《碰撞》同步练习3

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1、《碰撞》同步练习一、非标准1.科学家试图模拟宇宙大爆炸初的情境，他们使两个带正电的不同重粒子加速后，沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞。为了使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能，关键是设法使这两个重粒子在碰撞前的瞬间具有相同大小的(　　)A.速率　　　B.质量　　　C.动量　　　D.动能答案:C解析:尽可能减少碰后粒子的动能，才能尽可能增大内能，所以设法使这两个重粒子在碰撞前的瞬间合动量为零，即具有相同大小的动量。2.在高速公路上发生一起交通事故，一辆质量为1500kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一质量为3000kg向北行驶的卡车，碰后两辆车接在一起，并向南滑

2、行了一小段距离后停下，根据测速仪的测定，长途客车碰前以20m/s的速率行驶，由此可判断卡车碰前的行驶速率(　　)A.小于10m/sB.大于20m/s，小于30m/sC.大于10m/s，小于20m/sD.大于30m/s，小于40m/s答案:A解析:两车相撞后向南滑行，说明系统总动量向南，则客车的初动量大于货车的初动量，亦即1500×20kg·m/s>3000kg×v，所以货车速度v<10m/s。3.(2013·江苏单科)水平面上，一白球与一静止的灰球碰撞，两球质量相等。碰撞过程的频闪照片如图所示，据此可推断，碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的(　　)　　

3、　　　　　　　　　　A.30%B.50%C.70%D.90%答案:A解析:由题图可以判断，碰撞前白球、碰撞后白球与灰球均做匀速直线运动，碰后两球速度大小相等，设为v，碰前白球的速度约为碰后速度的1.7倍，即1.7v，碰前系统的动能Ek1=m·(1.7v)2，碰后系统的动能Ek2=2×mv2，则系统损失的动能占碰前动能的≈31%，选项A正确。4.(多选)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

4、反向运动，且动能仍相等答案:AC解析:由p2=2mEk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.(多选)如图，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(　　)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C.第一次碰撞后，两球的最大摆角不相同D.发生第二次碰撞时，两球在各自的平衡位置答案:AD解析:由于两球发生弹性碰撞，故系统动量、机械能均守恒，则:mv=3

5、mvb+mva①，mv2=×3m②，由两式联立解得va=-v，vb=v，故选项A正确；由前面求得速度可知第一次碰后pa=-mv，pb=mv，故选项B错误；由于第一次碰后，

6、va

7、=

8、vb

9、，根据机械能守恒可知两球可到达相同高度即摆角相同，选项C错误；因两球摆长相同，根据T=2π知，两球同时到达各自平衡位置发生第二次碰撞，选项D正确。6.(多选)质量为m0、内壁间距为l的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ，初始时小物块停在箱子正中间，如图所示。现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞n次后恰又回到

10、箱子正中间，并与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为(　　)A.mv2B.C.nμmglD.nμmgl答案:BD解析:设系统损失的动能为ΔE，根据题意可知，整个过程中小物块和箱子构成的系统满足动量守恒和能量守恒，则有mv=(m0+m)vt(①式)、mv2=(m0+m)+ΔE(②式)，由①②联立解得ΔE=v2，可知选项A错误，B正确；又由于小物块与箱子壁碰撞为弹性碰撞，则损耗的能量全部用于摩擦生热，即ΔE=nμmgl，选项C错误，D正确。7.在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速率v0向右运动。在小球的前方O点处有一质量为m2的

11、小球B处于静止状态，如图所示。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，求两小球质量之比。答案:2解析: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，根据它们通过的路程，可知小球B和小球A在碰撞后的速度大小之比为4∶1两球碰撞过程有:m1v0=m1v1+m2v2m1m1m2解得:=2。8.如图所示，光滑水平面上有一长木板，长木板的上表面也是水平光滑的，右端用细绳拴在墙上，左端上部固定一轻质弹簧。质量为m的铁球以某一初速度v0在

12、木板的上表面上向左匀速运动。铁球与弹簧刚接触时绳子绷