2022-2022学年高中物理第16章动量守恒定律课时作业4碰撞含解析新人教版选修3-5.doc
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1、碰撞一、选择题(4、5、9题为多项选择,其余选择为单项选择)1.如下图,B、C、D、E、F 5个小球并排放置在光滑的水平面上,B、C、D、E 4个球质量相等,而F球质量小于B球质量,A球的质量等于F球质量A球以速度v0向B球运动,所发生的碰撞均为弹性碰撞,那么碰撞之后()A5个小球静止,1个小球运动B4个小球静止,2个小球运动C3个小球静止,3个小球运动D6个小球都运动解析A球与B球相碰时,由于A球质量小于B球,A球弹回,B球获得速度与C球碰撞,由于发生的碰撞为弹性碰撞且质量相等,B球静止,C球获得速度,同理,C球和D球的碰撞,D球与E球的碰撞都是如此,E球获得速度后与F球的碰撞过程中,由于E
2、球的质量大于F球,所以E球、F球碰后都向右运动所以碰撞之后,A球、E球、F球三球运动,B球、C球、D球三球静止答案C2一中子与一质量数为A(A1)的原子核发生弹性正碰假设碰前原子核静止,那么碰撞前与碰撞后中子的速率之比为()A.B.C. D.解析设中子质量为m,那么原子核质量为Am,由mvmv1Amv2,mv2mv12Amv22,得v1v所以,A项正确答案A3甲、乙两铁球质量分别是m11 kg,m22 kg,在光滑平面上沿同一直线运动,速度分别是v16 m/s、v22 m/s.甲追上乙发生正碰后两物体的速度有可能是()Av17 m/s,v21.5 m/sBv12 m/s,v24 m/sCv13
3、.5 m/s,v23 m/sDv14 m/s,v23 m/s解析以甲的初速度方向为正方向,碰撞前总动量pm1v1m2v216 kgm/s22 kgm/s10 kgm/s,碰撞前的动能Ekm1v12m2v22162 J222 J22 J;如果v17 m/s,v21.5 m/s,碰撞后动量守恒、机械能增加,故A项错误;如果v12 m/s,v24 m/s,碰撞后动量守恒、机械能不增加,碰撞后不能发生二次碰撞,故B项正确;如果v13.5 m/s,v23 m/s,碰撞过程动量不守恒,故C项错误;v14 m/s,v23 m/s,碰撞过程动量守恒、机械能不增加,但要发生二次碰撞,故D项错误,应选B项答案B4
4、.如下图,在光滑水平地面上有两个完全相同的小球A和B,它们的质量都为m.现B球静止,A球以速度v0与B球发生正碰,针对碰撞后的动能以下说法中正确的选项是()AB球动能的最大值是mv02BB球动能的最大值是mv02C系统动能的最小值是0D系统动能的最小值是mv02解析当两球发生完全弹性碰撞时,A球静止,B球的动能最大,A项正确,B项错误;当两球相碰后共同运动时,损失的能量最多,系统动能最小,系统动能的最小值是mv02,C项错误,D项正确答案AD5如下图,长木板A放在光滑的水平面上,质量为m4 kg的小物体B以水平速度v02 m/s滑上原来静止的长木板A的上外表,由于A、B间存在摩擦,之后A、B速
5、度随时间变化情况如图乙所示,取g10 m/s2,那么以下说法正确的选项是()A木板A获得的动能为2 JB系统损失的机械能为2 JC木板A的最小长度为2 mDA、B间的动摩擦因数为0.1解析由图象可知,木板获得的速度为v1 m/s,A、B组成的系统动量守恒,以B的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mv0(Mm)v,解得:木板A的质量M4 kg,木板获得的动能为:EkMv22 J,故A项正确;系统损失的机械能Emv02mv2Mv2,代入数据解得:E4 J,故B项错误;由图得到:01 s内B的位移为xB(21)1 m1.5 m,A的位移为xA11 m0.5 m,木板A的最小长度为LxBxA1 m
6、,故C项错误;由图象可知,B的加速度:a1 m/s2,负号表示加速度的方向,由牛顿第二定律得:mBgmBa,代入解得0.1,故D项正确答案AD6.质量为ma1 kg,mb2 kg的小球在光滑的水平面上发生碰撞,碰撞前后两球的位移时间图象如下图,那么可知碰撞属于()A弹性碰撞B非弹性碰撞C完全非弹性碰撞D条件缺乏,不能确定解析由xt图象知,碰撞前va3 m/s,vb0,碰撞后va1 m/s,vb2 m/s,碰撞前动能mava2mbvb2 J,碰撞后动能mava2mbvb2 J,故机械能守恒;碰撞前动量mavambvb3 kgm/s,碰撞后动量mavambvb3 kgm/s,故动量守恒,所以碰撞属
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