【答案】D
8.质量相等的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7kg·m/s,B球的动量是5kg·m/s,当A球追上B球发生碰撞,则碰撞后A、B两球的动量可能值是
A.pA'=6kg·m/s,pB'=6kg·m/s
B.pA'=3kg·m/s,pB'=9kg·m/s
C.pA'=–2kg·m/s,pB'=14kg·m/s
D.pA'=–4kg·m/s,pB'=17kg·m/s
【答案】A
【解析】A、B小球组成的系统动量守恒,碰撞前后系统动量总和不变;碰撞前系统动能总和大于等于碰撞后系统的动能总和。
故选项A正确。
9.在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B,质量都是m,现B球静止,A球向B球运动,发生正碰.已知碰撞过程总机械能守恒,两球压缩最紧时弹性势能为Ep,则碰前A球速度等于
A.
B.
C.2
D.
【答案】C
【解析】碰撞过程动量守恒,两球组成的系统机械能守恒,压缩到最紧时两球速度相等,则有mv0=2mv,
mv02–
2mv2=Ep,可得碰前A的速度v0=2
。
10.甲乙两球在水平光滑轨道上向同方向运动,已知它们的动量分别是p1=5kg·m/s,p2=7kg·m/s,甲从后面追上乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为10kg·m/s,则二球质量
与
间的关系可能是下面的哪几种
A.
=
B.2
=
C.4
=
D.6
=
【答案】C
11.下列关于碰撞的理解正确的是
A.碰撞是指相对运动的物体相遇时,在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程
B.在碰撞现象中,一般内力都远大于外力,所以可以认为碰撞时系统的动能守恒
C.如果碰撞过程中机械能守恒,这样的碰撞叫做非弹性碰撞
D.微观粒子的相互作用由于不发生直接接触,所以不能称其为碰撞
【答案】A
【解析】碰撞是十分普遍的现象,它是相对运动的物体相遇时发生的一种现象.一般内力远大于外力.如果碰撞中机械能守恒,就叫做弹性碰撞.微观粒子的相互作用同样具有短时间内发生强大内力作用的特点,所以仍然是碰撞,所以A正确,BCD错误。
12.现有甲、乙两滑块,质量分别为3m和m,以相同的速率v在光滑水平面上相向运动,发生了碰撞。
已知碰撞后,甲滑块静止不动,那么这次碰撞是
A.弹性碰撞
B.非弹性碰撞
C.完全非弹性碰撞
D.条件不足,无法确定
【答案】A
【解析】由动量守恒3m·v–mv=0+mv′,所以v′=2v,碰前总动能:
Ek=
×3m·v2+
mv2=2mv2,碰后总动能Ek′=
mv′2=2mv2,Ek=Ek′,所以A正确。
13.水平面上,一白球与一静止的灰球碰撞,两球质量相等。
碰撞过程的频闪照片如图所示,据此可推断,碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的
A.30%B.50%
C.70%D.90%
【答案】A
14.一个质量为0.3kg的弹性小球,在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前相同.则碰撞前后小球动量变化的大小Δp和碰撞过程中墙对小球做功W为
A.Δp=0B.Δp=3.6kg·m/s
C.W=0D.W=10.8J
【答案】BC
【解析】取初速度方向为正方向,则Δp=m(–v)–mv=–2mv=–3.6kg·m/s;由动能定理得
W=
m(–v)2–
mv2=0,故选项B、C正确。
15.图所示,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
A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2:
5
B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1:
10
C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2:
5
D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1:
10
【答案】A
16.两球相向运动,发生正碰,碰撞后两球均静止,于是可以断定,在碰撞以前
A.两球的质量相等B.两球的速度大小相同
C.两球的动量大小相等D.以上都不能断定
【答案】C
【解析】两球碰撞后总动量守恒,则p1+p2=0,故选项C正确。
【名师点睛】碰撞时动量守恒的典型模型,另外还有爆炸和反冲问题都属于动量守恒,都是瞬间,内力远大于外力的实例,动量守恒的应用注意初末状态的选取,相互作用之前属于初态,之后属于末态。
这是易错点应着重讲解。
17.质量分别为m1和m2的两个物体碰撞前后的位移—时间图象如图所示,由图有以下说法:
①碰撞前两物体质量与速度的乘积相同;②质量m1等于质量m2;③碰撞后两物体一起做匀速直线运动;④碰撞前两物体质量与速度的乘积大小相等、方向相反。
