動量守恒定律練習(xí)題——碰撞

1、動量守恒定律專題一一碰撞、選擇題1.（多選）下列關(guān)于碰撞的理解正確的是（）A.碰撞是指相對運(yùn)動的物體相遇時，在極短時間內(nèi)它們的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了顯著變化的過程B.在碰撞現(xiàn)象中，一般內(nèi)力都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力，所以可以認(rèn)為碰撞時系統(tǒng)的總動量守恒C.如果碰撞過程中機(jī)械能也守恒,這樣的碰撞叫做非彈性碰撞D.微觀粒子的碰撞由于不發(fā)生直接接觸，所以不滿足動量守恒的條件，不能應(yīng)用動量守恒定律求解2 .為了模擬宇宙大爆炸初期的情景，科學(xué)家們使兩個帶正電的重離子被加速后，沿同一條直線相向運(yùn)動而發(fā)生猛烈碰撞。若要使碰撞前的動能盡可能多地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，應(yīng)該設(shè)法使離子在碰撞的瞬間具有（）A.相同的速率B.相同的質(zhì)量C.相同的動能

2、D.大小相同的動量3 .（多選）在光滑水平面上，兩球沿球心連線以相等速率相向而行，并發(fā)生碰撞，下列現(xiàn)象可能的是（）A.若兩球質(zhì)量相同，碰后以某一相等速率互相分開8 .若兩球質(zhì)量相同，碰后以某一相等速率同向而行C.若兩球質(zhì)量不同，碰后以某一相等速率互相分開D.若兩球質(zhì)量不同，碰后以某一相等速率同向而行4.（多選）如圖所示，大小相同的擺球a和b的質(zhì)量分別為m和3m,擺長相同，并排懸掛，平衡時兩球剛好接觸，現(xiàn)將擺球a向左拉開一小角度后釋放，若兩球的碰撞是彈性的，下列判斷正確的是（）丁廠A.第一次碰撞后的瞬間，兩球的速度大小相等,_B.第一次碰撞后的瞬間，兩球的動量大小相等,人C.第一次碰撞后,兩球的

3、最大擺角不相同D.發(fā)生第二次碰撞時，兩球在各自的最低點(diǎn)5.如圖所示，在光滑水平面上有直徑相同的a、b兩球，在同一直線上運(yùn)動，選定向右為正方向，兩球的動量分別為pa=6kgm/s、pb=4kgm/s。當(dāng)兩球相碰之后，兩球的動量可能是（）C. pa=-6kgm/s,pb=8kgm/sD. pa=-6kgm/s,pb=4kgm/sA.pa=2kgm/s,pb=0B. pa=4kgm/s,pb=6kgm/s6 .甲、乙兩鐵球質(zhì)量分別是m甲=1kg、m乙=2kg。在光滑水平面上沿同一直線運(yùn)動速度分別是v甲=6m/s、v乙=2m/s。甲追上乙發(fā)生正碰后兩物體的速度有可能是（）A.v甲'=7m/s,

4、v乙'=1.5m/sB.v甲'=2m/s,v乙'=4m/sC.v3.5m/s,v乙=3m/sD.v4m/s,v乙=3m/s7 .如圖所示，物體A靜止在光滑的水平面上,A的左邊固定有輕質(zhì)彈簧,與A質(zhì)量相同的物體B以速度v向A運(yùn)動并與彈簧發(fā)生碰撞,A、B始終沿同一直線運(yùn)動,則A、B組成的系統(tǒng)動能損失最大的時刻是（）A.A開始運(yùn)動時B.A的速度等于v時B的速度等于零時D.A和B的速度相等時8.如圖所示，木塊A、B的質(zhì)量均為2kg,置于光滑水平面上，B與一輕質(zhì)彈簧的一端相連，彈簧的另一端固定在豎直擋板上，當(dāng)A以4m/s的速度向B撞擊時，由于有橡一呂LI£皮泥而粘在一起

