高中物理 第一章 碰撞与动量守恒 1.4 美妙的守恒定律课后训练 沪科版选修3-5

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1、美妙的守恒定律1．相向运动的A、B两辆小车相撞后，一同沿A原来的方向前进，这是由于（　　）。A．A车的质量一定大于B车的质量B．A车的速度一定大于B车的速度C．A车的动量一定大于B车的动量D．A车的动能一定大于B车的动能2．在两个物体碰撞前后，下列说法中可以成立的是（　　）。A．作用后的总机械能比作用前的小，但总动量守恒B．作用前后总动量均为零，但总动能守恒C．作用前后总动能为零，而总动量不为零D．作用前后总动量守恒，而系统内各物体的动量增量的总和不为零3．质量为m的小球A，在光滑的水平面上以速度v

2、与静止在光滑水平面上的质量为2m的小球B发生正碰，碰撞后，A球的动能变为原来的1/9，那么碰撞后B球的速度大小可能是（　　）。A．　　　　　　　　　　　B．C．D．4．在一条直线上相向运动的甲、乙两个小球，它们的动能相等，已知甲球的质量大于乙球的质量，它们正碰后可能发生的情况是（　　）。A．甲球停下，乙球反向运动B．甲球反向运动，乙球停下C．甲、乙两球都反向运动D．甲、乙两球都反向运动，且动能仍相等5．在光滑水平面上，动能为E0、动量的大小为p0的小钢球1与静止的小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动

3、方向相反，将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E1、p1，球2的动能和动量的大小分别记为E2、p2，则必有（　　）。A．E1＜E0B．p1＜p0C．E2＞E0D．p2＞p06．在光滑的水平面上有一质量为0.2kg的球以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．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

4、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7．如图，A、B、C三个木块的质量均为m，置于光滑的水平桌面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连。将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连，使弹簧不能伸展，以至于B、C可视为一个整体。现A以初速v0沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起。以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离。已知C离开弹簧后的速度恰为v0。求弹簧释放的势能。8．如图所示，滑块A的质量m＝0.01kg，与水平地面间的

5、动摩擦因数μ＝0.2，用细线悬挂的小球质量均为m＝0.01kg，沿x轴排列，A与第一只小球及相邻两小球之间的距离均为d＝2m，线长分别为L1、L2、L3…（图中只画出三只小球，且小球和滑块均可看做质点），开始时，滑块以速度v0＝10m/s沿x轴正方向运动，设滑块与小球碰撞时不损失机械能，碰撞后小球均恰好能在竖直面内完成完整的圆周运动，并再次与滑块正碰，取g＝10m/s2。求：（1）滑块能与几个小球碰撞？（2）求出碰撞中第n个小球的悬线长Ln的表达式。（3）滑块与第一个小球碰撞后的瞬间，悬线对小球的拉

6、力为多大？参考答案1．答案：C解析：总动量与A车的动量方向相同，因此A车的动量大于B车的动量。2．答案：AB解析：选项A是非弹性碰撞，成立；选项B是完全弹性碰撞，成立；选项C不成立，因为总动能为零其总动量一定为零；选项D，总动量守恒则系统所受合外力一定为零，若系统内各物体的动量增量不为零的话，则系统一定受到外力的作用，D错。3．答案：AB解析：设A球碰后的速度为vA，由题意：，则，碰后A的速度有两种可能，因此动量守恒为mv＝＋2mvB或mv＝－＋2mvB，解得或。4．答案：AC解析：由p2＝2mEk

7、知，甲球的动量大于乙球的动量，所以总动量的方向应为甲球的初动量的方向，可以判断A、C正确。5．答案：ABD解析：根据动量守恒定律p0＝－p1＋p2，对球1有，，由于碰撞过程球1对球2做功，所以有E1＜E0，可以判断p1＜p0，p2＞p0，选项A、B、D正确，碰撞后总机械能不能增加，所以选项C错误。6．答案：B解析：根据动量守恒定律，mv＝m1v1＋m2v2，即0.2×5.0m/s＝0.2v1＋3.0×4.2m/s得v1＝－58m/s，这一过程不可能发生，因为碰撞后机械能增加了。7．答案：解析：设碰后

8、A、B和C的共同速度的大小为v，由动量守恒得3mv＝mv0①设C离开弹簧时，A、B的速度大小为v1，由动量守恒得3mv＝2mv1＋mv0②设弹簧的弹性势能为Ep，从细线断开到C与弹簧分开的过程中机械能守恒，有③由①②③式得弹簧所释放的势能为。8．答案：（1）12　（2）　（3）0.6N解析：（1）因滑块与小球质量相等且碰撞中机械能守恒，故滑块与小球碰撞后会交换速度，碰后小球在竖直面内做圆周运动，机械能守恒。可见，滑块只在滑动过程中损失机械能，设滑块滑行的总距离为s0，