高三物理选修3-5第十六章动量守恒定律第四节碰撞板块模型专题专项训练习题集 无答案
【精选】高中物理第十六章动量守恒定律4碰撞成长训练新人教版选修3_5
4 碰撞主动成长夯基达标1.在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B，质量都是m，现B球静止，B球与一轻弹簧相连接，A球向B球运动，发生正碰.已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时弹性势能为，则碰前A球速度等于（）A. B.C. D.思路解析：碰撞过程动量守恒，两球组成的系统机械能守恒，压缩到最紧时两球速度相等，则有mv0=2mv①②可由①②式解得碰前A的速度.答案：C2.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16-4-2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（）图16-4-2A.M、m0、m速度均发生变化，分别为v1、v2、v3，而且满足（M+m0)v=Mv1+mv2+m0v3B.m0的速度不变，M和m的速度变为v1和v2，而且满足Mv=Mv1+mv2C.m0的速度不变，M、m的速度都变为v′，且满足Mv=(M+m)v′D.M、m、m0的速度均发生变化，M和m0的速度都变为v1,m的速度变为v2，而且满足（M+m0)v=(M+m0)v1+mv2思路解析：M和m碰撞时间极短，在极短时间内弹簧形变极小，可忽略不计，因而m0在水平方向上没有受外力作用，动量不变（速度没变）可以认为碰撞过程m0没有参与，只涉及M和m，由于水平面光滑，弹簧形变极小，所以M、m组成的系统水平方向上动量守恒，两者碰后可能具有共同的速度，也可能分开，所以只有B、C正确.答案：BC3.A、B两球在光滑水平面上做相向运动，已知m A>m B，当两球相碰后.其中一球停止，则可以断定（）A.碰前A的动量等于B的动量B.碰前A的动量大于B的动量C.若碰后A的速度为零，则碰前A的动量大于B的动量D.若碰后B的速度为零，则碰前A的动量小于B的动量思路解析：由动量守恒定律可知A、B错误，若碰后A的速度为零，则碰后B一定反向，由动量守恒定律可知C正确；同理D正确.答案：CD4.如图16-4-3所示，木块A和B的质量均为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（）图16-4-3A.4 JB.8 JC.16 JD.32 J思路解析：木块A与B碰撞时，认为来不及发生形变，合外力为零，系统总动量守恒，此过程总动能不守恒.当碰后再压缩弹簧时，机械能守恒，动量不守恒.最大弹性势能等于碰后总动能.根据动量守恒mv0=2mv根据机械能守恒选项B正确.答案：B5.如图16-4-4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球碰撞后粘在一起共同上摆，则它们升起的最大高度为（）图16-4-4A.h/2B.hC.h/4D.思路解析：A球由静止释放做圆周运动，机械能守恒.A与B碰撞后粘在一起，做圆周运动，机械能守恒.根据机械能守恒定律应用动量守恒定律mv=2mv1根据机械能守恒定律,选项C正确.答案：C6.一个质量为m1=5 kg的小球静止在光滑的水平面上，一质量m2=1 kg的物体以v0=12 m/s 的速度射向m1并与之发生正碰，碰后m1以速度v1=4 m/s沿v0方向运动，求m2碰后速度及碰撞过程中的机械能损失.思路解析：设碰后m2速度为v2，以v0方向为正方向，则根据动量守恒有m2v0=m1v1+m2v2.得,负号表示m2被反弹..答案：8 m/s 方向与初速反向07.质子的质量是1.67×10-27 kg，速度为1.0×107 m/s，跟一个静止的氦核碰撞后，质子以6.0×106m/s的速度被反弹回来，氦核则以4.0×106m/s的速度运动，氦核的质量为多少？思路解析：这是一个碰撞问题，它遵守动量守恒定律，这里只须弄清系统的初末状态即可.以质子和氦核为一个系统.设质子质量为m1，作用前的速度为v1，作用后的速度为v1′，氦核的质量为m2，作用后的速度为v2′,以质子的初速度方向为正，由动量守恒定律：m1v1+0=m1v1′+m2v2′代入数据得：=6.68×10-27kg.