高考物理 碰撞与动量守恒 经典题目

碰撞与动量守恒

例83：如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块A 和B 都可视作质点，质量相等。B 与轻质弹簧相连。设B 静止，A 以某一初速度向B 运动并与弹簧发生碰撞。在整个碰撞过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于（ ）

A. A 的初动能

B. A 的初动能的1/2

C. A 的初动能的1/3

D. A 的初动能的1/4

练习83、如图所示，在光滑的水平面上放着质量不相等，大小相同的两个物块，开始物体乙静止，在乙上系有一个轻质弹簧。物块甲以速度v 向乙运动。甲与轻质弹簧接触后连在一起，继续在水平面上运动。在运动过程中( )

A ．当两者速度相同的瞬间，弹簧一定压缩量最大

B ．当两者速度相同的瞬间，弹簧可能伸长最大

C ．当一物块静止的瞬间，另一物块的速度一定为v

D ．系统的机械能守恒，动量也守恒

练习85、如图所示，在光滑的水平面上有一质量为25kg 的小车B ，上面放一个质量为15kg 的物体，物体与车间的滑动摩擦系数为0.2。另有一辆质量为20kg 的小车A 以3m/s 的速度向前运动。A 与B 相碰后连在一起，物体一直在B 车上滑动。求：

（1）当车与物体以相同的速度前进时的速度。

（2）物体在B 车上滑动的距离。

例86：如图所示的装置中，质量为1.99kg 的

木块B 与水平桌面间的接触是光滑的，质量为10g 的子弹A 以103m/s 的速度沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短，求弹性势能

的最大值。

22．(8分)如图2所示，质量M ＝4 kg 的滑板B 静止放在光滑水平面上，其右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C 到滑板左端的距离L ＝0.5 m ，这段滑板与木块A (可视为质点)之间的动摩擦因数μ＝0.2，而弹簧自由端C 到弹簧固定端D 所对应的滑板上表面光滑．小木块A 以速度v 0＝10 m/s 由滑板B 左端开始沿滑板B 表面向右运动．已知木块A 的质量m ＝1 kg ，g 取10 m/s 2

.求： A B 甲 乙 v 0 A B

(1)弹簧被压缩到最短时木块A的速度；

(2)木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能．

练习86、如图所示，两个质量都为M的木块A、B用轻质弹簧相连放在光滑的水平地面上，一颗质量为m的子弹以速度v射向A块并嵌在其中，求弹簧被压缩后的最大弹性势能。

v

A B

例76：在光滑水平面上停放着两木块A和B，A的质量大，现同时施加大小相等的恒力F使它们相向运动，然后又同时撤去外力F，结果A和B迎面相碰后合在一起，问A和B合在一起后的运动情况将是（）

A.停止运动

B.因A的质量大而向右运动

C.因B的速度大而向左运动

D.运动方向不能确定

例77：质量为M的小车在水平地面上以速度v0匀速向右运动。当车中的砂子从底部的漏斗中不断流下时，车子的速度将（）

A. 减小

B. 不变

C. 增大

D. 无法确定

练习77：一辆小车在光滑的水平上匀速行使，在下列各种情况中，小车速度仍保持不变的是（）

A．从车的上空竖直掉落车内一个小钢球

B．从车厢底部的缝隙里不断地漏出砂子

C．从车上同时向前和向后以相同的对地速率扔出质量相等的两物体

D. 从车上同时向前和向后以相同的对车速率扔出质量相等的两物体

例78：分析下列情况中系统的动量是否守恒（）

A．如图2所示，小车停在光滑水平面上，车上的人在车上走动时，对人与车组

成的系统

B．子弹射入放在光滑水平面上的木块中对子弹与木块组成的系统(如图3)

C．子弹射入紧靠墙角的木块中，对子弹与木块组成的系统

D．斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时

例81：矩形滑块由不同材料的上下两层固体组成，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。若射中上层子弹刚好不穿出，若射中下层子弹刚好能嵌入，那么( )

A．两次子弹对滑块做的功一样多B．两次滑块所受冲量一样大

C．子弹嵌入上层时对滑块做功多D．子弹嵌入上层时滑块所受冲量大

【答案】本题的正确选项为A、B。

设固体质量为M，根据动量守恒定律有：

mv+

M

=

')

(v

m

由于两次射入的相互作用对象没有变化，子弹均是留在固体中，因此，固体的末速度是一样的，而子弹对滑块做的功等于滑块的动能变化，对滑块的冲量等于滑块的动量的变化，因此A、B选项是正确的。

练习81、一木块静止于光滑水平面上，水平飞行的子弹击中木块后，射入的深度为d1；若两块同样的木块沿子弹射来的方向靠在一起排放，被相同的子弹射中，射入的深度为d2，则有（）

A．d1>d2B．d1=d2C．d1

例87：在静止的湖面上有一质量M=100kg的小船，船上站立

质量m=50kg的人，船长L=6m，最初人和船静止．当人从船头走

到船尾(如图)，船后退多大距离？(忽略水的阻力)

练习87、人从车上练习打靶，车静止在光滑水平面上，人、车、枪、靶的总质量为M。车上备有n发质量为m的子弹。枪口到靶的距离为d。子弹打入靶中就留到靶内,空中最多飞行一颗子弹。待子弹都打完,车移动的距离多大？

练习题参考答案：

77． BD 81．C 83．BD 85．(1)1m/s (2)0.6m

86．)

2)((22

2m M m M v Mm ++ 87．S ＝nmd/(M ＋nm)

.