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2019-2020年高中物理 第十六章 動(dòng)量守恒定律 第4節(jié) 碰撞課后訓(xùn)練 新人教版選修3-5 1．科學(xué)家試圖模擬宇宙大爆炸初的情境，他們使兩個(gè)帶正電的不同重離子加速后，沿同一條直線相向運(yùn)動(dòng)而發(fā)生猛烈碰撞。為了使碰撞前的動(dòng)能盡可能多地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，關(guān)鍵是設(shè)法使這兩個(gè)重離子在碰撞前的瞬間具有相同大小的(　　) A．速率　　B．質(zhì)量　　C．動(dòng)量　　D．動(dòng)能 2．在一條直線上相向運(yùn)動(dòng)的甲、乙兩個(gè)小球，它們的動(dòng)能相等，已知甲球的質(zhì)量大于乙球的質(zhì)量，它們正碰后可能發(fā)生的情況是(　　) A．甲球停下，乙球反向運(yùn)動(dòng) B．甲球反向運(yùn)動(dòng)，乙球停下 C．甲、乙兩球都反向運(yùn)動(dòng) D．甲、乙兩球都反向運(yùn)動(dòng)，且動(dòng)能仍相等 3．質(zhì)量為M的物塊以速度v運(yùn)動(dòng)，與質(zhì)量為m的靜止物塊發(fā)生正撞，碰撞后兩者的動(dòng)量正好相等，兩者質(zhì)量之比可能為(　　) A．2 B．3 C．4 D．5 4．如圖所示，在真空中一光滑絕緣水平面上，有直徑相同的兩個(gè)金屬球A、C，質(zhì)量mA＝110－2 kg、mC＝510－3 kg，靜止在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的C球帶正電，電荷量qC＝1.010－2 C。在磁場(chǎng)外不帶電的A球以速度v0＝20 m/s進(jìn)入磁場(chǎng)中與C球發(fā)生正碰后，C球?qū)λ矫娴膲毫η『脼榱?g取10 m/s2)，則碰后A球的速度為(　　) A．10 m/s B．5 m/s C．－10 m/s D．－20 m/s 5．在高速公路上發(fā)生一起交通事故，一輛質(zhì)量為1 500 kg向南行駛的長(zhǎng)途客車迎面撞上了一質(zhì)量為3 000 kg向北行駛的卡車，碰后兩輛車接在一起，并向南滑行了一小段距離后停下，根據(jù)測(cè)速儀的測(cè)定，長(zhǎng)途客車碰前以20 m/s的速率行駛，由此可判斷卡車碰前的行駛速率(　　) A．小于10 m/s B．大于20 m/s，小于30 m/s C．大于10 m/s，小于20 m/s D．小于30 m/s，小于40 m/s 6．在光滑的水平面上，有a、b兩球，其質(zhì)量分別為ma、mb，兩球在t0時(shí)刻發(fā)生正碰，并且在碰撞過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失，兩球在碰撞后的速度圖象如圖所示，下列關(guān)系正確的是(　　) A．ma＞mb B．ma＜mb C．ma＝mb D．無(wú)法判斷 7．在光滑的水平面上，質(zhì)量為m1的小球A以速率v0向右運(yùn)動(dòng)。在小球的前方O點(diǎn)處有一質(zhì)量為m2的小球B處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。小球A與小球B發(fā)生正碰后小球A、B均向右運(yùn)動(dòng)。小球B被在Q點(diǎn)處的墻壁彈回后與小球A在P點(diǎn)相遇，PQ＝1.5PO。假設(shè)小球間的碰撞及小球與墻壁之間的碰撞都是彈性的，求兩小球質(zhì)量之比。 8．如圖所示，車廂的質(zhì)量為M，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m的木塊(可看成質(zhì)點(diǎn))以速度v0無(wú)摩擦地在車廂底板上向右運(yùn)動(dòng)，木塊與前車壁碰撞后以向左運(yùn)動(dòng)，則再經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間，木塊將與后車壁相碰？ 參考答案 1. 答案：C　解析：盡可能減少碰后粒子的動(dòng)能，才能盡可能增大內(nèi)能，所以設(shè)法使這兩個(gè)重離子在碰撞前的瞬間合動(dòng)量為零，即具有相同大小的動(dòng)量。 2. 答案：AC　解析：由p2＝2mEk知，甲球的動(dòng)量大于乙球的動(dòng)量，所以總動(dòng)量的方向應(yīng)為甲球的初動(dòng)量的方向，可以判斷A、C正確。 3. 答案：AB　解析：本題考查動(dòng)量守恒。根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒得碰撞后兩者的動(dòng)量都為p，則總動(dòng)量為2p，根據(jù)p2＝2mEk以及能量的關(guān)系得，所以，故A、B正確。 4. 答案：A　解析：A球與C球發(fā)生正碰，則動(dòng)量守恒，即mAv0＝mAvA＋mCvC，接觸后，C球所帶電荷量變?yōu)椋瑢?duì)水平面壓力為零，則，解以上各式得vA＝10 m/s，所以選項(xiàng)A正確。 5. 答案：A　解析：兩車相撞后向南滑行，說(shuō)明系統(tǒng)總動(dòng)量向南，則客車的初動(dòng)量大于貨車的初動(dòng)量，亦即1 50020 kgm/s＞3 000 kgv，所以貨車速度v＜10 m/s。 6. 答案：B　解析：由題圖知a球以初速度與原來(lái)靜止的b球碰撞，碰后a球反彈，且速度小于a的初速度大小，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：mava＝mava′＋mbvb′ 可得，， 因va′＜0，所以ma＜mb，故選項(xiàng)B正確。 7. 答案：2 解析：從兩小球碰撞后到它們?cè)俅蜗嘤?，小球A和B的速度大小保持不變，根據(jù)它們通過(guò)的路程，可知小球B和小球A在碰撞后的速度大小之比為4∶1 兩球碰撞過(guò)程有：m1v0＝m1v1＋m2v2 解得：。 8. 答案： 解析：木塊和車廂組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)向右為正方向，碰后車廂的速度為v′，則 得，方向向右 設(shè)t時(shí)間內(nèi)木塊將與后車壁相碰，則 。