3、)v=Mv1+mv2+m0v3
B.擺球的速度不變,小車(chē)和木塊的速度變?yōu)関1和v2,滿(mǎn)足Mv=Mv1+mv2
C.擺球的速度不變,小車(chē)和木塊的速度都變?yōu)閡,滿(mǎn)足Mv=(M+m)u
D.小車(chē)和擺球的速度都變?yōu)関1,木塊的速度變?yōu)関2,滿(mǎn)足(M+m0)v=(M+m0)v1+mv2
5.
(多選)如圖所示,在光滑的水平面上放著質(zhì)量相等的兩個(gè)物塊,乙上系有一個(gè)水平輕質(zhì)彈簧,開(kāi)始物塊乙靜止,某一時(shí)刻物塊甲以速度v向乙運(yùn)動(dòng)并壓縮彈簧到彈簧最短,關(guān)于這一過(guò)程以下說(shuō)法正確的是( )
A.當(dāng)彈簧壓縮量最大時(shí),兩者速度一定相同
B.當(dāng)彈簧壓縮量最大時(shí),甲物塊速度為零
C.甲物塊動(dòng)能的減小量等
4、于乙物塊動(dòng)能的增加量
D.甲物塊動(dòng)量的減小量和乙物塊動(dòng)量的增加量大小相等
6.
如圖所示,自動(dòng)火炮連同炮彈的總質(zhì)量為M,當(dāng)炮管水平,火炮車(chē)在水平路面上以v1的速度向右勻速行駛中,發(fā)射一枚質(zhì)量為m的炮彈后,自動(dòng)火炮的速度變?yōu)関2,仍向右行駛,則炮彈相對(duì)炮筒的發(fā)射速度v0為( )
A. B. C. D.
7.某同學(xué)用圖甲所示裝置通過(guò)半徑相同的A、B兩球的碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。圖中PQ是斜槽,QR為水平槽。實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開(kāi)始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡。重復(fù)上述操作10次,得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍
5、從位置G由靜止開(kāi)始滾下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡。重復(fù)這種操作10次。圖甲中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)。B球落點(diǎn)痕跡如圖乙所示,其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面,米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊。
(1)碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為 cm。?
(2)以下關(guān)于本次實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法,正確的有( )
A.斜槽的末端必須水平
B.A、B兩球的半徑必須相等
C.A、B兩球必須用同種材料制成
D.A球和B球的質(zhì)量可以不用測(cè)量
8.
如圖所示,質(zhì)量均為m的小車(chē)與木箱緊挨著靜止在光滑的水平冰面上,質(zhì)量為2m的小明同學(xué)站在小車(chē)上用力向右迅速
6、推出木箱后,木箱相對(duì)于冰面運(yùn)動(dòng)的速度大小為v,木箱與右側(cè)豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞,反彈后被小明接住,求整個(gè)過(guò)程中小明對(duì)木箱做的功。
9.
質(zhì)量分別為3m和m的兩個(gè)物體,用一根細(xì)繩相連,中間夾著一根被壓縮的輕彈簧,在光滑的水平面上以速度v0勻速運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻剪斷細(xì)繩,質(zhì)量為m的物體離開(kāi)彈簧時(shí)速度變?yōu)関=2v0,如圖所示。則在這一過(guò)程中彈簧做的功和兩物體之間轉(zhuǎn)移的動(dòng)能分別是( )
A. B.m
C. D.
10.(多選)如圖所示,一質(zhì)量為0.5 kg的一塊橡皮泥自距小車(chē)上表面1.25 m高處由靜止下落,恰好落入質(zhì)量為2 kg、速度為2.5 m/s沿光滑水平地面運(yùn)動(dòng)的小車(chē)上,并與小
7、車(chē)一起沿水平地面運(yùn)動(dòng),g取10 m/s2,不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是( )
A.橡皮泥下落的時(shí)間為0.3 s
B.橡皮泥與小車(chē)一起在水平地面上運(yùn)動(dòng)的速度大小為2 m/s
C.橡皮泥落入小車(chē)的過(guò)程中,橡皮泥與小車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
D.整個(gè)過(guò)程中,橡皮泥與小車(chē)組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能為7.5 J
11.
3個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2、m3的小球,半徑相同,并排懸掛在長(zhǎng)度相同的3根豎直繩上,彼此恰好相互接觸?，F(xiàn)把質(zhì)量為m1的小球拉開(kāi)一些,如圖中虛線(xiàn)所示,然后釋放,經(jīng)球1與球2、球2與球3相碰之后,3個(gè)球的動(dòng)量相等。若各球間碰撞時(shí)均為彈性碰撞,且碰撞時(shí)間極短,不計(jì)空氣阻力,則m1
8、∶m2∶m3為( )
A.6∶3∶1 B.2∶3∶1 C.2∶1∶1 D.3∶2∶1
12.