答案：6.68×10-27kg8.第一个粒子质量是m1，以v0的速度与原来静止的质量为m2的第二个粒子发生一维碰撞.测出了碰撞后第二个粒子的速度为v2,求第一个粒子原来速度v0的值可能范围.思路解析：本题考查动量守恒定律的特殊形式——碰撞.分析碰撞的几种形式，把碰撞中能量的转化搞清楚，本题就迎刃而解了.同时还应注意以下两点：①此题应用的解题方法可以归纳为“条件法”，特点是利用v0的端值条件与题目中给出的条件相比较决定对v0的取值在解题时，把完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞，看成一般碰撞的特例，由碰撞的特点知，当碰撞后两粒子发生完全非弹性碰撞时，机械能损失最大.即m1v0=(m1+m2)v2因此这里的v0是机械能损失最大情况的值，是v0的上限，应满足①机械能损失最小的情况是两粒子发生弹性碰撞时机械能损失为零由m1v0=m1v1+m2v2联立以上两式得得到的表达式是v0的下限，但它不符合题意，题中机械能有损失，所以v0应取为②由两式①②得.答案：9.如图16-4-5所示，长木板ab的b端固定一挡板，木板连同挡板的质量为M=4.0 kg，a、b间距离s=2.0 m.木板位于光滑水平面上.在木板a端有一小物块，其质量m=1.0 kg，小物块与木板间的动摩擦因数μ=0.10，它们都处于静止状态.现令小物块以初速度v0=4.0 m/s 沿木板向前滑动，直到和挡板相撞.碰撞后，小物块恰好回到a端而不脱离木板.求碰撞过程中损失的机械能.图16-4-5思路解析：物块在木板上滑动过程中，摩擦力分别对物块和木板做功.碰撞时，能量有损失，但系统动量守恒.若能求出碰撞前后，系统的动能，则可以解决问题.但按题设条件不行，故应从全过程中能量的转化情况来求解.设木板和物块最后共同的速度为v，由动量守恒定律mv0=(m+M)v①设全过程损失的机械能为E，②用s1表示从物块开始运动到碰撞前瞬间木板的位移，W1表示在这段时间内摩擦力对木板所做的功，用W2表示同样时间内摩擦力对物块所做的功.用s2表示从碰撞后瞬间到物块回到a端时木板的位移，W3表示在这段时间内摩擦力对木板所做的功.用W4表示同样时间内摩擦力对物块所做的功，用W表示在全过程中摩擦力做的总功，则W1=μmgs1③W2=-μmg（s1+s)④W3=-μmgs2⑤W4=-μmg（s2-s)⑥W=W1+W2+W3+W4⑦用E1表示在碰撞过程中损失的机械能，则E1=E-W⑧由①~⑧式解得代入数据得E1=2.4 J答案：2.4 J走近高考10.质量为M的木块在水平面上处于静止状态，有一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块并与其一起运动，若木块与地面间动摩擦因数为μ，则木块在水平面上滑行的距离为多大？某同学解题时列了动量守恒式：mv0=(M+m)v，又列了能量守恒式：.由以上两式得出结论，此结论正确吗？为什么？答案：不正确.子弹射入木块的过程中，作用时间极短，动量守恒，但有一部分机械能转化为内能，故能量守恒式应列为正确结论为.11.如图16－4－6所示，在光滑的水平面上有一块质量m=1 kg的长木板，木板上相距L=1.2 m处各放一个质量m=1 kg的小木块A和B（这两个小木块可当作质点），现分别给A木块向右的速度v1=5 m/s,B木块向左的速度v2=2 m/s，两木块沿同一直线相向运动，两木块与木板间的动摩擦因数μ=0.50，两木块相遇时做弹性碰撞（碰撞时间极短，且相互交换速度）.（g取10 m/s2)求：图16－4－6（1）如果A、B始终在木板上，两木块间的最大距离.(2)要使A、B始终在木板上，木板的长度至少要多长？思路解析：（1）解法一：两木块在木板上滑动时的加速度为=0.5×10 m/s2=5m/s2经ts两木块相遇t=0.2 s两木块相遇前瞬间的速度分别为v1′=4 m/sv2′=1 m/s两木块相碰后速度交换v1″=1 m/sv2″=4 m/s根据动量守恒定律，可求出两木块与木板的共同速度m2v2″-m1v1″=(m1+m2+m)vA、B两木块相对静止时相距最远=1.4 m.解法二：两木块从开始滑动到相对静止过程中，A、B、C组成的系统动量守恒：mv1-mv2=(m+m+m)v从能的转化和守恒来看，减小的机械能全部用来克服摩擦阻力做功转化为热能，且一对摩擦阻力做功的代数和与接触面间的相对滑动的路程有关，令两物体最终相距s，则有同理可得：s=1.4 m.(2)A、B两木块相遇时A向右的位移为s aA、B相碰后，A向左的速度减小到零时，向左的位移为s a′木板的最短长度为dd=s+s A-s A′=1.4 m+0.9 m-0.1 m=2.2 m.答案：（1）1.4 m(2)2.2 m。
