成才之路2016_2017学年高中物理第16章动量守恒定律第4节碰撞课时作业新人教版选修3.doc

第4节 碰撞 基础夯实 一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题) 1．如图所示，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，则碰撞之后(　　) A．5个小球静止，1个小球运动B．4个小球静止，2个小球运动 C．3个小球静止，3个小球运动D．6个小球都运动 答案：C 解析：A球与B球相碰时，由于A质量小于B，A弹回，B获得速度与C碰撞，由于发生的碰撞为弹性碰撞且质量相等，B静止，C获得速度，同理，C和D的碰撞，D与E的碰撞都是如此，E获得速度后与F的碰撞过程中，由于E的质量大于F，所以E、F碰后都向右运动。所以碰撞之后，A、E、F三球运动，B、C、D三球静止。 2．(宜昌市葛州坝中学2015～2016学年高二下学期期中)一中子与一质量数为A(A1)的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为(　　) A．　　　　　　 B． C．　　　 D． 答案：A 解析：设中子质量为m，则原子核质量为Am， 由mv＝mv1＋Amv2，mv2＝mv＋Amv，得 v1＝v 所以＝，A对。 3．(湖北黄石有色一中2015～2016学年高二下学期期中)甲、乙两铁球质量分别是m1＝1kg，m2＝2kg，在光滑平面上沿同一直线运动，速度分别是v1＝6m/s、v2＝2m/s。甲追上乙发生正碰后两物体的速度有可能是(　　) A．v1′＝7m/s，v2′＝1.5m/s　　　 B．v1′＝2m/s，v2′＝4m/s C．v1′＝3.5m/s，v2′＝3m/s　　　 D．v1′＝4m/s，v2′＝3m/s 答案：B 解析：以甲的初速度方向为正方向，碰撞前总动量p＝m1v1＋m2v2＝1×6＋2×2＝10kg·m/s，碰撞前的动能EK＝m1v＋m2v＝×1×62＋×2×22＝22J；如果v1′＝7m/s，v2′＝1.5m/s，碰撞后动量守恒、机械能增加，故A错误；如果v1′＝2m/s，v2′＝4m/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正确；如果v1′＝3.5m/s，v2′＝3m/s，碰撞过程动量不守恒，故C错误；v1′＝4m/s，v2′＝3m/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错误；故选B。 4．如图所示，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，针对碰撞后的动能下列说法中正确的是(　　) A．B球动能的最大值是mvB．B球动能的最大值是mv C．系统动能的最小值是0D．系统动能的最小值是mv 答案：AD 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正确，B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mv，C、错D对。 5．(黑龙江大庆一中2015～2016学年高二下学期检测)如图所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m＝4kg的小物体B以水平速度v＝2m/s滑上原来静止的长木板A的上表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示，取g＝10m/s2，则下列说法正确的是(　　) A．木板A获得的动能为2JB．系统损失的机械能为2J C．木板A的最小长度为2mD．A、B间的动摩擦因数为0.1 答案：AD 解析：由图象可知，木板获得的速度为v＝1m/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＝(M＋m)v，解得：木板A的质量M＝4kg，木板获得的动能为：Ek＝Mv2＝2J，故A正确；系统损失的机械能ΔE＝mv－mv2－Mv2，代入数据解得：ΔE＝4J，故B错误；由图得到：0～1s内B的位移为xB＝×(2＋1)×1m＝1.5m，A的位移为xA＝×1×1m＝0.5m，木板A的最小长度为L＝xB－xA＝1m，故C错误；由图象可知，B的加速度：a＝－1m/s2 ，负号表示加速度的方向，由牛顿第二定律得：μmBg＝mBa，代入解得μ＝0.1，故D正确。 二、非选择题 6．如图所示，游乐场上，两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以共同的速度运动。设甲同学和他的车的总质量为150kg，碰撞前向右运动，速度的大小为4.5m/s；乙同学和他的车总质量为200kg，碰撞前向左运动，速度的大小为3.7m/s。求碰撞后两车共同的运动速度及碰撞过程中损失的机械能。 答案：0.186m/s　方向向左　2881.7J 解析：设甲同学的车碰撞前的运动方向为正方向，他和车的总质量m1＝150kg，碰撞前的速度v1＝4.5m/s；乙同学和车的总质量m2＝200kg，碰撞前的速度v2＝－3.7m/s。设碰撞