发布时间 : 星期日 文章高中物理 第一章 碰撞与动量守恒 动量守恒定律的应用（碰撞）习题（提高篇）教科版选修3-5更新完毕开始阅读20a79f68a617866fb84ae45c3b3567ec102ddcf9
动量守恒定律的应用（碰撞）
一、选择题
1．质量为M和m0的滑块用轻弹簧连接，以恒定的速度v沿光滑水平面运动，与位于正对面的质量为m的静止滑块发生碰撞，如图所示，碰撞时间极短，在此过程中，下列哪个或哪些说法是可能发生的？（ ）．
A．M、m0、m速度均发生变化，分别为v1、v2、v3，而且满足(M+m0)v=Mv1+m0v2+mv3 B．m0的速度不变，M和m的速度变为v1和v2，而且满足Mv=Mv1+mv2 C．m0的速度不变，M、m的速度都变为v＇，且满足Mv=(M+m)v＇
D．M、m0、m速度均发生变化，M和m0速度都变为v，m速度变为v2，而且满足(M+m)v0=(M+m0)v1+mv2
2．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，其位移一时间图象（s-t图象）如图中ADC和BDC所示．由图可知，物体A、B的质量之比为（ ）．
A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．3∶1
3．三个相同的木块A、B、C从同一高度处自由下落，其中木块A刚开始下落的瞬间被水平飞来的子弹击中，木块B在下落到一定高度时，才被水平飞来的子弹击中．若子弹均留在木块中，则三木块下落的时间tA、tB、tC的关系是（ ）．
A．tA＜tB＜tC B．tA＞tB＞tC C．tA＝tC＜tB D．tA＝tB＜tC
4．如图所示，木块A和B质量均为2 kg，置于光滑水平面上，B与一轻质弹簧一端相连，弹簧另一端固定在竖直挡板上，当A以4 m／s的速度向B撞击时，由于有橡皮泥而粘在一起运动，那么弹簧被压缩到最短时，具有的弹性势能大小为（ ）．
A．4 J B．8 J C．16 J D．32 J
5．如图所示，有两个质量相同的小球A和B（大小不计），A球用细绳吊起，细绳长度等于悬点距地面的高度，B点静止放于悬点正下方的地面上．现将A球拉到距地面高度为h处由静止释放，摆动到最低点与B球碰撞后粘在起共同上摆，则它们升起的最大高度为（ ）．
A．h／2 B．h C．h／4 D．h／2
6．在光滑水平面上,动能为E0、动量的大小为P0的小钢球l与静止小钢球2发生碰撞.碰撞前后球l的运动方向相反.将碰撞后球l的动能和动量的大小分别记为E1、P1，球2的动能和动量的大小分别记为E2、P2,则必有（ ）． A．E1＜E0 B．P1＜P0
7．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甲=5kg?m/s、
C．E2＞E0 D．P2＞P2
P乙=7kg?m/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为10kg?m/s。则两球质量m甲与m乙间的关系可能是下面的哪几种？（ ）．
A．m乙=m甲 B．m乙=2m甲 C．m乙=4m甲 D．m乙=6m甲
8．如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动．两球质量关系为mB=2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6 kg·m／s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为－4 kg·m／s，则（ ）．
A．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5 B．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10 C．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5
D．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10
9．如图所示，具有一定质量的小球A固定在轻杆一端，轻杆另一端挂在小车支架的O点．用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球摆下与B处固定的油泥碰击后粘在一起，则小车将（ ）．
A．向右运动 B．向左运动
C．静止不动 D．小球下摆时，车向左运动后又静止
10．在光滑的水平面上有三个完全相同的小球，它们成一条直线，2、3小球静止，并靠在一起，l球以速度v0射向它们，如图所示．设碰撞中不损失机械能，则碰后三个小球的速度可能值是（ ）．
A．v1?v2?v3?
11v0 B．v1=0，v2?v3?v0 32C．v1=0，v2?v3?1v0 D．v1=v2=0，v3=v0 2二、填空题
11．质量为M的金属块和质量为m的木块用细线系在一起，以速度V在水中匀速下沉，某一时刻细线断了，则当木块停止下沉的时刻。铁块下沉的速率为___________。（设水足够深，水的阻力不计）
12．如图所示，设车厢的长度为l，质量为M，静止于光滑的水平面上，车厢内有一质量为m的物体以初速度v0向右运动，与车厢壁来回碰撞n次后，静止在车厢中，这时车厢的速度为_______，方向与v0的方向_______．
13．一辆列车的总质量为M，在平直的水平轨道上以速度v匀速行驶，突然最后一节质量为m的车厢脱钩，假设列车所受的阻力与车的重量成正比，机车的牵引力不变，当脱钩的车厢刚好停止运动时，前面列车的速度为_______．
三、解答题：
14．从高处自由下落一个质量为m的物体，当物体下落h高度时突然炸裂成两块，其中质量为m1
的一块恰好能沿竖直方向回到开始下落的位置，求刚炸裂时另一块的速度v2．
15．如图所示，长l为0.8 m的细绳，一端固定于O点，另一端系一个质量为m1=0.2 kg的球．将球提起使细绳处于水平位置时无初速度释放．当球摆至最低点时，恰与放在光滑水平桌面边缘的质量为m2=1 kg的铁块正碰，碰后小球以2 m／s的速度弹回．若光滑桌面距地面高度h=1.25 m，铁块落地
2
点距桌边的水平距离多大？（g取10 rn／s）
16．如图所示，一轻质弹簧两端连着物体A和B，放在光滑的水平面上，物体A被水平速度为v0
的子弹击中，子弹嵌在其中，已知A的质量是B的
33，子弹的质量是B的，求： 44
（1）物体A获得的最大速度．
（2）弹簧压缩量最大时物体B的速度．
【答案与解析】 一、选择题：
1．【答案】B、C
【解析】因为碰撞时间极短，所以m0的速度应该不发生变化，A错，D错．碰后M与m的速度可能相同也可能不同，B对，C对．
2．【答案】C
【解析】由图象知：碰前vA=4 m／s，vB=0．碰后vA＇=vB＇=1 m／s．由动量守恒可知选项C正确． 3．【答案】C
【解析】木块C做自由落体运动，木块A被子弹击中做平抛运动，木块B在子弹击中瞬间竖直方向动量守恒，mv=(M+m)v＇，即v＇＜v，木块B竖直方向速度减小，所以tA=tC＜tB．
4．【答案】B
【解析】 A与B碰撞过程动量守恒，有mAVA=(mA+mB)vAB，所以vAB?压缩至最短时，A、B的动能完全转化成弹簧的弹性势能，所以Ep?vA?2m / s．当弹簧被212(mA?mB)vAB?8J． 25．【答案】C
【解析】本题中的物理过程比较复杂，所以应将过程细化、分段处理．A球由释放到摆到最低点的过程做的是圆周运动，应用动能定理可求出末速度，mgh?12mv1，所以v1?25h；A、B的碰撞2过程符合动量守恒：mv1=(m+m)v2，所以v2?5h；对A、B粘在一起共同上摆的过程应用机械能守恒，
1h2(m?m)v2 ?(m?m)gh'，h'?． 246．【答案】 ABD
【解析】 P0?P2?P1 E0?E2?E1