三年模拟精选2016届高考物理专题十七碰撞与动量守恒全国通用.doc

113【大高考】（三年模拟精选）2016届高考物理专题十七碰撞与动量守恒（全国通用）A组基础训练一、选择题1．(2015·福建福州一模)如图所示光滑的水平面上小球A以速度v0向右运动时与静止的小球B发生对心正碰碰后A球的速率为eq\f(v03)B球的速率为eq\f(v02)A、B两球的质量之比为()A．3∶8B．3∶5C．2∶3D．4∶3解析碰撞瞬间动量守恒规定向右为正方向则有mAv0＝±mAeq\f(v03)＋mBeq\f(v02)解得：eq\f(mAmB)＝eq\f(38)或eq\f(mAmB)＝eq\f(34)所以A正确．答案A二、非选择题2．(2015·湖北六校调考)如图所示一质量为eq\f(m3)的人站在质量为m的小船甲上以速度v0在水面上向右运动.另一完全相同小船乙以速率v0从右方向左方驶来两船在一条直线上运动．为避免两船相撞人从甲船以一定的速率水平向右跃到乙船上求：为能避免两船相撞人水平跳出时相对于地面的速率至少多大？解析速度v最小的条件是人跳上乙船稳定后两船的速度相等以甲船的初速度方向为正方向以甲船和人组成的系统为研究对象由动量守恒定律得(m＋eq\f(13)m)v0＝mv船＋eq\f(13)mv以乙船与人组成的系统为研究对象以人的速度方向为正方向由动量守恒定律得－mv0＋eq\f(13)mv＝(m＋eq\f(13)m)v船解得v＝eq\f(257)v0答案eq\f(257)v03．(2015·河北邢台摸底)如图所示质量为M＝50g的木块用长为L＝1m的轻绳悬挂于O点质量为m＝10g的子弹以速度v1＝500m/s向左水平穿过木块后速度变成v2＝490m/s该过程历时极短可忽略不计之后木块在竖直面内摆起来经时间t＝0.6s摆到最高点不计空气阻力重力加速度为g＝10m/s2.试求：(1)子弹穿过木块过程中木块所受冲量大小；(2)子弹穿过木块的过程系统增加的热量Q.解析(1)子弹穿过木块的瞬间子弹和木块构成的系统动量守恒假设子弹穿过木块后木块具有的瞬时速度为v则有mv1＝Mv＋mv2解得v＝2m/s由动量定理得I＝Mv－0＝0.1N·s(2)子弹穿过木块的瞬间子弹和木块构成的系统动量守恒假设子弹穿过木块后木块具有的瞬时速度为v则有mv1＝Mv＋mv2①由能量守恒可知系统损失的机械能等于系统增加的热量即eq\f(12)mveq\o\al(21)－eq\f(12)mveq\o\al(22)－eq\f(12)Mv2＝Q②联立①②解得Q＝49.4J答案(1)0.1N·s(2)49.4J4．(2015·中原名校、豫南九校一模)如图所示一质量M＝4kg的小车左端放有一质量m＝1kg的铁块它们以大小v0＝4m/s的共同速度沿光滑水平面向竖直墙运动车与墙碰撞的时间t＝0.01s不计碰撞时机械能的损失且不计在该时间内铁块速度的变化．铁块与小车之间的动摩擦因数μ＝0.5车长L足够长铁块不会到达车的右端最终小车与铁块相对静止．求：(1)车与墙碰撞的平均作用力的大小F；(2)整个过程中因摩擦产生的热量Q.解析(1)车与墙碰后瞬间小车的速度向左大小为v0故由动量定理得Ft＝2Mv0解得F＝3200N(2)车与墙碰后瞬间铁块的速度未变其大小仍是v0方向向右根据动量守恒定律知小车与铁块相对静止时的共同速度必向左设为v则有Mv0－mv0＝(M＋m)v根据能量守恒定律有Q＝eq\f(12)(M＋m)veq\o\al(20)－eq\f(12)(m＋M)v2解得Q＝25.6J答案(1)3200N(2)25.6J5．(2015·湖南永州联考)如图所示在光滑水平面上物块A处于静止状态A的质量为1kg.某时刻一质量为m0＝0.2kg的子弹以v0＝60m/s的初速度水平射向物块A从A中穿出时子弹的速率是20m/s.求：(1)子弹穿出后物块A的速度大小；(2)在穿出过程中系统损失的机械能．解析(1)子弹跟A作用动量守恒mv0＝m0v1＋mAvA得vA＝8m/s(2)在此过程中子弹和木块A组成的系统损失的机械能为ΔEΔE＝eq\f(12)mveq\o\al(20)－eq\f(12)m0veq\o\al(21)－eq\f(12)mAveq\o\al(2A)解得ΔE＝288J答案(1)8m/s(2)288J6．(2014·宁夏银川一中一模)如图所示在光滑水平面上有一块长为L的木板B其上表面粗糙在其左端有一个光滑的圆弧槽C与长木板接触但不