3、)v=Mv1+mv2+m0v3
B.擺球的速度不變,小車和木塊的速度變?yōu)関1和v2,滿足Mv=Mv1+mv2
C.擺球的速度不變,小車和木塊的速度都變?yōu)閡,滿足Mv=(M+m)u
D.小車和擺球的速度都變?yōu)関1,木塊的速度變?yōu)関2,滿足(M+m0)v=(M+m0)v1+mv2
5.
(多選)如圖所示,在光滑的水平面上放著質(zhì)量相等的兩個物塊,乙上系有一個水平輕質(zhì)彈簧,開始物塊乙靜止,某一時刻物塊甲以速度v向乙運動并壓縮彈簧到彈簧最短,關(guān)于這一過程以下說法正確的是( )
A.當彈簧壓縮量最大時,兩者速度一定相同
B.當彈簧壓縮量最大時,甲物塊速度為零
C.甲物塊動能的減小量等
4、于乙物塊動能的增加量
D.甲物塊動量的減小量和乙物塊動量的增加量大小相等
6.
如圖所示,自動火炮連同炮彈的總質(zhì)量為M,當炮管水平,火炮車在水平路面上以v1的速度向右勻速行駛中,發(fā)射一枚質(zhì)量為m的炮彈后,自動火炮的速度變?yōu)関2,仍向右行駛,則炮彈相對炮筒的發(fā)射速度v0為( )
A. B. C. D.
7.某同學用圖甲所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律。圖中PQ是斜槽,QR為水平槽。實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡。重復上述操作10次,得到10個落點痕跡。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍
5、從位置G由靜止開始滾下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡。重復這種操作10次。圖甲中O點是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點。B球落點痕跡如圖乙所示,其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面,米尺的零點與O點對齊。
(1)碰撞后B球的水平射程應取為 cm。?
(2)以下關(guān)于本次實驗的說法,正確的有( )
A.斜槽的末端必須水平
B.A、B兩球的半徑必須相等
C.A、B兩球必須用同種材料制成
D.A球和B球的質(zhì)量可以不用測量
8.
如圖所示,質(zhì)量均為m的小車與木箱緊挨著靜止在光滑的水平冰面上,質(zhì)量為2m的小明同學站在小車上用力向右迅速
6、推出木箱后,木箱相對于冰面運動的速度大小為v,木箱與右側(cè)豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞,反彈后被小明接住,求整個過程中小明對木箱做的功。
9.
質(zhì)量分別為3m和m的兩個物體,用一根細繩相連,中間夾著一根被壓縮的輕彈簧,在光滑的水平面上以速度v0勻速運動。某時刻剪斷細繩,質(zhì)量為m的物體離開彈簧時速度變?yōu)関=2v0,如圖所示。則在這一過程中彈簧做的功和兩物體之間轉(zhuǎn)移的動能分別是( )
A. B.m
C. D.
10.(多選)如圖所示,一質(zhì)量為0.5 kg的一塊橡皮泥自距小車上表面1.25 m高處由靜止下落,恰好落入質(zhì)量為2 kg、速度為2.5 m/s沿光滑水平地面運動的小車上,并與小
7、車一起沿水平地面運動,g取10 m/s2,不計空氣阻力,下列說法正確的是( )
A.橡皮泥下落的時間為0.3 s
B.橡皮泥與小車一起在水平地面上運動的速度大小為2 m/s
C.橡皮泥落入小車的過程中,橡皮泥與小車組成的系統(tǒng)動量守恒
D.整個過程中,橡皮泥與小車組成的系統(tǒng)損失的機械能為7.5 J
11.
3個質(zhì)量分別為m1、m2、m3的小球,半徑相同,并排懸掛在長度相同的3根豎直繩上,彼此恰好相互接觸?，F(xiàn)把質(zhì)量為m1的小球拉開一些,如圖中虛線所示,然后釋放,經(jīng)球1與球2、球2與球3相碰之后,3個球的動量相等。若各球間碰撞時均為彈性碰撞,且碰撞時間極短,不計空氣阻力,則m1
8、∶m2∶m3為( )
A.6∶3∶1 B.2∶3∶1 C.2∶1∶1 D.3∶2∶1
12.
