2020_2021学年高中物理第十六章动量守恒定律4碰撞课时作业含解析新人教版选修3_520210224140.doc

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1、碰撞(40分钟　100分)一、选择题(本题共8小题，每题6分，共48分)1.现有甲、乙两滑块，质量分别为3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞。已知碰撞后，甲滑块静止不动，那么这次碰撞是(　　)A.弹性碰撞B.非弹性碰撞C.完全非弹性碰撞D.条件不足，无法确定【解析】选A。以甲滑块的运动方向为正方向，由动量守恒定律得3m·v-mv=0+mv′解得v′=2v碰前总动能Ek=×3m·v2+mv2=2mv2碰后总动能E′k=mv′2=2mv2Ek=Ek′，所以A正确。2.两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，

2、mA=1kg，mB=2kg，vA=6m/s，vB=2m/s。当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是(　　)A.v′A=5m/s，v′B=2.5m/sB.v′A=2m/s，v′B=4m/sC.v′A=-4m/s，v′B=7m/sD.v′A=7m/s，v′B=1.5m/s【解析】选B。虽然题中四个选项均满足动量守恒定律，但A、D两项中，碰后A的速度v′A大于B的速度v′B，必然要发生第二次碰撞，不符合实际；C项中，两球碰后的总动能E′k=mAv-12-+mBv=57J，大于碰前的总动能Ek=22J，违背了能量守恒定律；而B项既符

3、合实际情况，也不违背能量守恒定律，故B项正确。3.如图所示，在光滑水平面上，用等大反向的力F1、F2分别同时作用于A、B两个静止的物体上，已知mA

4、在前，A在后，发生正碰后，A球仍朝原方向运动，但其速率是原来的一半，碰后两球的速率之比v′A∶v′B为(　　)A.　　　　B.　　　　C.2　　　　D.【解析】选D。设碰前A球的速率为v，根据题意，pA=pB，即mvA=2mvB，得碰前vB=，碰后v′A=，由动量守恒定律，有mvA+2m=m+2mv′B，解得v′B=vA，所以==。-12-5.(2020·某某高二检测)质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定于其左端，另一质量也为m的物块乙以4m/s的速度与甲相向运动，如图所示。则(　　)A.甲、乙两物块在弹

5、簧压缩过程中，两物块及弹簧组成的系统动量守恒，动能也守恒B.当两物块相距最近时，甲物块的速率为零C.当甲物块的速率为1m/s时，乙物块的速率可能为2m/s，也可能为0D.甲物块的速率可能达到5m/s【解析】选C。甲、乙两物块(包括弹簧)组成的系统在弹簧压缩过程中，系统所受的合外力为零，系统动量守恒，但系统动能减小，转化为弹簧的弹性势能，故A错误。当两物块相距最近时速度相同，取碰撞前乙的速度方向为正方向，设共同速率为v，根据动量守恒定律得到mv乙-mv甲=2mv，计算得出v=0.5m/s，故B错误。甲、乙组成的系统动量守恒，若物块甲的速

6、率为1m/s，方向与原来相同，由动量守恒定律得：mv乙-mv甲=-mv甲′+mv乙′，代入数据计算得出：v乙′=2m/s；若物块甲的速率为1m/s，方向与原来相反，由动量守恒定律得：mv乙-mv甲=mv甲′+mv乙′，代入数据计算得出：v乙′=0，所以C正确。若物块甲的速率达到5m/s，方向与原来相同，则：mv乙-mv甲=-mv甲′+mv乙′，代入数据计算得出：v乙′=6m/s。两个物块的速率都增大，动能都增大，违反了能量守恒定律。若物块甲的速率达到5m/s，方向与原来相反，则：mv乙-mv甲=mv甲′+mv乙′，代入数据计算得出：v

7、乙′=-4m/s，可知，碰撞后，乙的动能不变，甲的动能增加，系统总动能增加，违反了能量守恒定律。所以物块甲的速率不可能达到5m/s，故D错误。-12-6.如图所示，在光滑水平面上有一质量为M的木块，木块与轻弹簧水平相连，弹簧的另一端连在竖直墙上，木块处于静止状态，一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块，并嵌在其中，木块压缩弹簧后在水平面上做往复运动。从木块被子弹击中前到第一次回到原来位置的过程中，受到的合力的冲量大小为(　　)A.B.2Mv0C.D.2mv0【解析】选A。由于子弹射入木块的时间极短，子弹与木块组成的系统动量守恒，根据动

8、量守恒定律得：mv0=(M+m)v，解得v=。由机械能守恒可知木块第一次回到原来位置时速度大小仍为v，方向向左，根据动量定理，合力的冲量大小I=Mv-0=。故A正确，B、C、D错误。7.如图甲所示，在光滑水平面上的两个小