高考物理动量冲量精讲精练爆炸反冲碰撞动量能量综合练习题.docx

PAGE PAGE 10 爆炸反冲碰撞动量能量 如图所示，在光滑水平面上质量分别为m ＝2 kg、m ＝4 kg，速率分别为 v ＝5 m/s、v ＝2 m/s A B A B 的 A、B 两小球沿同一直线相向运动( ) A．它们碰撞前的总动量是 18 kg·m/s，方向水平向右B．它们碰撞后的总动量是 18 kg·m/s，方向水平向左C．它们碰撞前的总动量是 2 kg·m/s，方向水平向右D．它们碰撞后的总动量是 2 kg·m/s，方向水平向左 解析：选 C.它们碰撞前的总动量是 2 kg·m/s，方向水平向右，A、B 相碰过程中动量守恒，故它们碰撞后的总动量也是 2 kg·m/s，方向水平向右，选项C 正确． 一枚火箭搭载着卫星以速率v 进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离．已知前部分的 0 卫星质量为 m ，后部分的箭体质量为 m ，分离后箭体以速率 v 沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离 1 2 2 前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v 为( ) 1 A．v －v 0 2 m B．v ＋v 0 2 m C．v － 2v D．v ＋ 2(v －v ) 0 m 2 1 0 m 0 2 1 m 解析：选 D.由动量守恒定律得(m ＋m )v ＝m v ＋m v 得 v ＝v ＋ 2(v －v )． 1 2 0 1 1 2 2 1 0 m 0 2 1 甲、乙两球在水平光滑轨道上向同方向运动，已知它们的动量分别是 p ＝5 kg·m/s，p ＝7 kg·m/s， 1 2 甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为 10 kg·m/s，则二球质量 m 与 m 间的关系可能是下面 1 2 的哪几种( ) A．m ＝m 1 2 C．4m ＝m 1 2 B．2m ＝m 1 2 D．6m ＝m 1 2 解析：选C.甲、乙两球在碰撞过程中动量守恒，所以有：p ＋p ＝p ′＋p ′，即：p ′＝2 kg·m/s. 1 2 1 2 1 由于在碰撞过程中，不可能有其它形式的能量转化为机械能，只能是系统内物体间机械能相互转化或一部 p2 p2 p ′2 p ′2 21 分机械能转化为内能，因此系统的机械能不会增加．所以有 1 ＋ 2 ≥ 1 ＋ 2 ，所以有：m ≤ m ，因 2m 2m 2m 2m 1 2 1 2 p p 1 51 2 5 为题目给出物理情景是“甲从后面追上乙”，要符合这一物理情景，就必须有 1＞ 2，即 m ＜ m ；同时还 m m 1 7 2 1 2 p ′ p ′ 1 要符合碰撞后乙球的速度必须大于或等于甲球的速度这一物理情景，即 1 ＜ 2 ，所以 m ＞ m .因此 C 选项正确． m m 1 5 2 1 2 4．(多选) 如图，大小相同的摆球a 和 b 的质量分别为m 和 3m，摆长相同，摆动周期相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触，现将摆球a 向左拉开一小角度后释放，若两球的碰撞是弹性的，下列判断正确 的是( ) A．第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等B．第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等C．第一次碰撞后，两球的最大摆角不相同 D．发生第二次碰撞时，两球在各自的平衡位置 解析：选AD.两球在碰撞前后，水平方向不受外力，故水平两球组成的系统动量守恒，由动量守恒定 1 1 1 v 律有：mv ＝mv ＋3mv ；又两球碰撞是弹性的，故机械能守恒，即 mv2＝ mv2＋ 3mv2，解两式得：v ＝－ 0， 0 1 2 2 0 2 1 2 2 1 2 v v ＝ 0，可见第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等，选项A 正确；因两球质量不相等，故两球碰后 2 2 的动量大小不相等，选项B 错；两球碰后上摆过程，机械能守恒，故上升的最大高度相等，因摆长相等， 故两球碰后的最大摆角相同，选项C 错；两球摆动周期相同，故经半个周期后，两球在平衡位置处发生第二次碰撞，选项 D 正确． (多选)在质量为 M 的小车中挂有一单摆，摆球的质量为m ，小车和单摆以恒定的速度v 沿光滑水 0 平地面运动，与位于正对面的质量为m 的静止木块发生碰撞，碰撞的时间极短，在此碰撞过程中，下列哪些情况说法是可能发生的( ) 小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为v 、v 、v ，满足(M＋m )v＝Mv ＋mv ＋m v 1 2 3 0 1 2 0 3 摆球的速度不变，小车和木块的速度变化为v 和v ，满足 Mv＝Mv ＋mv 1 2 1 2 摆球的速度不变，小车和木块的速度都变为v ，满足Mv＝(M＋m)v 1 1 小车和摆球的速度都变为v ，木块的速度变为 v ，满足(M＋m )v＝(M＋m )v ＋mv 1 2 0 0 1 2 解析：选BC.在小车 M 和木块发生碰撞的瞬间，摆球并没有直接