2019-2020年高中物理 第十六章 動量守恒定律 第四節(jié) 碰撞自我小測 新人教版選修3-5.doc

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2019-2020年高中物理 第十六章 動量守恒定律 第四節(jié) 碰撞自我小測 新人教版選修3-51在光滑的水平面上有A、B兩球，其質量分別為mA、mB，兩球在t0時刻發(fā)生正碰，并且在碰撞過程中無機械能損失，兩球在碰撞前后的速度時間圖象如圖所示，下列關系式正確的是（） AmAmB BmAmB CmAmB D無法判斷2質量為m的小球A以水平速率v與靜止在光滑水平面上質量為3m的小球B正碰后，小球A的速率為，則碰后B球的速度為（以A球原方向為正方向）（）A. Bv C D. 3質量為M的木塊在光滑的水平面上以速度v1向右運動，質量為m的子彈以速度v2向左射入木塊并停留在木塊中，要使木塊停下來，發(fā)射子彈的數(shù)目是（）A. B. C. D.4. 在光滑水平面上有三個完全相同的小球，它們在同一條直線上，2、3小球靜止，并靠在一起，1球以速度v0射向它們，如圖所示。設碰撞中不損失機械能，則碰后三個小球的速度可能是（） Av1=v2=v3=v0 Bv10，v2v3v0Cv10，v2v3v0 Dv1v20，v3v05質量分別是m和m的兩球發(fā)生正碰前后的位移跟時間t的關系如圖所示，由此可知，兩球的質量之比mm為（）A13 B31 C11 D126如圖所示，在質量為M的小車中掛著一單擺，擺球質量為m0，小車和單擺以恒定的速度v沿光滑水平地面運動，與位于正前方的質量為m的靜止的 木塊發(fā)生碰撞，碰撞的時間極短。在此碰撞過程中，下列情況可能發(fā)生的是（）A小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化，分別變?yōu)関1、v2、v3，滿足（Mm0）vMv1mv2m0v3B擺球的速度不變，小車和木塊的速度變?yōu)関1和v2，滿足MvMv1mv2C擺球的速度不變，小車和木塊的速度都變?yōu)閡，滿足Mv（Mm）uD小車和擺球的速度都變?yōu)関1，木塊的速度變?yōu)関2，滿足（Mm0）v（Mm0）7甲、乙兩球在水平光滑軌道上同方向運動，已知它們的動量分別是p15 kgm/s、p27 kgm/s，甲從后面追上乙并發(fā)生碰撞，碰后乙的動量為10 kgm/s，則兩球的質量m1與m2的關系可能是（）Am1m2 B2m1m2 C4m1m2 D6m1m281920年，質子已被發(fā)現(xiàn)，英國物理學家盧瑟福曾預言可能有一種質量與質子相近的不帶電的中性粒子存在，他把它叫作中子。1930年發(fā)現(xiàn)，在真空條件下用射線轟擊鈹（Be）時，會產生一種看不見的、貫穿力極強的不知名射線和另一種粒子。經過研究發(fā)現(xiàn)，這種不知名射線具有如下特點：在任意方向的磁場中均不發(fā)生偏轉；這種射線的速度小于光速的十分之一；用它轟擊含有氫核的物質，可以把氫核打出來；用它轟擊含有氮核的物質，可以把氮核打出來，并且被打出的氫核的最大速度vH和被打出的氮核的最大速度vN之比近似等于152。若該射線中的粒子均具有相同的能量，與氫核和氮核碰前氫核和氮核均為靜止，碰撞過程中沒有機械能的損失。已知氫核的質量MH與氮核的質量MN之比等于114。試根據(jù)上面所述的各種情況，通過具體分析說明該射線是不帶電的，但不是射線，而是由中子組成的。9（xx課標全國卷）如圖，光滑水平直軌道上有三個質量均為m的物塊A、B、C。B的左側固定一輕彈簧（彈簧左側的擋板質量不計）。設A以速度v0朝B運動，壓縮彈簧；當A、B速度相等時，B與C恰好相碰并粘接在一起，然后繼續(xù)運動。假設B和C碰撞過程時間極短。求從A開始壓縮彈簧直至與彈簧分離的過程中，（1）整個系統(tǒng)損失的機械能；（2）彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能。參考答案1解析：由圖象知，A球以初速度與原來靜止的B球碰撞，碰后A球反彈且速度小于初速度，根據(jù)碰撞規(guī)律知，A球質量小于B球質量。答案：B2解析：由動量守恒定律知，若碰后A球運動方向不變，則mvm3mvB，所以vBv2，即得m2m1。碰撞后甲不能超越乙，必須滿足v1v2即，得m25m1。綜合知m1m25m1，C正確。答案：C8解析：由特點可知該射線不帶電，是由中性的粒子流組成的。設該射線的粒子質量為m，轟擊氫核和氮核前速度為v，碰撞過程無機械能損失，題目給出的氫核和氮核的速度是未知粒子與之發(fā)生正碰后的速度，設該粒子正碰后速度為v1。在打出氫核的過程中，有動量守恒：mvmv1MHvH機械能守恒：聯(lián)立以上兩式得vH同理，在打出氮核的過程中，可解得vN代入vHvN152和MHMN114，解得mMH，該粒子的質量與氫核質量相等，這種粒子是中子。答案：見解析9解析：（1）從A壓縮彈簧到A與B具有相同速度v1時，對A、B與彈簧組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律得mv02mv1此時B與C發(fā)生完全非彈性碰撞，設碰撞后的瞬時速度為v2，損失的機械能為E，對B、C組成的系統(tǒng)，由動量守恒和能量守恒定律得mv12mv2mvE（2m）v聯(lián)立式得Emv（2）由式可知v2v1，A將繼續(xù)壓縮彈簧，直至A、B、C三者速度相同，設此速度為v3，此時彈簧被壓縮至最短，其彈性勢能為Ep。由動量守恒和能量守恒定律得mv03mv3mvE（3m）vEp聯(lián)立式得Epmv答案：（1）mv（2）mv