人教版高中物理选修3-5 碰 撞 名师精编课时作业.doc

PAGE ……………………………………………………………名校名师推荐………………………………………………… PAGE PAGE 1 课时跟踪检测（三） 碰 撞 1．在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等速率相向而行，下列现象可能的是(　　) A．若两球质量相等，碰后以某一相等速率互相分开 B．若两球质量相等，碰后以某一相等速率同向而行 C．若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开 D．若两球质量不同，碰后两球都静止 解析：选A　若两球质量相等，碰前两球总动量为零，碰后总动量也应该为零，由此分析可得A可能、B不可能。若两球质量不同，碰前两球总动量不为零，碰后总动量也不能为零，D不可能。若两球质量不同且碰后以某一相等速率分开，则总动量方向与质量较大的球的动量方向相同，与碰前总动量方向相反，C不可能。 2．关于散射，下列说法正确的是(　　) A．散射就是乱反射，毫无规律可言 B．散射中没有对心碰撞 C．散射时仍遵守动量守恒定律 D．散射时不遵守动量守恒定律 解析：选C　由于散射也是碰撞，所以散射过程中动量守恒。 3.如图1所示，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A的质量为m，速度大小为2v0，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是(　　) 图1 A．A和B都向左运动　　 B．A和B都向右运动 C．A静止，B向右运动 D．A向左运动，B向右运动 解析：选D　选向右为正方向，则A的动量pA＝m·2v0＝2mv0。B的动量pB＝－2mv0。碰前A、B的动量之和为零，根据动量守恒，碰后A、B的动量之和也应为零，可知四个选项中只有选项D符合题意。 4.A、B两物体发生正碰，碰撞前后物体A、B都在同一直线上运动，其位移—时间图像如图2所示。由图可知，物体A、B的质量之比为(　　) 图2 A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．3∶1 解析：选C　由图像知：碰前vA＝4 m/s，vB＝0。碰后vA′＝vB′＝1 m/s，由动量守恒可知mAvA＋0＝mAvA′＋mBvB′，解得mB＝3mA。故选项C正确。 5．甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动，已知它们的动量分别是5 kg·m/s和7 kg·m/s，甲追上乙并发生碰撞，碰撞后乙球的动量变为10 kg·m/s，则两球质量m甲与m乙的关系可能是(　　) A．m乙＝m甲 B．m乙＝2m甲 C．4m甲＝m乙 D．m乙＝6m甲 解析：选C　碰撞前，v甲v乙，即eq \f(p甲,m甲)eq \f(p乙,m乙)，可得eq \f(m甲,m乙)eq \f(5,7)；碰撞后，v甲≤v乙，即eq \f(p甲′,m甲)≤eq \f(p乙′,m乙)，可得eq \f(m甲,m乙)≥eq \f(1,5)；综合可得eq \f(1,5)≤eq \f(m甲,m乙)eq \f(5,7)，选项A、D错误。由碰撞过程动能不增加可知，E碰前≥E碰后，由B得到E碰前E碰后，所以排除B，答案选C。 6．(多选)质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。初始时小物块停在箱子正中间，如图3所示。现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为(　　) 图3 A.eq \f(1,2)mv2 B.eq \f(mMv2,2(m＋M)) C.eq \f(1,2)NμmgL D．NμmgL 解析：选BD　根据动量守恒，小物块和箱子的共同速度v′＝eq \f(mv,M＋m)，损失的动能ΔEk＝eq \f(1,2)mv2－eq \f(1,2)(M＋m)v′2＝eq \f(mMv2,2(m＋M))，所以B正确；根据能量守恒，损失的动能等于因摩擦产生的热量，而计算热量的方法是摩擦力乘以相对位移，所以ΔEk＝fNL＝NμmgL，可见D正确。 7．冰球运动员甲的质量为80.0 kg。当他以5.0 m/s的速度向前运动时，与另一质量为100 kg、速度为3.0 m/s的迎面而来的运动员乙相撞。碰后甲恰好静止。假设碰撞时间极短，求 (1)碰后乙的速度的大小； (2)碰撞中总机械能的损失。 解析：(1)设运动员甲、乙的质量分别为m、M，碰前速度大小分别为v、V，碰后乙的速度大小为V′。由动量守恒定律有 mv－MV＝MV ′ 　① 代入数据得V′＝1.0 m/s　② (2)设碰撞过程中总机械能的损失为ΔE，应有 eq \f(1,2)mv2＋eq \f(1,2)MV2＝eq \f(1,2)MV′2＋ΔE　③ 联立②③式，代入数据得 ΔE＝1 400 J 。 答案：(1)1.0 m/s　(2)1 400 J 8．如