2019-2020年高中物理第十六章动量守恒定律第4节碰撞课下作业新人教版

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1、2019-2020年高中物理第十六章动量守恒定律第4节碰撞课下作业新人教版1．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B．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解析：光滑水平面上两小球的对心碰撞符合动量守恒的条件，因此碰撞前、后两小球组成的系统总动量守恒。A项，碰撞前两球总动量为零，碰撞后也为零，动量守恒，所以A项是可能的。B项，若碰撞后两球以某一相等速率同向而行，则两球

2、的总动量不为零，而碰撞前为零，所以B项不可能。C项，碰撞前、后系统的总动量的方向不同，所以动量不守恒，C项不可能。D项，碰撞前总动量不为零，碰后也不为零，方向可能相同，所以D项是可能的。答案：AD2．如图1甲所示，一质子以v1＝1.0×107m/s的速度与一个静止的未知核正碰，碰撞后质子以v1′＝6.0×106m/s的速度反向弹回，未知核以v2′＝4.0×106m/s的速度向右运动，如图1乙所示。则未知核的质量约为质子质量的(　　)图1A．2倍　　　　　　　　　　B．3倍C．4倍D．5倍解析：质子与未知核碰撞时两者动量守恒，m1v1＝－m1v1′＋m2v2

3、′，得＝＝＝4倍，故C正确。答案：C3．如图2所示，水平面上O点的正上方有一个静止物体P，炸成两块a、b水平飞出，分别落在A点和B点，且OA＞OB。若爆炸时间极短，空气阻力不计，则(　　)图2A．落地时a的速度大于b的速度B．落地时a的速度小于b的速度C．爆炸过程中a增加的动能大于b增加的动能D．爆炸过程中a增加的动能小于b增加的动能解析：P爆炸而成两块a、b过程中在水平方向动量守恒，则mava－mbvb＝0，即pa＝pb由于下落过程是平抛运动，由图va＞vb，因此ma＜mb，由Ek＝知Eka＞Ekb，即C项正确，D项错误；由于va＞vb，而下落过程中两块

4、在竖直方向的速度增量为gt是相等的，因此落地时仍有va′＞vb′，即A项正确，B项错误。答案：AC4．如图3所示，在光滑水平面上，有一质量为M＝3kg的薄板和质量为m＝1kg的物块，都以v＝4m/s的初速度朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，当薄板的速度为2.4m/s时，物块的运动情况是(　　)图3A．做加速运动　　　　　　B．做减速运动C．做匀速运动D．以上运动都可能解析：薄板足够长，则最终物块和薄板达到共同速度v′，由动量守恒定律得(取薄板运动方向为正方向)Mv－mv＝(M＋m)v′，v′＝＝m/s＝2m/s。共同运动速度的方向与薄板初速度的方

5、向相同。在物块和薄板相互作用过程中，薄板一直做匀减速运动，而物块先沿负方向减速到速度为零，再沿正方向加速到2m/s。当薄板速度为v1＝2.4m/s时，设物块的速度为v2，由动量守恒定律得：Mv－mv＝Mv1＋mv2，即v2＝＝m/s＝0.8m/s。此时物块的速度方向沿正方向，故物块正做加速运动，A选项正确。答案：A5．A、B两球之间压缩一根轻弹簧，静置于光滑水平桌面上。已知A、B两球质量分别为2m和m。当用板挡住A球而只释放B球时，B球被弹出落于距桌边距离为x的水平地面上，如图4所示。当用同样的程度压缩弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放时，B球的落地

6、点距桌边距离为(　　)图4A.B.xC．xD.x解析：当用板挡住小球A而只释放B球时，根据能量守恒有：Ep＝mv，根据平抛运动规律有：x＝v0t。当用同样的程度压缩弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放时，设A、B的速度分别为vA和vB，则根据动量守恒和能量守恒有：2mvA－mvB＝0，Ep＝·2mv＋mv，解得vB＝v0，B球的落地点距桌边距离为x′＝vBt＝x，D选项正确。答案：D6．质量为20g的小球A以3m/s的速度向东运动，某时刻和在同一直线上运动的小球B迎面正碰。B球质量为50g，碰撞前的速度为2m/s，方向向西。碰撞后，A球以1m/s的速度

7、向西返回，B球的速度大小为________，方向________。解析：A、B两球的正碰过程动量守恒，m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，设向东方向为正方向，则有：v1＝3m/s，v2＝－2m/s，v1′＝－1m/s，代入上式，得v2′＝－0.4m/s。即碰后B球速度大小为0.4m/s，方向向西。答案：0.4m/s　向西7．如图5所示，一子弹击中一块用长为L的细绳拴接的木块，并与木块一起运动，问要使木块能在竖直平面内做完整的圆周运动，子弹的速度至少为________。(设子弹质量为m，木块质量为M，重力加速度为g)解析：子弹打击木块过程动量守恒，则

8、mv0＝(m＋M)v1，木块与子弹图5由最低点到最高点的过程机械能