(2018浙江杭州預測)如圖為驗證動量守恒定律的實驗裝置,實驗中選取兩個半徑相同、質(zhì)量不等的小球,按下面步驟進行實驗:
①用天平測出兩個小球的質(zhì)量分別為m1和m2;
②安裝實驗裝置,將斜槽AB固定在桌邊,使槽的末端切線水平,再將一斜面BC連接在斜槽末端;
③先不放小球m2,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止釋放,標記小球在斜面上的落點位置P;
④將小球m2放在斜槽末端B處,仍讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止釋放,兩球發(fā)生碰撞,分別標記小球m1、m2在斜面上的落點位置;
⑤用毫米刻度尺測
9、出各落點位置到斜槽末端B的距離。圖中M、P、N點是實驗過程中記下的小球在斜面上的三個落點位置,從M、P、N到B點的距離分別為sM、sP、sN。依據(jù)上述實驗步驟,請回答下面問題:
(1)兩小球的質(zhì)量m1、m2應滿足m1 m2(選填“>”“=”或“<”)。?
(2)若進行實驗,以下所提供的測量工具中必需的是 。?
A.刻度尺 B.游標卡尺
C.天平 D.彈簧測力計
E.秒表
(3)用實驗中測得的數(shù)據(jù)來表示,只要滿足關(guān)系式 ,就能說明兩球碰撞前后動量是守恒的。?
13.近年春節(jié)期間,全國許多大中城市將燃放煙花爆竹禁放改為限放,增加了節(jié)日氣氛。假設(shè)一質(zhì)量為m的煙花從地面
10、上A點以速度v豎直上升到最大高度處炸裂為質(zhì)量相等的兩塊,沿水平方向向相反兩個方向飛出,假設(shè)其中一塊落在距A點距離為s處,不計空氣阻力及消耗的炸藥質(zhì)量,煙花炸裂時消耗的化學能80%轉(zhuǎn)化為動能。求:
(1)煙花上升的最大高度;
(2)煙花炸裂后的一塊水平飛出時的速度大小;
(3)煙花炸裂時消耗的化學能。
14.
如圖所示,一個質(zhì)量為m的玩具蛙,蹲在質(zhì)量為M的小車的細桿上,小車放在光滑的水平桌面上,若車長為L,細桿高為h,且位于小車的中點,試求:當玩具蛙最小以多大的水平速度v跳出,才能落到桌面上。
考點強化練35 碰撞與反沖運動
1.C 盡量減小碰后粒子的動能,才能增大內(nèi)能
11、,所以設(shè)法使這兩個重離子在碰撞前的瞬間具有相同大小的動量,C正確。
2.D 對A、B組成的系統(tǒng)由于水平面光滑,所以動量守恒。而對A、B、彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,即A、B動能與彈簧彈性勢能之和為定值。當A、B速度相等時,可類似于A、B的完全非彈性碰撞,A、B總動能損失最多,此時彈簧形變量最大,彈性勢能最大。
3.AB 由題意知,碰撞后兩球均有速度,由碰撞過程中總動能不增加可知,E1p0,故D錯誤。
4.BC 碰撞的瞬間小車和木塊組成的系統(tǒng)動
12、量守恒,擺球的速度在瞬間不變,以球的初速度方向為正方向,若碰后小車和木塊的速度變v1和v2,由動量守恒定律得:Mv=Mv1+mv2,若碰后小車和木塊速度相同,小車和木塊的速度都變?yōu)閡,由動量守恒定律得:Mv=(M+m)u,故BC正確,AD錯誤。
5.AD 當彈簧壓縮到最短長度時,甲乙具有相同的速度,彈簧的勢能最大,甲的速度不為零,故A正確,B錯誤;在壓縮彈簧的過程中,物塊的一部分分動能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能,所以甲物塊動能的減少量等于乙物塊增加的動能以及彈簧增加的彈性勢能的和,故C錯誤;在碰撞的過程中兩個物體以及彈簧組成的系統(tǒng)在水平方向的動量守恒,所以甲物體動量的減小量和乙物體動量的增加量大小
13、相等,故D正確。
6.B 炮彈相對地面的速度為v0+v2。由動量守恒得
Mv1=(M-m)v2+m(v0+v2),得v0=。
7.答案 (1)64.7 (2)AB
