高中物理 第十六章 动量守恒定律 4 碰撞达标训练 新人教版选修3-5

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1、4碰撞更上一层楼基础·巩固1.质量为3m的机车，其速度为v0.在与质量为2m的静止车厢碰撞后挂在一起时的速度为()A.3v0/2B.2v0/3C.2v0/5D.3v0/5解析：碰撞的特点是物体间的相互作用突然发生，持续时间很短，在相撞时间内，外力远小于物体之间的作用，即动量守恒.则3m·v0=(3m+2m)v得v=3v0/5.答案：D2.A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是5kg·m/s，B球的动量是7kg·m/s，当A球追上B球时发生碰撞，则碰后A、B两球的动量可能值分别是()A.6kg·m/s，6kg·m/sB.3kg·m/s，9kg·m/sC.-2

2、kg·m/s，14kg·m/sD.-5kg·m/s，15kg·m/s解析：两球构成的系统动量守恒，A球减少的动量大小等于B球增加的动量大小，故B、C两项正确.A选项虽然作用前后的动量相等，但A球的动量不可能增加，所以A错.答案：BC3.如图16-4-8所示，质量为m的人立于平板车上，人与车的总质量为M，人与车以速度v1在光滑水平面上向东运动.当此人相对于车以速度v2竖直跳起时,车的速度变为()图16-4-8A.向东B.向东C.向东D.v1向东解析：人和车这个系统，在水平方向上合外力等于零，系统在水平方向上动量守恒.设车的速度V1的方向为正方向，选地面为参照系.初态车和人的总动量为

3、Mv1，末态车的动量为(M-m)v1′(因为人在水平方向上没有受到冲量，其水平动量保持不变).人在水平方向上对地的动量仍为mv1，则有Mv1=(M-m)v1′+mv1(M-m)v1=(M-m)v1′所以v1′=v1，正确答案应为D.答案：D4.在光滑水平面上，动能为E0、动量为p0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动方向相反.将碰撞后球1的动能和动量大小分别记为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＞p0解析：两个钢球组成的系统在碰撞过程中动量守恒，设钢球1初动量的方向为正方向，又由动量守

4、恒定律得：p0=p2-p1，可见p2＞p0，故选项D正确.单从动量方面分析，p1可以大于p0，若如此必有碰后系统的动能增加，但对于碰撞问题碰撞后系统的动能不可能大于碰前系统的动能，因此E1+E2≤E0，必有E1＜E0，E2＜E0，显然选项A正确，选项C错误.由动量的大小和动能的关系p2=2mEk，因为E1＜E0，得p1＜p0，选项B正确.答案：ABD5.甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动，已知它们的动量分别是p甲=5kg·m/s，p乙=7kg·m/s，甲追上乙并发生碰撞，碰撞后乙球的动量变为p乙′=10kg·m/s，则两球质量m甲与m乙的关系可能是()A.m甲=m乙B.m乙=2m

5、甲C.m乙=4m甲D.m乙=6m甲解析：由碰撞中的动量守恒可求得p甲′=2kg·m/s.要使甲追上乙必须有：v甲＞v乙,即＞，所以m乙＞1.4m甲.碰后由于p甲′、p乙′均大于零，表示运动同向，则应用v甲′≤v乙′，即≤，所以m乙≤5m甲.再由碰撞中的机械能不增加，则≥，代入数据得：m乙＞m甲，综合上述讨论，m甲与m乙的关系应为m甲≤m乙≤5m甲.答案：C6.质量为490g的木块静止在光滑水平面上，质量为10g的子弹以500m/s的速度水平射入木块并嵌在其中，从子弹刚射入木块至与木块相对静止的过程中，它们的共同运动速度为10m/s.木块增加的动能为________________

6、____J，子弹损失的动能为___________________J，产生的内能是___________________J.解析：木块增加的动能为：m2v22=×0.49×102J=24.5J，子弹损失的动能为：m1v02-m1v12=×0.01×(5002-102)J=1249.5J，所以产生的内能为1249.5J-24.5J=1225J.答案：24.51249.512257.如图16-4-9所示，质量为0.5kg的小球在距离车底面高20m处以一定的初速度向左平抛，落在以7.5m/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4kg，设小车在落

7、到车底前瞬间速度是25m/s，则当小球与小车相对静止时，小球与小车发生的是什么碰撞？此过程中有没有动能损失？图16-4-9解析：由于小球与小车碰后具有共同速度，所以它们的碰撞为完全非弹性碰撞.此过程中动能损失最大.8.如图16-4-10所示，长l为0.8m的细绳，一端固定于O点，另一端系一个质量m1为0.2kg的球.将球提起使细绳处于水平位置时无初速释放.当球摆至最低点时，恰与放在光滑水平桌面边缘的质量m2为0.2kg的铁块发生弹性正碰，碰后小球静止.若光滑桌面距地面高度h为1.