全国通用2019版高考物理一轮复习第六章动量动量守恒定律微专题49碰撞备考精炼.doc

1、【 精品教育资源文库 】 49 碰撞 方法点拨 (1)对于弹性碰撞的动量守恒和能量守恒要熟知，对于和一个静止的物体发生弹性碰撞后的速度表达式要熟记，如果在考场上来计算，太浪费时间 (2)明确碰撞前瞬间状态、碰撞后瞬间状态是碰撞过程的初、末状态 1 (2018 湖北荆州质检 )如图 1所示， A、 B两小球在光滑水平面上分别以动量 p1 4 kgm/s和 p2 6 kgm/s( 向右为正方向 )做匀速直线运动，则在 A 球追上 B 球并与之碰撞的过程中，两小球的动量变化量 p1和 p2可能分别为 ( ) 图 1 A 2 kgm/s, 3 kgm/s B 8 kgm/s, 8 kgm/s C 1

2、 kgm/s, 1 kgm/s D 2 kgm/s, 2 kgm/s 2 (2017 湖北武汉 2 月调考 )在光滑水平面上，物块 a 以大小为 v 的速度向右运动，物块b 以大小为 u 的速度向左运动， a、 b 发生弹性正碰已知 a 的质量远远小于 b 的质量，则碰后物块 a 的速度大小是 ( ) A v B v u C v 2u D 2u v 3 (2018 山东济宁期中 )在光滑的水平地面上放有一质量为 M 带光滑 14圆弧形槽的小车，一质量 为 m的小铁块以速度 v沿水平槽口滑去，如图 2所示，若 M m，则铁块离开车时将 ( ) 图 2 A向左平抛 B向右平抛 C自由落体 D无法判

3、断 4 (2017 北京海淀区零模 ) 如图 3 所示，在光滑水平地面上有 A、 B 两个小物块，其中物块 A 的左侧连接一水平轻质弹簧物块 A 处于静止状态，物块 B 以一定的初速度向物块 A运动，并通过弹簧与物块 A 发生弹性正碰对于该作用过程，两物块的速率变化可用速率时间图象进行描述，在下图所示的图象中，图线 1 表示物块 A 的速率变化情况，图线 2 表示【 精品教育资源文库 】 物块 B 的速率变化情况则在这 四个图象中可能正确的是 ( ) 图 3 5.质量为 m1 1 kg 和 m2(未知 )的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间极短，其 x t图象如图 4 所示，则 ( )

4、图 4 A此碰撞一定为弹性碰撞 B被碰物体质量为 2 kg C碰后两物体速度相同 D此过程有机械能损失 6 (多选 )矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为 m 的子弹以速度 v 水平射向滑块若射击下层，子弹刚好不射出；若射击上层，则子弹刚好能射穿一半厚度，如图 5 所示则上述两种情况相比较 ( ) 图 5 A子弹的末速度大小相等 B系统产生的热量一样多 C子弹对滑块做的功不相同 D子弹和滑块间的水平作用力一样大 7 (多选 )(2017 江西新余一中第七次模拟 )如图 6 所示，小车在光滑水平面上向左匀速运动，水平轻质弹簧左端固定在 A 点，物体与固定在

5、 A 点的细线相连，物体压缩弹簧 (物体与【 精品教育资源文库 】 弹簧未连接 )，某时刻细线断开，物体沿车滑动到 B 端并粘在 B 端的油泥上，取小车、物体和弹簧为一个系统，下列说法正确的是 ( ) 图 6 A若物体滑动中不受摩擦力，则全过程系统机械能守恒 B若物体滑动中受摩擦力，全过程系统 动量守恒 C不论物体滑动中受不受摩擦力，小车的最终速度与断线前相同 D不论物体滑动中受不受摩擦力，系统损失的机械能相同 8如图 7 所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板， A 球在水平面上静止放置， B 球向左运动与 A 球发生正碰， B 球碰撞前、后的速率之比为 31 ， A 球垂直撞向挡板，碰后

6、原速率返回两球刚好不发生第二次碰撞， A、 B 两球的质量之比为 _， A、 B 两球碰撞前、后两球的总动能之比为 _ 图 7 9 (2017 广东广州 12 月模拟 )如图 8 所示，水平面上相距为 L 5 m 的 P、 Q 两点 分别固定一竖直挡板，一质量为 M 2 kg 的小物块 B 静止在 O 点， OP 段光滑， OQ 段粗糙且长度为 d 3 m一质量为 m 1 kg 的小物块 A 以 v0 6 m/s 的初速度从 OP 段的某点向右运动，并与B 发生弹性碰撞两物块与 OQ 段的动摩擦因数均为 0.2，两物块与挡板的碰撞时间极短且均不损失机械能重力加速度 g 10 m/s2, 求：

7、图 8 (1)A 与 B 在 O 点碰后瞬间各自的速度； (2)两物块各自停止运动时的时间间隔 【 精品教育资源文库 】 10 (2018 甘肃天水一中学段考试 )如图 9 所示，在光滑的水平面上有一辆长平 板车，它的中央放一个质量为 m 的小物块，物块跟车表面的动摩擦因数为 ，平板车的质量 M 2m，车与物块一起向右以初速度 v0匀速运动，车跟右侧的墙壁相碰设车跟墙壁碰撞的时间很短，碰撞时没有机械能损失，重力加速度为 g，求： 图 9 (1)平板车的长度 L 至少多长时，小物块才不会从车上落下来； (2)若在车的左侧还有一面墙壁，左右墙壁相距足够远，使得车跟墙壁相碰前，车与小物块总是相对静

