2019-2020年高中物理 第16章 第4節(jié) 碰撞同步練習(xí) 新人教版選修3-5.doc

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2019-2020年高中物理 第16章 第4節(jié) 碰撞同步練習(xí) 新人教版選修3-5 一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題) 1．現(xiàn)有甲、乙兩滑塊，質(zhì)量分別為3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向運動，發(fā)生了碰撞。已知碰撞后，甲滑塊靜止不動，那么這次碰撞是(　　) A．彈性碰撞 B．非彈性碰撞 C．完全非彈性碰撞 D．條件不足，無法確定 答案：A 解析：由動量守恒3mv－mv＝0＋mv′，所以v′＝2v 碰前總動能：Ek＝3mv2＋mv2＝2mv2 碰后總動能：Ek′＝mv′2＝2mv2， Ek＝Ek′，所以A對。 2．A、B兩物體發(fā)生正碰，碰撞前后物體A、B都在同一直線上運動，其位移—時間圖象如圖所示。由圖可知，物體A、B的質(zhì)量之比為(　　) A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．3∶1 答案：C 解析：由題圖象知：碰前vA＝4m/s，vB＝0。碰后vA′＝vB′＝1m/s，由動量守恒可知mAvA＋0＝mAvA′＋mBvB′，解得mB＝3mA，故選項C正確。 3．(日照市xx～xx學(xué)年高二下學(xué)期檢測)一中子與一質(zhì)量數(shù)為A(A>1)的原子核發(fā)生彈性正碰。若碰前原子核靜止，則碰撞前與碰撞后中子的速率之比為(　　) A.　　　　　　　 B． C. D． 答案：A 解析：設(shè)中子質(zhì)量為m，則原子核質(zhì)量為Am， 由mv＝mv1＋Amv2，mv2＝mv＋Amv，得 v1＝v 所以＝，A對。 4．如圖所示，在光滑水平地面上有兩個完全相同的小球A和B，它們的質(zhì)量都為m?，F(xiàn)B球靜止，A球以速度v0與B球發(fā)生正碰，針對碰撞后的動能下列說法中正確的是(　　) A．B球動能的最大值是mv B．B球動能的最大值是mv C．系統(tǒng)動能的最小值是0 D．系統(tǒng)動能的最小值是mv 答案：AD 解析：當兩球發(fā)生完全彈性碰撞時，A球靜止，B球的動能最大，A正確，B錯誤；當兩球相碰后共同運動時，損失的能量最多，系統(tǒng)動能最小，系統(tǒng)動能的最小值是mv，C、錯D對。 5．(湖北黃岡中學(xué)xx～xx學(xué)年高二下學(xué)期期中)在光滑水平面上，動能為E0、動量為p0的小鋼球1與靜止小鋼球2發(fā)生碰撞，碰撞前后球1的運動方向相反，將碰撞后球1的動能和動量大小分別記為E1、p1，球2 的動能和動量的大小分別記為E2、p2，則必有(　　) A．E1E0 D．p2>p0 答案：ABD 解析：兩個鋼球組成的系統(tǒng)在碰撞過程中動量守恒，設(shè)鋼球1初動量的方向為正方向，又由動量守恒定律得：p0＝p2－p1，可見p2>p0，故選項D正確。單從動量方面分析，p1可以大于p0，若如此必有碰后系統(tǒng)的動能增加，但對于碰撞問題碰撞后系統(tǒng)的動能不可能大于碰前系統(tǒng)的動能，因此E1＋E2≤E0，必有E1E2，所以兩冰壺的碰撞為非彈性碰撞。 6.(廣東省實驗中學(xué)xx～xx學(xué)年高二下學(xué)期期中)如圖所示，質(zhì)量為M的平板車P高為h，質(zhì)量為m的小物塊Q的大小不計，位于平板車的左端，系統(tǒng)原來靜止在光滑水平地面上，一不可伸長的輕質(zhì)細繩長為R，一端懸于Q正上方高為R處，另一端系一質(zhì)量為m的小球(大小不計)。今將小球拉至懸線與豎直位置成60角，由靜止釋放，小球到達最低點時與Q的碰撞時間極短，且無機械能損失，已知Q離開平板車時速度大小是平板車速度的兩倍，Q與P之間的動摩擦因數(shù)為μ，已知質(zhì)量M∶m＝4∶1，重力加速度為g，求： (1)小物塊Q離開平板車時，二者速度各為多大？ (2)平板車P的長度為多少？ (3)小物塊Q落地時與小車的水平距離為多少？ 答案：(1)　　(2)　(3) 解析：(1)設(shè)小球與Q碰前的速度為v0，小球下擺過程機械能守恒： mgR(1－cos60)＝mv v0＝ 小球與Q進行彈性碰撞，質(zhì)量又相等，二者交換速度。 小物塊Q在平板車P上滑動的過程中，Q與P組成的系統(tǒng)動量守恒：mv0＝mv1＋Mv2 其中v2＝v1，M＝4m，解得：v1＝，v2＝。 (2)對系統(tǒng)由能量守恒： mv＝mv＋Mv＋μmgL，解得：L＝。 (3)Q脫離P后做平拋運動，由h＝gt2，解得：t＝ Q落地時二者相距：s＝(v1－v2)t＝。