2019-2020年高中物理 第十六章 動量守恒定律 第4節(jié) 碰撞課后訓練 新人教版選修3-5.doc

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2019-2020年高中物理 第十六章 動量守恒定律 第4節(jié) 碰撞課后訓練 新人教版選修3-5 1．科學家試圖模擬宇宙大爆炸初的情境，他們使兩個帶正電的不同重離子加速后，沿同一條直線相向運動而發(fā)生猛烈碰撞。為了使碰撞前的動能盡可能多地轉化為內(nèi)能，關鍵是設法使這兩個重離子在碰撞前的瞬間具有相同大小的(　　) A．速率　　B．質(zhì)量　　C．動量　　D．動能 2．在一條直線上相向運動的甲、乙兩個小球，它們的動能相等，已知甲球的質(zhì)量大于乙球的質(zhì)量，它們正碰后可能發(fā)生的情況是(　　) A．甲球停下，乙球反向運動 B．甲球反向運動，乙球停下 C．甲、乙兩球都反向運動 D．甲、乙兩球都反向運動，且動能仍相等 3．質(zhì)量為M的物塊以速度v運動，與質(zhì)量為m的靜止物塊發(fā)生正撞，碰撞后兩者的動量正好相等，兩者質(zhì)量之比可能為(　　) A．2 B．3 C．4 D．5 4．如圖所示，在真空中一光滑絕緣水平面上，有直徑相同的兩個金屬球A、C，質(zhì)量mA＝110－2 kg、mC＝510－3 kg，靜止在磁感應強度B＝0.5 T的勻強磁場中的C球帶正電，電荷量qC＝1.010－2 C。在磁場外不帶電的A球以速度v0＝20 m/s進入磁場中與C球發(fā)生正碰后，C球?qū)λ矫娴膲毫η『脼榱?g取10 m/s2)，則碰后A球的速度為(　　) A．10 m/s B．5 m/s C．－10 m/s D．－20 m/s 5．在高速公路上發(fā)生一起交通事故，一輛質(zhì)量為1 500 kg向南行駛的長途客車迎面撞上了一質(zhì)量為3 000 kg向北行駛的卡車，碰后兩輛車接在一起，并向南滑行了一小段距離后停下，根據(jù)測速儀的測定，長途客車碰前以20 m/s的速率行駛，由此可判斷卡車碰前的行駛速率(　　) A．小于10 m/s B．大于20 m/s，小于30 m/s C．大于10 m/s，小于20 m/s D．小于30 m/s，小于40 m/s 6．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t0時刻發(fā)生正碰，并且在碰撞過程中無機械能損失，兩球在碰撞后的速度圖象如圖所示，下列關系正確的是(　　) A．ma＞mb B．ma＜mb C．ma＝mb D．無法判斷 7．在光滑的水平面上，質(zhì)量為m1的小球A以速率v0向右運動。在小球的前方O點處有一質(zhì)量為m2的小球B處于靜止狀態(tài)，如圖所示。小球A與小球B發(fā)生正碰后小球A、B均向右運動。小球B被在Q點處的墻壁彈回后與小球A在P點相遇，PQ＝1.5PO。假設小球間的碰撞及小球與墻壁之間的碰撞都是彈性的，求兩小球質(zhì)量之比。 8．如圖所示，車廂的質(zhì)量為M，長度為L，靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m的木塊(可看成質(zhì)點)以速度v0無摩擦地在車廂底板上向右運動，木塊與前車壁碰撞后以向左運動，則再經(jīng)過多長時間，木塊將與后車壁相碰？ 參考答案 1. 答案：C　解析：盡可能減少碰后粒子的動能，才能盡可能增大內(nèi)能，所以設法使這兩個重離子在碰撞前的瞬間合動量為零，即具有相同大小的動量。 2. 答案：AC　解析：由p2＝2mEk知，甲球的動量大于乙球的動量，所以總動量的方向應為甲球的初動量的方向，可以判斷A、C正確。 3. 答案：AB　解析：本題考查動量守恒。根據(jù)動量守恒和能量守恒得碰撞后兩者的動量都為p，則總動量為2p，根據(jù)p2＝2mEk以及能量的關系得，所以，故A、B正確。 4. 答案：A　解析：A球與C球發(fā)生正碰，則動量守恒，即mAv0＝mAvA＋mCvC，接觸后，C球所帶電荷量變?yōu)椋瑢λ矫鎵毫榱?，則，解以上各式得vA＝10 m/s，所以選項A正確。 5. 答案：A　解析：兩車相撞后向南滑行，說明系統(tǒng)總動量向南，則客車的初動量大于貨車的初動量，亦即1 50020 kgm/s＞3 000 kgv，所以貨車速度v＜10 m/s。 6. 答案：B　解析：由題圖知a球以初速度與原來靜止的b球碰撞，碰后a球反彈，且速度小于a的初速度大小，根據(jù)動量守恒定律有：mava＝mava′＋mbvb′ 可得，， 因va′＜0，所以ma＜mb，故選項B正確。 7. 答案：2 解析：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，根據(jù)它們通過的路程，可知小球B和小球A在碰撞后的速度大小之比為4∶1 兩球碰撞過程有：m1v0＝m1v1＋m2v2 解得：。 8. 答案： 解析：木塊和車廂組成的系統(tǒng)動量守恒，設向右為正方向，碰后車廂的速度為v′，則 得，方向向右 設t時間內(nèi)木塊將與后車壁相碰，則 。