2019-2020学年高中物理 第十六章 动量守恒定律 4 碰撞练习(含解析)新人教版选修3-5
4 碰撞基础巩固1.质量为m的小球A以水平速率v与静止在光滑水平面上质量为3m的小球B正碰后,小球A的速率为v2,则碰后B球的速度为(以A球原方向为正方向)()A.v6B.v C.-v3D.v2解析由动量守恒定律知,若碰后A球运动方向不变,则mv=m v2+3mv B,所以v B=v6<v2,由于这时B球的速度小于A球的速度,B球又是在运动方向的前面,这是不可能的,若碰后A球被反弹回去,则有mv=m(-v2)+3mv B',所以v B'=v2,故选项D正确。
答案D2.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—时间图象如图所示。
由图可知,物体A、B的质量之比为()A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.3∶1解析由题图知:碰前v A=4 m/s,v B=0。
碰后v A'=v B'=1 m/s,由动量守恒可知m A v A+0=m A v A'+m B v B',解得m B=3m A。
故选项C正确。
答案C3.如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两个小球在同一直线上运动。
两球质量关系为m B=2m A,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为8 kg·m/s,运动过程中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4 kg·m/s,则()A.右方为A球,碰撞后A、B两球的速度大小之比为2∶3B.右方为A球,碰撞后A、B两球的速度大小之比为1∶6C.左方为A球,碰撞后A、B两球的速度大小之比为2∶3D.左方为A球,碰撞后A、B两球的速度大小之比为1∶6解析A、B两球发生碰撞,规定向右为正方向,由动量守恒定律可得Δp A=Δp B,由于碰后A球的动量增量为负值,所以右边不可能是A球,如果是A球则动量的增量应该是正值。
因此碰撞后A球的动量为4 kg ·m/s,所以碰撞后B 球的动量是增加的,为12 kg ·m/s,由于m B =2m A ,所以碰后A 、B 两球速度大小之比为2∶3,C 正确;选C 。
高中物理第十六章动量守恒定律第4节碰撞课时分层训练(含解析)新人教版选修3-5
第4节碰撞「基础达标练」1．在光滑水平面上相向运动的A、B两小球发生正碰后一起沿A原来的速度方向运动，这说明原来（）A．A球的质量一定大于B球的质量B．A球的速度一定大于B球的速度C．A球的动量一定大于B球的动量D．A球的动能一定大于B球的动能解析:选C 在碰撞过程中，A、B两小球组成的系统动量守恒．碰撞后两球一起沿A原来的速度方向运动，说明系统的总动量沿A原来的速度方向，由动量守恒定律可知，碰撞前A的动量一定大于B的动量．由p＝mv知：由于不知道两球的速度关系，所以无法判断两球的质量关系，也不能判断动能关系，故A、B、D错误,C正确．2．如图所示，光滑水平地面上有两个大小相同、质量不等的小球A和B，A以3 m/s 的速率向右运动，B以1 m/s的速率向左运动，发生正碰后都以2 m/s的速率反弹，则A、B两球的质量之比为（）A．3∶5 B．2∶3C．1∶2 D．1∶3解析:选A 两球碰撞过程中，动量守恒，以A的初速度方向为正，根据动量守恒定律得：m A v A－m B v B＝m B v B′－m A v A′，代入数据解得:m A∶m B＝3∶5，故A正确，B、C、D错误．3．（多选）质量为m的物块甲以3 m/s的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定其上,另一质量也为m的物块乙以4 m/s的速度与甲相向运动，如图所示．