高中物理第十六章动量守恒定律4碰撞达标训练新人教版选修3-5

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1、4碰撞更上一层楼基础・巩固1.质量为3m的机车，其速度为％在与质量为2m的静止车厢碰撞后挂在一起时的速度为（）A.3vo/2B.2v0/3C.2v0/5D.3v0/5解析：碰撞的特点是物体I'可的相互作用突然发生，持续吋间很短，在相撞吋I'可内，外力远小于物体之间的作用，即动量守恒.则3m•v0=（3m+2m）v得v=3v0/5.答案：D2.A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是5kg・m/s,B球的动量是7kg・m/s,当A球追上B球时发生碰撞，则碰后A、B两球的动量可能值分别是（）A.6kg•m/s,6kg•m/sB.3kg•m/s,

2、9kg•m/sC.-2kg•m/s,14kg•m/sD.-5kg•m/s,15kg・m/s解析：两球构成的系统动量守恒，A球减少的动量大小等于B球增加的动量大小，故B、C两项正确.A选项虽然作用前后的动量相等，但A球的动量不可能增加，所以A错.答案：BC3.如图16-4-8所示，质量为m的人立于平板车上，人与车的总质量为M,人与车以速度Vi在光滑水平面上向东运动.当此人相对于车以速度V2竖直跳起时，车的速度变为（）A."叫一呱向东M-mc.切+呱向东M-m图16-4-8B.呦向东M-mD.vi向东解析：人和车这个系统，在水平方向上合外力等于零，系统在水平方向上动

3、量守恒.设车的速度£的方向为正方向，选地面为参照系.初态车和人的总动量为Mw,末态车的动量为（因为人在水平方向上没有受到冲量，其水平动量保持不变）.人在水平方向上对地的动量仍为mvi,则有Mvi=（M-m）vi‘+mvi（M~m）vi=（M~m）v/所以v/=V1,正确答案应为D.答案：D4.在光滑水平面上，动能为E。、动量为的小钢球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的动能和动暈大小分别记为E】、pi,球2的动能和动量的大小分别记为E2、P2,则必有（）A.EiE（）D.pj>po解析：两个钢球组成

4、的系统在碰撞过程中动量守恒，设钢球1初动量的方向为正方向，又由动量守恒定律得：PO=P2-P1,可见P2>P0，故选项D正确.单从动量方面分析，P1可以大于P0,若如此必有碰后系统的动能增加，但对于碰撞问题碰撞后系统的动能不可能大于碰前系统的动能,因此E1+E2WE0,必有EiVEo,E2VE0,显然选项A正确,选项C错误.由动量的大小和动能的关系Pa=2mEk,因为Ej

5、'=10kg・m/s,则两球质量m甲与m乙的关系可能是()A.m甲二m乙B.m乙=2111甲C.m乙二4m甲D.m乙=6m甲解析：由碰撞屮的动量守恒可求得p./=2kg・m/s.要使甲追上乙必须有小甲>「乙，即巳>上仝，所以m乙>1.4m甲.碰后由于p甲'、pz/均大于零，表示运动同向，则应用m乙v甲'Wv乙'甲2292*2所以m乙W5m甲.再由碰撞中的机械能不增加，则上二+區>匹+區,2加甲2m/2加甲2m/代入数据得：m乙>—m甲，综合上述讨论，m甲与m乙的关系应为一m甲Wm乙甲.2121答案：C2.质量为490g的木块静止在光滑水平面上，质量为10g的子

6、弹以500m/s的速度水平射入木块并嵌在其中，从子弹刚射入木块至与木块相对静止的过程屮，它们的共同运动速度为10m/s.木块增加的动能为J,子弹损失的动能为J，产生的内能是J.解析：木块增加的动能为：一山沁?二一X0.49X10’J=24.5J,子弹损失的动能为：22-mivo2--miVi2=-X0.01X(500-102)J=1249.5J,所以产生的内能为1249.5J-24.5222J二1225J.答案：24.51249.512253.如图16-4-9所示，质量为0.5kg的小球在距离车底面高20m处以一定的初速度向左平抛，落在以7.5m/s速度沿光滑水

7、平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4kg,设小车在落到车底前瞬间速度是25m/s,则当小球与小车相对静止吋，小球与小车发生的是什么碰撞？此过程中有没有动能损失？%图16-4-9解析：由于小球与小车碰后具有共同速度，所以它们的碰撞为完全非弹性碰撞.此过程中动能损失最大.1.如图16-4-10所示，长1为0.8m的细绳，一端固定于0点，另一端系一个质量m】为0.2kg的球.将球提起使细绳处于水平位置时无初速释放.当球摆至最低点时，恰与放在光滑水平桌面边缘的质量皿为0.2kg的铁块发生弹性正碰，碰后小球静止.若光滑桌面距地面高度h为1.

8、25m,铁块落地点距桌边