(2018浙江杭州預(yù)測(cè))如圖為驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)中選取兩個(gè)半徑相同、質(zhì)量不等的小球,按下面步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
①用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為m1和m2;
②安裝實(shí)驗(yàn)裝置,將斜槽AB固定在桌邊,使槽的末端切線(xiàn)水平,再將一斜面BC連接在斜槽末端;
③先不放小球m2,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止釋放,標(biāo)記小球在斜面上的落點(diǎn)位置P;
④將小球m2放在斜槽末端B處,仍讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止釋放,兩球發(fā)生碰撞,分別標(biāo)記小球m1、m2在斜面上的落點(diǎn)位置;
⑤用毫米刻度尺測(cè)
9、出各落點(diǎn)位置到斜槽末端B的距離。圖中M、P、N點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中記下的小球在斜面上的三個(gè)落點(diǎn)位置,從M、P、N到B點(diǎn)的距離分別為sM、sP、sN。依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)回答下面問(wèn)題:
(1)兩小球的質(zhì)量m1、m2應(yīng)滿(mǎn)足m1 m2(選填“>”“=”或“<”)。?
(2)若進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以下所提供的測(cè)量工具中必需的是 。?
A.刻度尺 B.游標(biāo)卡尺
C.天平 D.彈簧測(cè)力計(jì)
E.秒表
(3)用實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)來(lái)表示,只要滿(mǎn)足關(guān)系式 ,就能說(shuō)明兩球碰撞前后動(dòng)量是守恒的。?
13.近年春節(jié)期間,全國(guó)許多大中城市將燃放煙花爆竹禁放改為限放,增加了節(jié)日氣氛。假設(shè)一質(zhì)量為m的煙花從地面
10、上A點(diǎn)以速度v豎直上升到最大高度處炸裂為質(zhì)量相等的兩塊,沿水平方向向相反兩個(gè)方向飛出,假設(shè)其中一塊落在距A點(diǎn)距離為s處,不計(jì)空氣阻力及消耗的炸藥質(zhì)量,煙花炸裂時(shí)消耗的化學(xué)能80%轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。求:
(1)煙花上升的最大高度;
(2)煙花炸裂后的一塊水平飛出時(shí)的速度大小;
(3)煙花炸裂時(shí)消耗的化學(xué)能。
14.
如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的玩具蛙,蹲在質(zhì)量為M的小車(chē)的細(xì)桿上,小車(chē)放在光滑的水平桌面上,若車(chē)長(zhǎng)為L(zhǎng),細(xì)桿高為h,且位于小車(chē)的中點(diǎn),試求:當(dāng)玩具蛙最小以多大的水平速度v跳出,才能落到桌面上。
考點(diǎn)強(qiáng)化練35 碰撞與反沖運(yùn)動(dòng)
1.C 盡量減小碰后粒子的動(dòng)能,才能增大內(nèi)能
11、,所以設(shè)法使這兩個(gè)重離子在碰撞前的瞬間具有相同大小的動(dòng)量,C正確。
2.D 對(duì)A、B組成的系統(tǒng)由于水平面光滑,所以動(dòng)量守恒。而對(duì)A、B、彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,即A、B動(dòng)能與彈簧彈性勢(shì)能之和為定值。當(dāng)A、B速度相等時(shí),可類(lèi)似于A、B的完全非彈性碰撞,A、B總動(dòng)能損失最多,此時(shí)彈簧形變量最大,彈性勢(shì)能最大。
3.AB 由題意知,碰撞后兩球均有速度,由碰撞過(guò)程中總動(dòng)能不增加可知,E1p0,故D錯(cuò)誤。
4.BC 碰撞的瞬間小車(chē)和木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)
12、量守恒,擺球的速度在瞬間不變,以球的初速度方向?yàn)檎较?若碰后小車(chē)和木塊的速度變v1和v2,由動(dòng)量守恒定律得:Mv=Mv1+mv2,若碰后小車(chē)和木塊速度相同,小車(chē)和木塊的速度都變?yōu)閡,由動(dòng)量守恒定律得:Mv=(M+m)u,故BC正確,AD錯(cuò)誤。
5.AD 當(dāng)彈簧壓縮到最短長(zhǎng)度時(shí),甲乙具有相同的速度,彈簧的勢(shì)能最大,甲的速度不為零,故A正確,B錯(cuò)誤;在壓縮彈簧的過(guò)程中,物塊的一部分分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能,所以甲物塊動(dòng)能的減少量等于乙物塊增加的動(dòng)能以及彈簧增加的彈性勢(shì)能的和,故C錯(cuò)誤;在碰撞的過(guò)程中兩個(gè)物體以及彈簧組成的系統(tǒng)在水平方向的動(dòng)量守恒,所以甲物體動(dòng)量的減小量和乙物體動(dòng)量的增加量大小
13、相等,故D正確。
6.B 炮彈相對(duì)地面的速度為v0+v2。由動(dòng)量守恒得