则（）A．甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，两物块及弹簧组成的系统动量守恒B．当两物块相距最近时，甲物块的速率为零C．当甲物块的速率为1 m/s时，乙物块的速率可能为2 m/s,也可能为0D．甲物块的速率可能达到5 m/s解析：选AC 甲、乙两物块在弹簧压缩过程中,甲、乙两物块及弹簧组成的系统所受的合外力为零，动量守恒，故A正确;当两物块相距最近时速度相同，取碰撞前乙的速度方向为正方向,设共同速率为v，根据动量守恒定律有:mv乙－mv甲＝2mv，解得v＝0。
5 m/s，故B错误；若物块甲的速率为1 m/s，方向与原来相同,则由mv乙－mv甲＝－mv甲′＋mv v乙′＝2 m/s;若物块甲的速率为1 m/s，方向与原来相反，则由mv乙－mv甲＝mv 乙′,解得mv乙′，解得v乙′＝0,故C正确；若物块甲的速率达到5 m/s，方向与原来相同，甲′＋则mv乙－mv甲＝－mv甲′＋mv乙′，解得v乙′＝6 m/s，两个物块的速率都增大，动能都增大,违反了能量守恒定律;若物块甲的速率达到5 m/s,方向与原来相反，则mv乙－mv甲＝mvmv乙′,解得v乙′＝－4 m/s，碰撞后,乙的动能不变，甲的动能增加，系统总动能增甲′＋加，违反了能量守恒定律，所以物块甲的速率不可能达到5 m/s，故D错误．4．如图所示，小球A和小球B质量相同，球B置于光滑水平面上,当球A从高为h处由静止摆下,到达最低点恰好与B相撞，并粘合在一起继续摆动，它们能上升的最大高度是（）A．h B。
高三物理选修3-5第十六章动量守恒定律第四节碰撞弹性碰撞模型和应用专题专项训 集 无答案
高三物理选修3-5第十六章动量守恒定律第四节碰撞弹性碰撞模型及应用专题专项训练习题集【典题强化】1．光滑水平地面上有两个静止的小物块a和b，a的质量为m，b的质量M可以取不同的数据。
现使a以某一速度向b运动，此后a与b发生弹性碰撞（）A．当M=m时，碰撞后b的速度最大B．当M=m时，碰撞后b的动能最大C．当M>m时，若M越小，碰撞后b的速度越小D．当M<m时，若M越小，碰撞后b的速度越大2．如图所示，质量为m2的小球B静止在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速度为v0靠近B，并与B发生弹性碰撞。
当m1和v0一定时，若m2越大。
则（）A．碰撞过程中B受到的冲量越小B．碰撞过程中A受到的冲量越大C．碰撞后A的速度越小D．碰撞后A的速度越大3．如图所示，小球A的质量为m A=5kg，动量大小为p A=4kgm/s，小球A水平向右运动与静止的小球B 发生弹性碰撞，碰后A的动量大小为p A′=1kgm/s，方向水平向右，则（）=3kgm/sA．碰后小球B的动量大小为pB．碰后小球B的动量大小为p B=5kgm/sC．小球B的质量为15kgD．小球B的质量为3kg4．在光滑水平面上有三个完全相同的小球排成一条直线，2、3小球静止，并靠在一起，1球以速度v0射向它们，如图所示。
设碰撞过程中不损耗机械能，则碰撞后三个小球的速度是（）A．v1=v2=v3=v0/3 B．v1=0，v2=v3=v0/2C．v1=0，v2=v3=v0/3 D．v1=v2=0，v3=v05．如图所示，B、C、D、E、F，5个小球并排放置在光滑的水平面上，B、C、D、E，4个小球质量相等，而F球质量小于B球质量，A球的质量等于F球质量。
A球以速度v0向B球运动，所发生的碰撞均为弹性碰撞，则碰撞之后（）A．5个小球静止，1个小球运动B．4个小球静止，2个小球运动C．3个小球静止，3个小球运动D．6个小球都运动6．如图所示，A、B两球放在光滑的水平面上，水平面的右侧与竖直平面内一光滑曲面相切，现给A一向右的速度，让A与B发生对心弹性碰撞，小球沿曲面上升到最高点后又能再沿曲面滑回到水平面。
高三物理选修3-5第十六章动量守恒定律第四节碰撞板块模型专题专项训练习题集无答案
高三物理动量守恒定律第四节碰撞板块模型专题专项训练习题集典题强化】1．如图所示，一大小可忽略不计、质量为m1的小物体放在质量为m2 的长木板的左端，长木板放在光滑的水平面上。
现让m1 获得向右的速度v0，若小物体最终没有从长木板上滑落，两者间的动摩擦因数为μ。