5、運(yùn)動，那么彈簧被壓縮到最短時，彈簧具有的彈性勢能大小為HA.4JB.8JC.16JD.32J1 9.（多選）質(zhì)量為m的小球A,沿光滑水平面以速度vo與質(zhì)量為2m的靜止小球B發(fā)生正碰。碰撞后，A球的動能變?yōu)樵瓉淼?,那么小球B的速度可能是（）9A.7voB.VoC7voD.vo10.（多選）向空中發(fā)射一枚炮彈，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)此炮彈的速度恰好沿水平方向時，炮彈炸裂成a、b兩塊，若質(zhì)量較大的a塊的速度方向仍沿原來的方向，則（）A.b的速度方向一定與原來速度方向相反B.從炸裂到落地的這段時間內(nèi)，a飛行的水平距離一定比b的大C.a、b一定同時到達(dá)水平地面D.在炸裂過程中，a、b受到的爆炸力的大小一定相

6、等.在光滑水平面的同一直線上，自左向右地依次排列質(zhì)量均為m的一系列小球，另一質(zhì)量為m的小球A以水平向右的速度v運(yùn)動，依次與上述小球相碰，碰后即粘合在一起，碰1撞n次后，剩余的總動能為原來的木則門為（）A.5B.6C.7D.8.質(zhì)量為m,速度為v的A球跟質(zhì)量為3m的靜止的B球發(fā)生正碰。碰撞可能是彈性的，也可能是非彈性的，因此碰撞后B球的速度可能值為（）A.0.6vB,0.4vC,0.2vD,0.1v.在光滑的水平面上有一質(zhì)量為0.2kg的小球以5.0m/s的速度向前運(yùn)動，與質(zhì)量為3.0kg的靜止木塊發(fā)生碰撞,假設(shè)碰撞后木塊的速度是v木=4.2m/s,則（）A.碰撞后球的速度為v球=1.3m/sB

7、, v木=4.2m/s這一假設(shè)不合理，因而這種情況不可能發(fā)生C, v木=4.2m/s這一假設(shè)是合理的，碰撞后小球被彈回來D, v木=4.2m/s這一假設(shè)是可能發(fā)生的，但由于題給條件不足，v球的大小不能確定E, .三個相同的木塊A、B、C從同一高度處自由下落，其中木塊A剛開始下落的瞬間被水平飛來的子彈擊中，木塊B在下落到一定高度時，才被水平飛來的子彈擊中。若子彈均留在木塊中，則三木塊下落的時間tA、tB、tC的關(guān)系是（）A.tA<tB<tCB.tA>tB>tCC.tA=tC<tBD.tA=tB<tC15.（多選）如圖所示，在水平桌面上固定著一個光滑圓軌道，在軌

8、道的B點(diǎn)靜止著一個質(zhì)量為m2的彈性小球乙,另一個質(zhì)量為m1的彈性小球甲從A點(diǎn)以初速度-:年vo向右運(yùn)動,與乙球發(fā)生第一次碰撞后，恰在C點(diǎn)發(fā)生第二次碰撞。則甲、乙兩%替/球的質(zhì)量之比m1:m2等于（）A.1：9B.1：7C.5：3D.2：316.在光滑的水平面上有a、b兩球，其質(zhì)量分別為ma、mb,兩球在to時刻發(fā)生彈性正碰，兩球在碰撞前后的速度圖象如圖所示。下列關(guān)系nb正確的是（）一.A.ma>mbB.ma<mbC.ma=mbD.無法判斷、計(jì)算題17.質(zhì)量分別為300g和200g的兩個物體在無摩擦的水平面上相向運(yùn)動，速度分別為50cm/s和100cm/so(1)如果兩物體碰撞并粘合