解析 (1)碰撞后b球的水平射程落點如圖2所示,取所有落點中靠近中間的點讀數(shù),即可取一個最小的圓的圓心,約為64.7 cm;(2)斜槽的末端必須水平,才能保證兩個小球離開斜槽后做平拋運動。所以A選項是正確的;為使兩球發(fā)生對心正碰,兩球半徑必須相等,所以B選項是正確的;為防止碰撞后入射球反彈,入射球的質(zhì)量應大于被碰球的質(zhì)量,為使兩球發(fā)生正碰,兩球半徑應相等,則兩球的材料應不同,故C錯誤;如果碰撞過程中動量守恒,則:mav0=m
14、av1+mbv2,實驗需要測出兩球的質(zhì)量,故D錯誤;所以AB選項是正確的。
8.答案 mv2
解析 規(guī)定向左為正方向,由動量守恒定律可得:
推出木箱的過程中,(m+2m)v1-mv=0,
接住木箱的過程中,mv+(m+2m)v1=(m+m+2m)v2,
小明對木箱做功為W,則W=,
代入數(shù)據(jù)解得:W=mv2。
9.D 設(shè)質(zhì)量為3m的物體離開彈簧時的速度為v',根據(jù)動量守恒定律,則有:(3m+m)v0=m·2v0+3mv'
解得:v'=v0
根據(jù)動能定理,彈簧對兩個物體做的功分別為:
W1=m(2v0)2-
W2=×3m(v0)2-×3m=-
所以彈簧做的總功:W=W1+
15、W2=
質(zhì)量為m的物體動能的增量為:m(2v0)2-
此過程中彈簧的彈性勢能的減小量為彈簧彈力做的功即為
由機械能守恒可知,兩物體之間轉(zhuǎn)移的動能為:。
10.BD 橡皮泥下落的時間為:t= s=0.5 s。故A錯誤;橡皮泥與小車在水平方向的動量守恒,選取向右為正方向,則有:m1v0=(m1+m2)v,所以共同速度為:v= m/s=2 m/s,故B正確;橡皮泥落入小車的過程中,橡皮泥與小車組成的系統(tǒng)在水平方向的動量守恒,但豎直方向的動量不守恒。故C錯誤;在整個的過程中,系統(tǒng)損失的機械能等于橡皮泥的重力勢能與二者損失的動能,得:ΔE=m2gh+[m1(m1+m2)v2],代入數(shù)據(jù)可得:ΔE
16、=7.5 J。故D正確。故選BD。
11.A 因為各球間發(fā)生的碰撞是彈性碰撞,則碰撞過程機械能守恒,動量守恒。因碰撞后三個小球的動量相等設(shè)為p,則總動量為3p。由機械能守恒得,即,代入四個選項的質(zhì)量比值關(guān)系,只有A項符合,故選A。
12.答案 (1)> (2)AC
(3)m1=m1+m2
解析 (1)為了防止入射球碰后反彈,一定要保證入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量,即m1>m2。
(2)要驗證動量守恒定律,需測量小球的質(zhì)量和三個落點到B點的距離。故提供的測量工具中必需的是AC。
(3)碰撞前,小球m1落在圖中的P點,設(shè)其水平初速度為v1。小球m1、m2發(fā)生碰撞后,m1的落點在圖中的M
17、點,設(shè)其水平初速度為v1',m2的落點在圖中的N點,設(shè)其水平初速度為v2'。設(shè)斜面與水平間的傾角為α,由平拋運動規(guī)律得:sMsin α=gt2、sMcos α=v1't
解得:v1'=
同理可得:v1=、v2'=
只要滿足m1v1+0=m1v1'+m2v2'
即m1=m1+m2,就可以說明兩球碰撞前后動量是守恒的。
13.答案 (1) (2) (3)
解析 (1)由豎直上拋公式得煙花上升的最大高度h=。
(2)設(shè)煙花炸裂后的一塊水平飛出時的速度大小為v1,由平拋運動規(guī)律得s=v1t,h=gt2,解得v1=。
(3)煙花炸裂后兩塊在水平方向動量守恒,v1-v2=0,
解得另一塊的速度為v2=v1。
由能量守恒定律得煙花炸裂時消耗的化學能E=。
14.答案
解析蛙跳出后做平拋運動,到達小車上表面的運動時間為t=,蛙與車水平方向動量守恒,可知mx=M(-x),蛙要能落到桌面上,其最小水平速度為v=,上面三式聯(lián)立求得v=。
（江浙選考1）2022年高考物理總復習 第十五章 動量守恒定律 考點強化練35 碰撞與反沖運動
