2019年高中物理 第16章 第4節(jié)碰撞檢測試題 新人教版選修3-5 .doc

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2019年高中物理 第16章 第4節(jié)碰撞檢測試題 新人教版選修3-5 一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題) 1．質(zhì)量為ma＝1kg，mb＝2kg的小球在光滑的水平面上發(fā)生碰撞，碰撞前后兩球的位移—時間圖象如圖所示，則可知碰撞屬于(　　) A．彈性碰撞 B．非彈性碰撞 C．完全非彈性碰撞 D．條件不足，不能確定 答案：A 解析：由x－t圖象知，碰撞前va＝3m/s，vb＝0，碰撞后va′＝－1m/s，vb′＝2m/s，碰撞前動能mav＋mbv＝J，碰撞后動能mava′2＋mbvb′2＝J，故機械能守恒；碰撞前動量mava＋mbvb＝3kgm/s，碰撞后動量mava′＋mbvb′＝3kgm/s，故動量守恒，所以碰撞屬于彈性碰撞。 2．如圖所示，設(shè)質(zhì)量為M的導(dǎo)彈運動到空中最高點時速度為v0，突然炸成兩塊，質(zhì)量為m的一塊以速度v沿v0的方向飛去，則另一塊的運動(　　) A．一定沿v0的方向飛去 B．一定沿v0的反方向飛去 C．可能做自由落體運動 D．以上說法都不對 答案：C 解析：根據(jù)動量守恒得v′＝。mv可能大于、小于或等于Mv0，所以v′可能小于、大于或等于零。 3．現(xiàn)有甲、乙兩滑塊，質(zhì)量分別為3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向運動，發(fā)生了碰撞。已知碰撞后，甲滑塊靜止不動，那么這次碰撞是(　　) A．彈性碰撞 B．非彈性碰撞 C．完全非彈性碰撞 D．條件不足，無法確定 答案：A 解析：由動量守恒3mv－mv＝0＋mv′，所以v′＝2v 碰前總動能：Ek＝3mv2＋mv2＝2mv2 碰后總動能：Ek′＝mv′2＝2mv2， Ek＝Ek′，所以A對。 4．在光滑水平面上，動能為E0、動量為p0的小鋼球1與靜止小鋼球2發(fā)生碰撞，碰撞前后球1的運動方向相反，將碰撞后球1的動能和動量大小分別記為E1、p1，球2 的動能和動量的大小分別記為E2、p2，則必有(　　) A．E1E0 D．p2>p0 答案：ABD 解析：兩個鋼球組成的系統(tǒng)在碰撞過程中動量守恒，設(shè)鋼球1初動量的方向為正方向，又由動量守恒定律得：p0＝p2－p1，可見p2>p0，故選項D正確。單從動量方面分析，p1可以大于p0，若如此必有碰后系統(tǒng)的動能增加，但對于碰撞問題碰撞后系統(tǒng)的動能不可能大于碰前系統(tǒng)的動能，因此E1＋E2≤E0，必有E1F，故細線b不會被拉斷。 6．以初速度v0與水平方向成60角斜向上拋出的手榴彈，到達最高點時炸成質(zhì)量分別為m和2m的兩塊。其中質(zhì)量大的一塊沿著原來的方向以2v0 的速度飛行。 求(1)質(zhì)量較小的另一塊彈片速度的大小和方向。 (2)爆炸過程有多少化學(xué)能轉(zhuǎn)化為彈片的動能？ 答案：(1)2.5v0，方向與爆炸前速度的方向相反 (2)mv 解析：手榴彈爆炸過程，爆炸力是內(nèi)力，遠大于重力，因此爆炸過程各彈片組成的系統(tǒng)動量守恒，因為爆炸過程火藥的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，進而有一部分轉(zhuǎn)化為彈片的動能，所以此過程系統(tǒng)的機械能(動能)增加。 (1)斜拋的手榴彈在水平方向上做勻速直線運動，在最高點處爆炸前的速度v1＝v0cos60＝v0。設(shè)v1的方向為正方向，如圖所示，由動量守恒定律得： 3mv1＝2mv′1＋mv2 其中爆炸后大塊彈片速度v′1＝2v0， 解得v2＝－2.5v0，“－”號表示v2的速度與爆炸前速度方向相反。 (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，ΔEk＝2mv′＋mv－(3m)v＝mv。