9、在一起，求它們共同的速度大?。?2)求碰撞后損失的動能；(3)如果碰撞是彈性碰撞，求兩物體碰撞后的速度大小。.以初速度vo斜向上與水平方向成60°角拋出的手榴彈，到達(dá)最高點(diǎn)時炸成質(zhì)量分別是m和2m的兩塊。其中質(zhì)量較大的一塊沿著手榴彈在最高點(diǎn)處爆炸前的速度方向以2V。的速度飛行。(1)求質(zhì)量較小的另一塊彈片速度的大小和方向;爆炸過程中有多少化學(xué)能轉(zhuǎn)化為彈片的動能?.在光滑的水平面上，質(zhì)量為mi的小球A以速率vo向右運(yùn)動。在小球A的前方O點(diǎn)處有一質(zhì)量為m2的小球B處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所小o小球A與小球B發(fā)生正碰后小球A、B均向右運(yùn)動。小球B被在Q點(diǎn)處的墻壁彈回后與小球A在P點(diǎn)相®

10、卷生j遇，PQ=1.5PO。假設(shè)小球間的碰撞及小球與墻壁之間的碰撞都是彈性的，下:/小球B與墻壁的碰撞時間可忽略不計(jì)，求兩小球質(zhì)量之比.如圖所示，在水平光滑直導(dǎo)軌上,靜止著三個質(zhì)量為m=1kg的相同小球A、B、C,現(xiàn)讓A球以vo=2m/s的速度向著B球運(yùn)動，A、B兩球碰撞后粘合在一起，兩球繼續(xù)向右運(yùn)動并跟C球碰撞，C球的最終速度vc=1m/s。求：(1)A、B兩球跟C球相碰前的共同速度是多大?(2)兩次碰撞過程中一共損失了多少動能?18 .如圖所示，質(zhì)量為m的子彈，以速度vo水平射入用輕繩懸掛在空中的木塊,木塊的質(zhì)量為M,純長為L,子彈射出木塊的速度為v,求子彈射出木塊后的瞬間繩子中的張力大.

11、如圖所示,ABC為一固定在豎直平面內(nèi)的光滑軌道,BC段水平,AB段與BC段平滑連接,質(zhì)量為mi的小球從高為h處由靜止開始沿軌道下滑，與靜止在軌道BC段上質(zhì)量為m2的小球發(fā)生碰撞，碰撞后兩球的運(yùn)動方向處于同一水平線上，且在碰撞過程中無機(jī)械能損失。求碰撞后小球m2的速度大小V2。19 .在光滑的水平面上，一質(zhì)量為mA=0.1kg的小球A,以8m/s的初速度向右運(yùn)動，與質(zhì)量為mB=0.2kg的靜止小球B發(fā)生對心正碰。碰后小球B滑向與水平面相切、半徑為R=0.5m的豎直放置的光滑半圓形軌道，且恰好能通過最高點(diǎn)N后水平拋出。g=10m/S2。求：(1)碰撞后小球B的速度大?。?2)小球B從軌道最低點(diǎn)M運(yùn)

12、動到最高點(diǎn)N的過程中所受合外力的沖量;(3)碰撞過程中系統(tǒng)的機(jī)械能損失。20 .如圖所示，在光滑水平面上疊放A、B兩物體，質(zhì)量分別為mA、mB,A與B間的動摩擦因數(shù)為內(nèi)質(zhì)量為m的小球以水平速度v射向A,以5的速度大小返回，求：(1)A與B相對靜止時的速度大?。?2)木板B至少多長，A才不至于滑落參考答案1AB2D3AD4AD5B6B7D8B9AB10CD11C12B13B14C15BC16B17答案(1)0.1m/s(2)0.135J(3)0.7m/s0.8m/s解析(1)設(shè)vi方向?yàn)檎较騰i=50cm/s=0.5m/s,V2=100cm/s=-1m/s,設(shè)兩物體碰撞后粘合在一起的共同速度為

13、v,由動量守恒定律得m1v1+m2v2=(m1+m2)v,代入數(shù)據(jù)解得v=0.1m/s,與vi的方向相反。(2)碰撞后兩物體損失的動能為AEk=；m1v2+；m2v2一；(m1+m2)v2121212=2X0.3X0.52+2X0.2X(1)22X(0.3+0.2)X(0.1)2J=0.135J。(3)如果碰撞是彈性碰撞，設(shè)碰后兩物體的速度分別為vi'、v2',由動量守恒定律得m1v+m2v2=m1v1'+m2V2'由機(jī)械能守恒定律得12121，21，22m1v1+2m2V2=2m1v+2m2V2代入數(shù)據(jù)得vi'=0.7m/s,vz'=0.8m/