Mv1=(M-m)v2+m(v0+v2),得v0=。
7.答案 (1)64.7 (2)AB
解析 (1)碰撞后b球的水平射程落點(diǎn)如圖2所示,取所有落點(diǎn)中靠近中間的點(diǎn)讀數(shù),即可取一個(gè)最小的圓的圓心,約為64.7 cm;(2)斜槽的末端必須水平,才能保證兩個(gè)小球離開(kāi)斜槽后做平拋運(yùn)動(dòng)。所以A選項(xiàng)是正確的;為使兩球發(fā)生對(duì)心正碰,兩球半徑必須相等,所以B選項(xiàng)是正確的;為防止碰撞后入射球反彈,入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量,為使兩球發(fā)生正碰,兩球半徑應(yīng)相等,則兩球的材料應(yīng)不同,故C錯(cuò)誤;如果碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒,則:mav0=m
14、av1+mbv2,實(shí)驗(yàn)需要測(cè)出兩球的質(zhì)量,故D錯(cuò)誤;所以AB選項(xiàng)是正確的。
8.答案 mv2
解析 規(guī)定向左為正方向,由動(dòng)量守恒定律可得:
推出木箱的過(guò)程中,(m+2m)v1-mv=0,
接住木箱的過(guò)程中,mv+(m+2m)v1=(m+m+2m)v2,
小明對(duì)木箱做功為W,則W=,
代入數(shù)據(jù)解得:W=mv2。
9.D 設(shè)質(zhì)量為3m的物體離開(kāi)彈簧時(shí)的速度為v',根據(jù)動(dòng)量守恒定律,則有:(3m+m)v0=m·2v0+3mv'
解得:v'=v0
根據(jù)動(dòng)能定理,彈簧對(duì)兩個(gè)物體做的功分別為:
W1=m(2v0)2-
W2=×3m(v0)2-×3m=-
所以彈簧做的總功:W=W1+
15、W2=
質(zhì)量為m的物體動(dòng)能的增量為:m(2v0)2-
此過(guò)程中彈簧的彈性勢(shì)能的減小量為彈簧彈力做的功即為
由機(jī)械能守恒可知,兩物體之間轉(zhuǎn)移的動(dòng)能為:。
10.BD 橡皮泥下落的時(shí)間為:t= s=0.5 s。故A錯(cuò)誤;橡皮泥與小車(chē)在水平方向的動(dòng)量守恒,選取向右為正方向,則有:m1v0=(m1+m2)v,所以共同速度為:v= m/s=2 m/s,故B正確;橡皮泥落入小車(chē)的過(guò)程中,橡皮泥與小車(chē)組成的系統(tǒng)在水平方向的動(dòng)量守恒,但豎直方向的動(dòng)量不守恒。故C錯(cuò)誤;在整個(gè)的過(guò)程中,系統(tǒng)損失的機(jī)械能等于橡皮泥的重力勢(shì)能與二者損失的動(dòng)能,得:ΔE=m2gh+[m1(m1+m2)v2],代入數(shù)據(jù)可得:ΔE
16、=7.5 J。故D正確。故選BD。
11.A 因?yàn)楦髑蜷g發(fā)生的碰撞是彈性碰撞,則碰撞過(guò)程機(jī)械能守恒,動(dòng)量守恒。因碰撞后三個(gè)小球的動(dòng)量相等設(shè)為p,則總動(dòng)量為3p。由機(jī)械能守恒得,即,代入四個(gè)選項(xiàng)的質(zhì)量比值關(guān)系,只有A項(xiàng)符合,故選A。
12.答案 (1)> (2)AC
(3)m1=m1+m2
解析 (1)為了防止入射球碰后反彈,一定要保證入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量,即m1>m2。
(2)要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,需測(cè)量小球的質(zhì)量和三個(gè)落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離。故提供的測(cè)量工具中必需的是AC。
(3)碰撞前,小球m1落在圖中的P點(diǎn),設(shè)其水平初速度為v1。小球m1、m2發(fā)生碰撞后,m1的落點(diǎn)在圖中的M
17、點(diǎn),設(shè)其水平初速度為v1',m2的落點(diǎn)在圖中的N點(diǎn),設(shè)其水平初速度為v2'。設(shè)斜面與水平間的傾角為α,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得:sMsin α=gt2、sMcos α=v1't
解得:v1'=
同理可得:v1=、v2'=
只要滿(mǎn)足m1v1+0=m1v1'+m2v2'
即m1=m1+m2,就可以說(shuō)明兩球碰撞前后動(dòng)量是守恒的。
13.答案 (1) (2) (3)
解析 (1)由豎直上拋公式得煙花上升的最大高度h=。
(2)設(shè)煙花炸裂后的一塊水平飛出時(shí)的速度大小為v1,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得s=v1t,h=gt2,解得v1=。
(3)煙花炸裂后兩塊在水平方向動(dòng)量守恒,v1-v2=0,
解得另一塊的速度為v2=v1。
由能量守恒定律得煙花炸裂時(shí)消耗的化學(xué)能E=。
14.答案
解析蛙跳出后做平拋運(yùn)動(dòng),到達(dá)小車(chē)上表面的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=,蛙與車(chē)水平方向動(dòng)量守恒,可知mx=M(-x),蛙要能落到桌面上,其最小水平速度為v=,上面三式聯(lián)立求得v=。
（江浙選考1）2022年高考物理總復(fù)習(xí) 第十五章 動(dòng)量守恒定律 考點(diǎn)強(qiáng)化練35 碰撞與反沖運(yùn)動(dòng)
