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《2013备战高考之物理一轮复习讲义65 碰撞与动量守恒实验》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第1讲 碰撞与动量守恒实验:验证动量守恒定律图1-1-221.(2011·无锡模拟)如图1-1-22所示,一辆小车静止在光滑水平面上,A、B两人分别站在车的两端.当两人同时相向运动时( ).A.若小车不动,两人速率一定相等B.若小车向左运动,A的动量一定比B的小C.若小车向左运动,A的动量一定比B的大D.若小车向右运动,A的动量一定比B的大解析 根据动量守恒可知,若小车不动,两人的动量大小一定相等,因不知两人的质量,故选项A是错误的.若小车向左运动,A的动量一定比B的大,故选项B是错误的、选项C是正确的.若小车向右运动,A的动量一定比B的小,故选项D是错误的.答案 C2.在2010年
2、温哥华冬奥会上,首次参赛的中国女子冰壶队喜获铜牌,如图1-1-23为中国队员投掷冰壶的镜头.在某次投掷中,冰壶运动一段时间后以0.4m/s的速度与对方的静止冰壶发生正碰,碰后对方的冰壶以0.3m/s的速度向前滑行.若两冰壶质量相等,规定向前运动的方向为正方向,则碰后中国队冰壶获得的速度为( ).A.0.1m/sB.-0.1m/sC.0.7m/sD.-0.7m/s解析 设冰壶质量为m,碰后中国队冰壶速度为vx,由动量守恒定律得mv0=mv+mvx解得vx=0.1m/s,故选项A正确.答案 A图1-1-243.如图1-1-24所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球
3、质量关系为mB=2mA,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4kg·m/s,则( ).[来源:学科网ZXXK]A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10解析 由mB=2mA,pA=pB知碰前vB4、右为A球,由于碰前动量都为6kg·m/s,即都向右运动,两球不可能相碰.答案 A图1-1-254.如图1-1-25所示,光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C,质量分别为mA=mC=2m,mB=m,A、B用细绳连接,中间有一压缩的轻弹簧(弹簧与滑块不拴接).开始时A、B以共同速度v0运动,C静止.某时刻细绳突然断开,A、B被弹开,然后B又与C发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同.求B与C碰撞前B的速度.解析 设共同速度为v,球A与B分开后,B的速度为vB,由动量守恒定律(mA+mB)v0=mAv+mBvB①mBvB=(mB+mC)v②联立①②式,得B与C碰撞前B的速度vB=v0.答5、案 v0图1-1-265.(2011·长沙模拟)如图1-1-26所示,质量为M、长为L的长木板放在光滑水平面上,一个质量也为M的物块(视为质点)以一定的初速度从左端冲上木板,如果长木板是固定的,物块恰好停在木板的右端,如果长木板不固定,则物块冲上木板后在木板上最多能滑行的距离为( ).A.LB.C.D.解析 固定时,由动能定理得:μMgL=Mv02,后来木板不固定有Mv0=2Mv,μMgs=Mv02-·2Mv2,故得s=.D项正确,A、B、C项错误.答案 D6.如图1-1-27所示,轻质弹簧的一端固定在墙上,另一端与质量为m的物体A相连,A放在光滑水平面上,有一质量与A相同的物体B,6、从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下,与A相碰后一起将弹簧压缩,弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿原曲面上升.下列说法正确的是( ).图1-1-27A.弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mghB.弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为[来源:学科网ZXXK]C.B能达到的最大高度为D.B能达到的最大高度为解析 根据机械能守恒定律可得B刚到达水平地面的速度v0=,根据动量守恒定律可得A与B碰撞后的速度为v=v0,所以弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为Epm=·2mv2=mgh,即B正确;当弹簧再次恢复原长时,A与B将分开,B以v的速度沿斜面上滑,根据机械能守恒定律可得mgh′=mv2,B能达到7、的最大高度为h/4,即D正确.答案 BD图1-1-287.(2012·山东潍坊一模)如图1-1-28所示,质量分别为1kg、3kg的滑块A、B位于光滑水平面上,现使滑块A以4m/s的速度向右运动,与左侧连有轻弹簧的滑块B发生碰撞.求二者在发生碰撞的过程中.(1)弹簧的最大弹性势能;(2)滑块B的最大速度.解析 (1)当弹簧压缩最短时,弹簧的弹性势能最大,此时滑块A、B共速.由动量守恒定律得mAv0=(mA+mB)v解得v==m/s=1m/s弹簧
4、右为A球,由于碰前动量都为6kg·m/s,即都向右运动,两球不可能相碰.答案 A图1-1-254.如图1-1-25所示,光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C,质量分别为mA=mC=2m,mB=m,A、B用细绳连接,中间有一压缩的轻弹簧(弹簧与滑块不拴接).开始时A、B以共同速度v0运动,C静止.某时刻细绳突然断开,A、B被弹开,然后B又与C发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同.求B与C碰撞前B的速度.解析 设共同速度为v,球A与B分开后,B的速度为vB,由动量守恒定律(mA+mB)v0=mAv+mBvB①mBvB=(mB+mC)v②联立①②式,得B与C碰撞前B的速度vB=v0.答
5、案 v0图1-1-265.(2011·长沙模拟)如图1-1-26所示,质量为M、长为L的长木板放在光滑水平面上,一个质量也为M的物块(视为质点)以一定的初速度从左端冲上木板,如果长木板是固定的,物块恰好停在木板的右端,如果长木板不固定,则物块冲上木板后在木板上最多能滑行的距离为( ).A.LB.C.D.解析 固定时,由动能定理得:μMgL=Mv02,后来木板不固定有Mv0=2Mv,μMgs=Mv02-·2Mv2,故得s=.D项正确,A、B、C项错误.答案 D6.如图1-1-27所示,轻质弹簧的一端固定在墙上,另一端与质量为m的物体A相连,A放在光滑水平面上,有一质量与A相同的物体B,
6、从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下,与A相碰后一起将弹簧压缩,弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿原曲面上升.下列说法正确的是( ).图1-1-27A.弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mghB.弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为[来源:学科网ZXXK]C.B能达到的最大高度为D.B能达到的最大高度为解析 根据机械能守恒定律可得B刚到达水平地面的速度v0=,根据动量守恒定律可得A与B碰撞后的速度为v=v0,所以弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为Epm=·2mv2=mgh,即B正确;当弹簧再次恢复原长时,A与B将分开,B以v的速度沿斜面上滑,根据机械能守恒定律可得mgh′=mv2,B能达到
7、的最大高度为h/4,即D正确.答案 BD图1-1-287.(2012·山东潍坊一模)如图1-1-28所示,质量分别为1kg、3kg的滑块A、B位于光滑水平面上,现使滑块A以4m/s的速度向右运动,与左侧连有轻弹簧的滑块B发生碰撞.求二者在发生碰撞的过程中.(1)弹簧的最大弹性势能;(2)滑块B的最大速度.解析 (1)当弹簧压缩最短时,弹簧的弹性势能最大,此时滑块A、B共速.由动量守恒定律得mAv0=(mA+mB)v解得v==m/s=1m/s弹簧
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