14、s。18答案(1)2.5vd方向與手榴彈在最高點(diǎn)處爆炸前時速度方向相反2721mv0解析(1)斜拋的手榴彈在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，在最高點(diǎn)處爆炸前時的速度：旦旦，fl0=*打;r1v1=v0cos60=2丫0設(shè)v1的方向?yàn)檎较颍鐖D所示:由動量守恒定律得：3mv1=2mvI'+mv2其中爆炸后質(zhì)量較大的彈片速度vi'=2v0,解得V2=2.5V0,一號表示V2的方向與手榴彈在最高點(diǎn)處爆炸前時速度方向相反。(2)爆炸過程中轉(zhuǎn)化為動能的化學(xué)能等于系統(tǒng)動能的增量，即：AEk=2(2m)vi'2+2mv22(3m)v2=£mv0。19答案2：1解析由于小球B與墻

15、壁之間的碰撞是彈性的，所以從兩小球碰撞后到它們再次相遇，小球A和B的速度大小保持不變。又小球B與墻壁的碰撞時間可忽略不計(jì)，設(shè)小球A、B碰撞后小球A和B的速度大小分別為vi和v2,則從兩小球相碰到P點(diǎn)再次相遇，它們通過的路程分別為SA=PO=vit,SB=(PO+2PQ)=v2t,v2又PQ=1.5PO,解得一二4。viA、B兩球在彈性碰撞過程中動量守恒、機(jī)械能守恒mivo=mivi+m2V2i2i2i22miv0=2mivi+2m2V2解得：Vimi-m22mi=,V0,v2=,V0,mi+m2mi+m2又言4,可得胃=2：120答案(1)1m/s(2)1.25J解析(1)A、B相碰滿足動量守

16、恒定律：mv0=2mvi,計(jì)算得出兩球跟C球相碰前的速度vi=1m/s。(2)A、B兩球與C球碰撞同樣滿足動量守恒定律：2mvi=mvc+2mv2,代入已知數(shù)據(jù)得A、B兩球與C球碰后白速度V2=0.5m/s,兩次碰撞損失的動能：121212AEk=2mv022mv22mvc計(jì)算得出AEk=1.25Jo21答案Mg+m2(V0vjML解析子彈射過木塊的過程中系統(tǒng)動量守恒，取向左為正方向，則：mv0=mv+Mv隨后木塊以v'向左擺動做圓周運(yùn)動，在最低點(diǎn)木塊受重力和繩子拉力作用，由牛頓第二定律得:v'2T-Mg=Mv22解得：T=Mg+*Mf。2m12gh22答案7篇12斛析設(shè)m1碰

17、撞刖的速度為v10,根據(jù)機(jī)械能守恒止律有m1gh=2m1v10解得v0=42gh設(shè)碰撞后m1與m2的速度分別為v1和v2,根據(jù)動量守恒定律有m1v10=mv+m2V2由于碰撞過程中無機(jī)械能損失2miv20=2miv2+22V112聯(lián)立式解得v2=用器02mi2gh將代入行v2=mi+m2。523答案（1）5m/s（2）5+1Ns,萬向水平向左（3）0.5J解析(1)小球B恰好通過半圓形軌道最高點(diǎn)，有2mBg=mB皆，代入數(shù)據(jù)解得vn=J5m/s,方向向左。R1o1小球B從軌道取低點(diǎn)M運(yùn)動到取圖點(diǎn)N的過程應(yīng)用動能止理得：一mBg2R=mBvN萬-2mBvM,聯(lián)立得vm=5m/so(2)規(guī)定向右為正方向，合外力對小球B的沖量為I=mBvNmBvM=0.2XV5Ns0.2X5Ns5+1Ns,即大小為至+1Ns,方向水平向左。(3)碰撞過程中動量守恒有：mAv0=mAvA+mBvM,解得va=2m/s,損失的機(jī)械能121212AE=/avo2mAvA2mBvM=0.