高考物理动量冲量精讲精练碰撞与动量守恒典型练习题.doc

3碰撞与动量守恒1．如图所示方盒A静止在光滑的水平面上盒内有一个小滑块B盒的质量是滑块的2倍滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ；若滑块以速度v开始向左运动与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞滑块在盒中来回运动多次最终相对于盒静止则此时盒的速度大小为________；滑块相对于盒运动的路程为________．解析：设滑块质量为m则盒子的质量为2m；对整个过程由动量守恒定律可得mv＝3mv共解得v共＝eq\f(v3).由功能关系可得μmgs＝eq\f(12)mv2－eq\f(12)·3m·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v3)))2解得s＝eq\f(v23μg).答案：eq\f(v3)eq\f(v23μg)2．(多选)在光滑水平面上动能为E0动量大小为p0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞碰撞前后球1的运动方向相反将碰撞后球1的动能和动量大小分别记为E1、p1球2的动能和动量大小分别记为E2、p2则必有()A．E1＜E0B．p2＞p0C．E2＞E0D．p1＞p0解析：选AB.因碰撞后两球速度均不为零根据能量守恒定律则碰撞过程中总动能不增加可知E1＜E0E2＜E0.故A正确C错误；根据动量守恒定律得：p0＝p2－p1得到p2＝p0＋p1可见p2＞p0.故B正确．故选AB.3．两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动mA＝1kgmB＝2kgvA＝6m/svB＝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．vA′＝5m/svB′＝2.5m/sB．vA′＝2m/svB′＝4m/sC．vA′＝－4m/svB′＝7m/sD．vA′＝7m/svB′＝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vA′大于B的速度vB′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Ek′＝eq\f(12)mAvA′2＋eq\f(12)mBvB′2＝57J大于碰前的总动能Ek＝22J违背了能量守恒定律；而B项既符合实际情况也不违背能量守恒定律故B项正确．4．如图所示在光滑的水平面上质量m1的小球A以速率v0向右运动．在小球的前方O点处有一质量为m2的小球B处于静止状态Q点处为一竖直的墙壁．小球A与小球B发生正碰后小球A与小球B均向右运动．小球B与墙壁碰撞后原速率返回并与小球A在P点相遇PQ＝2PO则两小球质量之比m1∶m2为()A．7∶5B．1∶3C．2∶1D．5∶3解析：选D.设A、B两个小球碰撞后的速度分别为v1、v2由动量守恒定律有：m1v0＝m1v1＋m2v2.①由能量守恒定律有：eq\f(12)m1veq\o\al(20)＝eq\f(12)m1veq\o\al(21)＋eq\f(12)m2veq\o\al(22)②两个小球碰撞后到再次相遇其速率不变由运动学规律有：v1∶v2＝PO∶(PO＋2PQ)＝1∶5.③联立①②③代入数据解得：m1∶m2＝5∶3故选D.5．(多选)如图所示长木板A放在光滑的水平面上质量为m＝4kg的小物体B以水平速度v0＝2m/s滑上原来静止的长木板A的上表面由于A、B间存在摩擦之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示取g＝10m/s2则下列说法正确的是()A．木板A获得的动能为2JB．系统损失的机械能为2JC．木板A的最小长度为2mD．A、B间的动摩擦因数为0.1解析：选AD.由图象可知木板获得的速度为v＝1m/sA、B组成的系统动量守恒以B的初速度方向为正方向由动量守恒定律得：mv0＝(M＋m)v解得：木板A的质量M＝4kg木板获得的动能为：Ek＝eq\f(12)Mv2＝2J故A正确；系统损失的机械能ΔE＝eq\f(12)mveq\o\al(20)－eq\f(12)mv2－eq\f(12)Mv2代入数据解得：ΔE＝4J故B错误；由图得到：0～1s内B的位移为xB＝eq\f(12)×(2＋1)×1m＝1.5mA的位移为xA＝eq\f(12)×1×1m＝0.5m木板A的最小长度为L＝xB－xA＝1m故C错误；由图象可知B的加速度：a＝－1m/s2负号表示加速度的方向由牛顿第二定律得：μmBg＝mBa代入解得μ＝0.1故D正确．