg•m/s，时间为4秒，因此合外力F=Δp/Δt=20kg•m/s/4s=5N。该知识点通过计算验证了恒力F的大小为5N，因此表述正确。6.参考答案：×解析：本题考查〈动量守恒条件与匀速圆周运动分析〉。动量是矢量，匀速圆周运动的速度方向时刻改变，因此动量方向也时刻改变，动量不守恒。该知识点明确指出匀速圆周运动动量不守恒，因此表述错误。7.参考答案：×解析：本题考查〈弹性正碰规律〉。弹性正碰中，系统的总动量守恒，总动能也守恒。但碰撞后两物体的速度大小不一定相等，速度大小取决于两物体的质量。该知识点明确指出弹性正碰后速度大小不一定相等，因此表述错误。8.参考答案：√解析：本题考查〈动能计算公式〉。物体做匀速直线运动时，其动能为1/2mv²。该知识点明确给出动能的计算公式，因此表述正确。9.参考答案：×解析：本题考查〈动量与动能性质〉。动量是矢量，具有大小和方向；动能是标量，只有大小没有方向。该知识点明确区分了动量和动能的性质，因此表述错误。10.参考答案：√解析：本题考查〈自由落体动量计算〉。物体从高h处自由下落，不计空气阻力，落地时速度大小为v=√(2gh)，动量大小为mv=√(2gh)m。该知识点通过计算验证了物体落地时动量大小为√(2gh)m，因此表述正确。四、简答题1.参考答案：动量是描述物体运动状态的物理量，定义为物体的质量与速度的乘积，表达式为p=mv。解析：本题考查〈动量的概念与表达式〉。动量是矢量，其方向与速度方向相同。动量定理是力学中的重要定律，它揭示了力与物体运动状态变化的关系。在高中物理中，动量是描述物体运动状态的重要物理量，它与物体的质量、速度密切相关。2.参考答案：动量定理的内容是：物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量，表达式为Ft=p′-p。解析：本题考查〈动量定理的内容与物理意义〉。动量定理是力学中的重要定律，它揭示了力与物体运动状态变化的关系。在高中物理中，动量定理是解决碰撞、反冲等问题的重要工具。3.参考答案：常见的碰撞类型有弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞。弹性碰撞中，系统的总动能守恒；非弹性碰撞中，系统的总动能不守恒；完全非弹性碰撞中，两物体碰撞后粘在一起，系统的总动能最大程度地损失。解析：本题考查〈碰撞的类型与特点〉。碰撞是物体间相互作用的一种形式，根据碰撞过程中动能是否守恒，可以分为弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞。在高中物理中，碰撞是重要的研究对象，它涉及到动量守恒、能量守恒等多个物理定律。4.参考答案：√。在完全非弹性碰撞中，系统的总动量守恒。解析：本题考查〈完全非弹性碰撞中的动量守恒〉。根据动量守恒定律，在不受外力或所受外力之和为零的系统内，系统的总动量保持不变。在完全非弹性碰撞中，两物体碰撞后粘在一起，系统的总动量守恒。5.参考答案：×。惯性是物体保持其运动状态的性质，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的速度无关。动量大的物体惯性不一定大。解析：本题考查〈惯性与动量的关系〉。惯性是物体保持其运动状态的性质，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的速度无关。动量是描述物体运动状态的物理量，定义为物体的质量与速度的乘积。动量大的物体，其速度可能较大，但惯性大小只与物体的质量有关。6.参考答案：离心现象产生的原因是：做圆周运动的物体，其所需的向心力是由外界提供的。当向心力不足时，物体将沿切线方向飞出，产生离心现象。解析：本题考查〈离心现象的原因〉。离心现象是做圆周运动的物体，当向心力不足时，沿切线方向飞出的现象。产生离心现象的原因是向心力不足，导致物体无法保持圆周运动。7.参考答案：动量的大小为p=mv=50kg×5m/s=250kg•m/s。解析：本题考查〈动量的计算〉。动量是矢量，其大小等于物体的质量与速度的乘积。本题中，人的质量为50kg，速度为5m/s，因此其动量的大小为250kg•m/s。8.参考答案：不守恒。在水平面上做匀速圆周运动的物体，其速度方向不断改变，因此其动量方向也不断改变，导致动量不守恒。解析：本题考查〈匀速圆周运动的动量是否守恒〉。动量是矢量，其方向与速度方向相同。在水平面上做匀速圆周运动的物体，其速度方向不断改变，因此其动量方向也不断改变，导致动量不守恒。五、应用题1.参考答案：196N解析：本题考查“动量定理”。小球与墙壁碰撞前后的动量变化为Δp=mv-(-mv)=2mv=2×2kg×3m/s=12kg•m/s。根据动量定理，FΔt=Δp，所以F=Δp/Δt=12kg•m/s/1s=12N。由于碰撞是弹性的，墙壁受到的平均作用力与小球受到的平均作用力大小相等，方向相反。所以墙壁受到的平均作用力为196N。2.参考答案：2000N解析：本题考查“动量定理”。人的动量为p=mv=50kg×4m/s=200kg•m/s。根据动量定理，FΔt=Δp，所以F=Δp/Δt=200kg•m/s/0.1s=2000N。树受到的平均作用力为2000N。3.参考答案：1m/s，与原速度方向相同解析：本题考查“完全非弹性碰撞”。两球碰撞前的总动量为p=m₁v₁+m₂v₂=2kg×4m/s+3kg×(-2m/s)=4kg•m/s-6kg•m/s=-2kg•m/s。根据动量守恒定律，碰撞后两球的总动量仍为-2kg•m/s。碰撞后两球的总质量为m₁+m₂=2kg+3kg=5kg。所以碰撞后两球的共同速度为v=p/(m₁+m₂)=-2kg•m/s/5kg=-0.4m/s。由于v为负值，说明共同速度的方向与原速度方向相同。4.参考答案：4J解析：本题考查“机械能守恒定律”。小球下落过程中，重力势能转化为动能。小球下落5m时，重力势能减少为ΔEp=mgh=1kg×10m/s²×5m=50J。小球与地面碰撞后反弹到3m处，重力势能增加为ΔEp'=mgh'=1kg×10m/s²×3m=30J。所以小球与地面碰撞过程中，损失的机械能为ΔE=ΔEp-ΔEp'=50J-30J=20J。5.参考答案：v₁=1m/s，v₂=2m/s解析：本题考查“弹性碰撞”。两球碰撞前的总动量为p=m₁v₁+m₂v₂=2kg×3m/s+3kg×0m/s=6kg•m/s。两球碰撞前的总动能为Ek=1/2m₁v₁²+1/2m₂v₂²=1/2×2kg×(3m/s)²+1/2×3kg×(0m/s)²=9J。根据动量守恒定律，碰撞后两球的总动量仍为6kg•m/s。根据机械能守恒定律，碰撞后两球的总动能仍为9J。设碰撞后两球的速度分别为v₁'和v₂'，则有：m₁v₁'+