3-5-1碰撞与动量守恒.docVIP

3-5-1碰撞与动量守恒 一、选择题 1．关于物体的动量，下列说法中正确的是(　　) A．物体的动量越大，其惯性也越大 B．同一物体的动量越大，其速度一定越大 C．物体的加速度不变，其动量一定不变 D．运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向 [答案]　BD [解析]　此题考查有关动量大小的决定因素和矢量性．物体的动量越大，即质量与速度的乘积越大，不一定惯性(质量)大，A项错；对于同一物体，质量一定，所以速度越大，动量越大，B项对；加速度不变，但速度可以变，如平抛运动的物体，故C项错；动量的方向始终与速度方向相同，D项对． 2. (2011·青岛模拟)如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是(　　) A．A开始运动时　　　　　B．A的速度等于v时 C．B的速度等于零时 D．A和B的速度相等时 [答案]　D [解析]　物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒，机械能守恒，当弹簧形变量最大时弹性势能最大，A、B两物体的动能最小，其动能损失最大，此时A、B具有共同的速度，故A、B、C均错，D正确． 3．(2011·福建)在光滑水平面上，一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后，A球的速度方向与碰撞前相反．则碰撞后B球的速度大小可能是(　　) A．0.6v　　　B．0.4v　　　C．0.3v　　　D．0.2v [答案]　A [解析]　本题主要考查碰撞中动量守恒定律的应用，意在考查考生应用动量守恒定律分析简单碰撞的能力．mv＝2mvB－mvA，vA0，则vB0.5v，A正确． 4．(2011·内江模拟)斜向上抛出一个爆竹，到达最高点时(速度水平向东)立即爆炸成质量相等的三块，前面一块速度水平向东，后面一块速度水平向西，前、后两块的水平速度(相对地面)大小相等、方向相反．则以下说法中正确的是(　　) A．爆炸后的瞬间，中间那块的速度大于爆炸前瞬间爆竹的速度 B．爆炸后的瞬间，中间那块的速度可能水平向西 C．爆炸后三块将同时落到水平地面上，并且落地时的动量相同 D．爆炸后的瞬间，中间那块的动能可能小于爆炸前的瞬间爆竹的总动能 [答案]　A [解析]　设爆竹爆炸前瞬间的速度为v0，爆炸过程中，因为内力远大于外力，则爆竹爆炸过程中动量守恒，设前面的一块速度为v1，则后面的速度为－v1，设中间一块的速度为v，由动量守恒有3mv0＝mv1－mv1＋mv，解得v＝3v0，表明中间那块速度方向向东，速度大小比爆炸前的大，则A对，B错；三块同时落地，但动量不同，C项错；中间那块的动能为m(3v0)2，大于爆炸前系统的总动能mv，D项错． 5．(2011·潍坊模拟)如图所示，木块A、B并排且固定在水平桌面上，A的长度是L，B的长度是2L.一颗子弹沿水平方向以速度v1射入A，以速度v2穿出B.子弹可视为质点，其运动视为匀变速直线运动．则子弹穿出A时的速度为(　　) A. B. C. D.v1 [答案]　C [解析]　子弹从射入A到穿出B的过程中做匀变速直线运动，设子弹运动加速度为a，由运动学公式知：3L＝，得a＝，假设穿出A的速度为v，则L＝，代入a解得v＝；因此选项C正确． 6．在公路上发生一起交通事故，质量为1.0×104kg的客车，向南行驶迎面撞上质量为2.0×104kg向北行驶的货车，碰后两车接在一起，并向南滑行了一段距离后停止．根据测速仪的测定，碰前客车行驶速率为20m/s，由此可判断碰前货车的行驶速率为(　　) A．小于10m/s B．大于10m/s小于20m/s C．大于20m/s小于30m/s D．大于30m/s小于40m/s [答案]　A [解析]　由题意知，向南行驶的客车比向北行驶的货车的动量大，则1.0×104×202.0×104v，v10m/s，选项A正确． 7．(2011·烟台模拟)如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰．小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞后的s－t图象．已知m1＝0.1kg，由此可以判断(　　) A．碰前m2静止，m1向右运动 B．碰后m2和m1都向右运动 C．m2＝0.3kg D．碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能 [答案]　AC [解析]　由图乙可以看出，碰前m1的位移随时间均匀增加，m2的位移不变，可知m2静止，m1向右运动，故A是正确的．碰后一个位移增大，一个位移减小，说明运动方向不一致，即B错误．由图乙可以算出碰前m1的速度v1＝4m/s，碰后的速度v′1＝－2m/s，碰前m2的速度v2＝0，碰后的速度v′2＝2m/s，由动量守恒m1v1＋m2v2＝m1v′1＋m2v′2，计算得m2＝0.3kg，故C是正确的．碰撞过