其中正确的是
A.①②B.②③
C.②④D.③④
【答案】C
【解析】由题图可知,m1和m2碰前都做匀速直线运动,但运动方向相反,碰后两物体位置不变,即处于静止,所以碰后速度都为零,故①③错误,④正确;又由图线夹角均为θ,故碰前速度大小相等,可得m1等于m2,②也正确。
18.在用气垫导轨探究碰撞中的不变量时,不需要测量的物理量是
A.滑块的质量B.挡光的时间
C.挡光片的宽度D.光电门的高度
【答案】D
【解析】根据实验光电门的高度对本实验没有什么要求,故选D。
19.在光滑水平面上,动能为E0、动量为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的动能和动量的大小分别记为E2、p2,则必有
A.E1C.E2>E0D.p2>p0
【答案】ABD
20.如图所示在质量为M的小车挂有一单摆,摆球的质量为m0,小车和单摆以恒定的速度v沿光滑水平地面运动,与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞,碰撞的时间极短,在此碰撞过程中,下列哪个或哪些情况的说法是可能发生的
A.小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为v1、v2、v3,满足(M+m0)v=Mv1+mv2+m0v3
B.摆球的速度不变,小车和木块的速度变为v1和v2,满足Mv=Mv1+mv2
C.摆球的速度不变,小车和木块的速度都变为v1,Mv=(M+m)v1
D.小车和摆球的速度都为v1,木块的速度变为v2,满足(M+m0)v=(M+m0)v1+mv2
【答案】BC
21.如图所示,有两个质量相同的小球A和B(大小不计),A球用细绳吊起,细绳长度等于悬点距地面的高度,B点静止放于悬点正下方的地面上,现将A球拉到距地面高度为h处由静止释放,摆动到最低点与B球碰撞后粘在一起共同上摆,则它们升起的最大高度为
A.h/2B.h
C.h/4D.
【答案】C
【解析】A球由静止释放做圆周运动,机械能守恒。
A与B碰撞后粘在一起,做圆周运动,机械能守恒。
根据机械能守恒定律
,
,应用动量守恒定律mv=2mv1,
,根据机械能守恒定律
,
,选项C正确。
22.如图所示,质量为m的小球从高h1处自由下落,触地后反弹高度h2,触地过程小球动量变化大小是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】规定向上为正方向,设触地前一瞬间小球的速度v1,由自由落体过程有v1=
,反弹速度v2,由竖直上抛过程有v2=
,方向如题图所示,由Δp=p2–p1有
Δp=mv2–mv1
。
23.如图所示,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v1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.
向东B.
向东
C.
向东D.v1向东
【答案】D
24.如图,大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触,现将摆球a向左边拉开一小角度后释放,若两球的碰撞是弹性的,下列判断正确的是
A.第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等
B.第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等
C.第一次碰撞后,两球的最大摆角不相同
D.发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置
【答案】AD
25.质量分别为
、
的两个物体甲和乙放在表面光滑且足够长的木板上,随木板一起以水平向右的相同速度沿同一直线做匀速直线运动,当木板突然停止时,以下说法正确的是
A.若
,甲将和乙发生碰撞
B.若
,甲将和乙发生碰撞
C.若
,甲将和乙发生碰撞
D.无论两个物体质量关系如何,都不会碰撞
【答案】D
【解析】木板停止前,甲、乙物块和木板一起作匀速直线运动,并且两物块和木板具有共同的速度,当木板突然停止时,由于物块在光滑接触面上,因此两物块球由于惯性,还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动,因此两个小球间的距离不变,一定不会相碰。
26.有下列小球,做“碰撞中的动量守恒”的实验最好选用
A.m1=43g,d1=2.2cmB.m2=24g,d2=1.8cm
C.m3=6.2g,d3=2.2cmD.m4=16g,d4=3cm
【答案】AC
【解析】所用的两个小球应该等大,但入射球的质量大于被碰球的质量。
27.如图所示,M、N和P为“验证动量守恒定律”实验中小球的落点,如果碰撞中动量守恒,则有
A.m1(OP–OM)=m2·ONB.m1·OP=m2·ON
C.m1(OP+OM)=m2·OND.m1·OP=m2(ON+OM)
【答案】A