8、止的，车在左右墙壁间来回碰撞，碰撞 n 次后，物块跟车一起运动的速度 vn； (3)在车与左右墙壁来回碰撞的整个过程中，小物块在车表面相对 于车滑动的总路程 s. 【 精品教育资源文库 】 答案精析 1 D 由于碰撞过程中动量守恒，两小球动量变化大小相等，方向相反，因此 A 错误；因为碰撞的过程中系统动能不增加若 p1 和 p2 分别为 8 kgm/s, 8 kgm/s ，则 p1 4 kgm/s ， p2 14 kgm/s ，根据 Ek p22m知相撞过程中系统动能增加， B 错误；两球碰撞的过程中， B 球的动量增加， p2为正值， A 球的动量减小， p1为负值，故 C 错误变化量分别

9、为 2 kgm/s 、 2 kgm/s ，符合动量守恒、动能 不增加以及实际的规律，故 D 正确 2 C 3 C 小铁块和小车组成的系统水平方向不受外力，系统水平方向的动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得： mv Mv 车 mv 铁 由机械能守恒定律得： 12mv2 12Mv 车 2 12mv 铁 2 解得铁块离开小车时： v 铁 0， v 车 v 所以铁块离开时将做自由落体运动，故 A、 B、 D 错误， C 正确 4 B 物块 B 压缩弹簧的过程，开始时 A 做加速运动， B 做减速运动，两个物块的加速度增大当弹簧压缩至最短时，二者的 速度相等；此后 A 继续加速， B 继续减速当弹

10、簧恢复原长时 B 离开弹簧， A、 B 均做匀速直线运动， C、 D 错误；由动量守恒定律和机械能守恒定律可得，碰后速度 vA 2mBmA mBv0， vB mB mAmA mBv0.A、 B 两项中碰后 B 的速度为正值，可知 mBmA，故 vA 2mAmB 1v0v0，故 A 错误， B 正确 5 A x t 图象的斜率表示物体的速度，由题图求出碰撞前后的速度分别为： v1 4 m/s，v2 0， v1 2 m/s， v2 2 m/s；由动量守恒定律 m1v1 m1v1 m2v2 得， m2 3 kg；根据动能表达式以及以上数据计算碰撞前、后系统总动能均为 8 J，机械能没有损失，因此是弹

11、性碰撞， B、 C、 D 错误， A 正确 6 AB 根据动量守恒，两种情况下最终子弹与木块的速度相等， A 正确；根据能量守恒可知，初状态子弹动能相同，末状态两木块与子弹的动能也相同，因此损失的动能转化成的热量也相同， B 正确；子弹对滑块做的功等于滑块末状态的动能，因此做功相同， C 错误；产生的热量 Q Ff x，由于产生的热量相同，而相对位移 x 不同，因此 子弹和滑块间的水平作用力大小不同， D 错误 7 BCD 物体与油泥粘合的过程，发生非弹性碰撞，系统机械能有损失，故 A 错误；整个【 精品教育资源文库 】 系统在水平方向不受外力，竖直方向上合外力为零，则系统动量一直守恒，故

12、B 正确；取系统的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律可知，物体沿车滑动到 B 端粘在 B 端的油泥上后系统共同的速度与初速度是相同的，故 C 正确；由 C 的分析可知，当物体与 B 端橡皮泥粘在一起时，系统的速度与初速度相等，所以系统的末动能与初动能是相等的，系统损失的机械能等于弹簧的弹性势能，与物体滑动中受不受摩擦力无关，故 D 正确 8 41 95 解析 设 A、 B 球的质量分别为 mA和 mB， A 球碰撞后的速度大小为 vA2， B 球碰撞前、后的速度大小分别为 vB1和 vB2，由题意知 vB1 vB2 31 ， vA2 vB2.A、 B 碰撞过程由动量守恒定律得mBvB1 mA

13、vA2 mBvB2，所以有 mAmB vB1 vB2vA2 41.A、 B 两球碰撞前、后的总动能之比为12mBvB1212mBvB22 12mAvA22 95. 9 (1)2 m/s，方向向左 4 m/s，方向向右 (2)1 s 解析 (1)设 A、 B 在 O 点碰后的速度分别为 v1和 v2，以向右为正方向 由动量守恒： mv0 mv1 Mv2 碰撞前后动能相等： 12mv02 12mv12 12Mv22 解得： v1 2 m/s，负号表示方向向左； v2 4 m/s，方向向右 (2)碰后，两物块在 OQ 段减速时加速度大小均为： a g 2 m/s2 B 经过 t1时 间与 Q 处挡板

14、碰，由运动学公式： v2t1 12at12 d 得 t1 1 s(t1 3 s 舍去 ) 与挡板碰后， B 的速度大小 v3 v2 at1 2 m/s 反弹后减速时间 t2 v3a 1 s 反弹后经过位移 x1 v322a 1 m， B 停止运动 物块 A 与 P 处挡板碰后，以 v4 2 m/s 的速度滑上 O 点，经过 x2 v422a 1 m 停止 所以最终 A、 B 的距离 x d x1 x2 1 m，两者不会碰第二次 【 精品教育资源文库 】 在 A、 B 碰后， A 运动总时间 tA 2?L d?|v1| v4g 3 s B 运动总时间 tB t1 t2 2 s 则时间间隔 tAB 1 s. 10 (1)8v023g (2)v03n (3)3v022g 解析 (1)平板车跟右侧墙壁相碰后速度大小不变、方向相反，车与物块有相对运动，车与物块之间的滑动摩擦力 Ff mg 设物块与车共同速度为 v1，对车与物块组成的系统，以向左 的方向为正方向，根据动量守恒定律有 (M m)v0 (M m)v1 设平板车的长至少为 L，根据能量守恒定律有 12(M m)v02 12(M m)v12 12FfL 解得 L 8v023g (2)由 (1)可解