2019年高中物理第十六章动量守恒定律第4节碰撞随堂演练巩固提升新人教版选修

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1、第4节碰撞[随堂检测]1．(多选)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．若两球质量相等，碰后以某一相等速率互相分开B．若两球质量相等，碰后以某一相等速率同向而行C．若两球质量不等，碰后以某一相等速率互相分开D．若两球质量不等，碰后以某一相等速率同向而行解析：选AD．对选项A，碰撞前两球总动量为零，碰撞后总动量也为零，动量守恒，所以选项A是可能的；对选项B，若碰撞后两球以某一相等速率同向而行，则两球的总动量不为零，而碰撞前总动量为零，所以选项B不可能；对选项C，碰撞前、后系统的总动量的方向不同，所以动量不守恒，选项C不可能；对选项D，

2、碰撞前总动量不为零，碰撞后总动量也不为零，方向可能相同，所以选项D是可能的．2．如图所示，质量相等的A、B两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A球的速度是6m/s，B球的速度是－2m/s，不久A、B两球发生了对心碰撞．对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的猜测结果一定无法实现的是(　　)A．v′A＝－2m/s，v′B＝6m/sB．v′A＝2m/s，v′B＝2m/sC．v′A＝1m/s，v′B＝3m/sD．v′A＝－3m/s，v′B＝7m/s解析：选D．两球碰撞前后应满足动量守恒定律及碰后两球的动能之和不大于碰前两球的动能之

3、和．即mAvA＋mBvB＝mAvA′＋mBvB′①，mAv＋mBv≥mAv′＋mBv′②，答案D中满足①式，但不满足②式，所以D选项错误．3．(2016·高考海南卷)如图所示，物块A通过一不可伸长的轻绳悬挂在天花板下，初始时静止；从发射器(图中未画出)射出的物块B沿水平方向与A相撞，碰撞后两者粘连在一起运动；碰撞前B的速度的大小v及碰撞后A和B一起上升的高度h均可由传感器(图中未画出)测得．某同学以h为纵坐标，v2为横坐标，利用实验数据作直线拟合，求得该直线的斜率为k＝1.92×10－3s2/m.已知物块A和B的质量分别为mA＝0.400kg和mB＝0.100kg，重力加速度大小g＝

4、9.80m/s2.(1)若碰撞时间极短且忽略空气阻力，求h－v2直线斜率的理论值k0；(2)求k值的相对误差δ(.解析：(1)设物块A和B碰撞后共同运动的速度为v′，由动量守恒定律有mBv＝(mA＋mB)v′①在碰撞后A和B共同上升的过程中，由机械能守恒定律有(mA＋mB)v′2＝(mA＋mB)gh②联立①②式得h＝v2③由题意得k0＝④代入题给数据得k0≈2.04×10－3s2/m.⑤(2)按照定义δ＝×100%⑥由⑤⑥式及题给条件得δ≈6%.⑦答案：(1)2.04×10－3s2/m　(2)6%4．如图所示，在光滑的水平面上有一质量为M的长木板，以速度v0向右做匀速直线运动，将质量

5、为m的小铁块轻轻放在木板上的A点，这时小铁块相对地面速度为零，小铁块相对木板向左滑动．由于小铁块和木板间有摩擦，最后它们之间相对静止，已知它们之间的动摩擦因数为μ，问：(1)小铁块跟木板相对静止时，它们的共同速度多大？(2)它们相对静止时，小铁块与A点距离多远？(3)在全过程中有多少机械能转化为内能？解析：(1)木板与小铁块组成的系统动量守恒．以v0的方向为正方向，由动量守恒定律得，Mv0＝(M＋m)v′，则v′＝.(2)由功能关系可得，摩擦力在相对位移上所做的功等于系统动能的减少量，μmgx相＝Mv－(M＋m)v′2.解得x相＝.(3)由能量守恒定律可得，Q＝Mv－(M＋m)v′2

6、＝.答案：(1)　(2)　(3)5．(2016·高考全国卷丙)如图所示，水平地面上有两个静止的小物块a和b，其连线与墙垂直；a和b相距l，b与墙之间也相距l；a的质量为m，b的质量为m.两物块与地面间的动摩擦因数均相同．现使a以初速度v0向右滑动．此后a与b发生弹性碰撞，但b没有与墙发生碰撞．重力加速度大小为g，求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件．解析：设物块与地面间的动摩擦因数为μ.若要物块a、b能够发生碰撞，应有mv>μmgl　①即μ<　②设在a、b发生弹性碰撞前的瞬间，a的速度大小为v1，由能量守恒定律有mv＝mv＋μmgl　③设在a、b碰撞后的瞬间，a、b的速度大小分别为v

7、′1、v′2，由动量守恒定律和能量守恒定律有mv1＝mv′1＋v′2④mv＝mv′＋v′　⑤联立④⑤式解得v′2＝v1　⑥由题意，b没有与墙发生碰撞，由功能关系可知v′≤μgl　⑦联立③⑥⑦式，可得μ≥　⑧联立②⑧式，a与b发生碰撞，但b没有与墙发生碰撞的条件≤μ<.答案：≤μ<[课时作业]一、单项选择题1．(2017·南通高二检测)两个球沿直线相向运动，碰撞后两球都静止．则可以推断(　　)A．碰撞前两个球的动量一定相等B．两个球的质量一定相等C．碰撞前两