求：（1）长木板最终的速度（2）上述过程中长木板在水平面上滑行的距离（3）上述过程经历的时间多长（4）长木板的长度至少是多少2．如图所示，质量为M=8kg 的木板，放在水平地面上，木板向右运动的速度v0=5m/s 时，在木板前端轻放一个大小不计，质量为m=2kg 的小物块。
木板与地面、物块与木板间的动摩擦因数均为μ=0.2，g=10m/s2，求：（1）物块及木板的加速度大小（2）经多长时间两者速度相等（3）要使物块不滑离木板，木板至少多长3．如图所示，长2m ，质量为2kg 的木板静止在光滑水平面上，一木块质量为1kg（可视为质点），与木板之间的动摩擦因数为0.2。
要使木块在木板上从左端滑向右端而不至滑落，试求：1）木块初速度的最大值为多少2）若原来木块静止木板向左运动，则木板运动的最大初速度4．如图所示，图（a）表示光滑平台上，物体 A 以初速度v0 滑到上表面粗糙的水平小车上，车与水平面间的动摩擦因数不计，图（b）为物体 A 与小车 B 的v-t 图像，由此可以求得的物理量是（）A．小车上表面长度B．物体 A 与小车 B 的质量之比C． A 与小车 B 上表面的动摩擦因数D．小车 B 获得的动能5．如图甲所示，质量为M 的木板静止在光滑水平面上，一个质量为m 的小滑块以初速度v0 从木板的左端向右滑上木板。
滑块和木板速度随时间变化的图象如图乙所示，某同学根据图象作出如下一些判断，正确的是（）A．滑块与木板间始终存在相对运动B．滑块始终未离开木板C．滑块的质量大于木板的质量 D ．在t1 时刻滑块从木板上滑出6．如图所示，平板车的质量为 M ，物块的质量为 m 。
高三物理选修3-5第十六章动量守恒定律第四节碰撞弹性碰撞模型和应用专题专项训 集 无答案
高三物理选修3-5第十六章动量守恒定律第四节碰撞弹性碰撞模型及应用专题专项训练习题集【典题强化】1．光滑水平地面上有两个静止的小物块a和b，a的质量为m，b的质量M可以取不同的数据。
现使a以某一速度向b运动，此后a与b发生弹性碰撞（）A．当M=m时，碰撞后b的速度最大B．当M=m时，碰撞后b的动能最大C．当M>m时，若M越小，碰撞后b的速度越小D．当M<m时，若M越小，碰撞后b的速度越大2．如图所示，质量为m2的小球B静止在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速度为v0靠近B，并与B发生弹性碰撞。
当m1和v0一定时，若m2越大。
则（）A．碰撞过程中B受到的冲量越小B．碰撞过程中A受到的冲量越大C．碰撞后A的速度越小D．碰撞后A的速度越大3．如图所示，小球A的质量为m A=5kg，动量大小为p A=4kgm/s，小球A水平向右运动与静止的小球B 发生弹性碰撞，碰后A的动量大小为p A′=1kgm/s，方向水平向右，则（）=3kgm/sA．碰后小球B的动量大小为pB．碰后小球B的动量大小为p B=5kgm/sC．小球B的质量为15kgD．小球B的质量为3kg4．在光滑水平面上有三个完全相同的小球排成一条直线，2、3小球静止，并靠在一起，1球以速度v0射向它们，如图所示。
设碰撞过程中不损耗机械能，则碰撞后三个小球的速度是（）A．v1=v2=v3=v0/3 B．v1=0，v2=v3=v0/2C．v1=0，v2=v3=v0/3 D．v1=v2=0，v3=v05．如图所示，B、C、D、E、F，5个小球并排放置在光滑的水平面上，B、C、D、E，4个小球质量相等，而F球质量小于B球质量，A球的质量等于F球质量。
A球以速度v0向B球运动，所发生的碰撞均为弹性碰撞，则碰撞之后（）A．5个小球静止，1个小球运动B．4个小球静止，2个小球运动C．3个小球静止，3个小球运动D．6个小球都运动6．如图所示，A、B两球放在光滑的水平面上，水平面的右侧与竖直平面内一光滑曲面相切，现给A一向右的速度，让A与B发生对心弹性碰撞，小球沿曲面上升到最高点后又能再沿曲面滑回到水平面。
高中物理人教版选修3-5练习：第十六章 第4节 碰撞 课下作业 含解析
B．若两球质量相同，碰后以某一相等速率同向而行C．若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开D．若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行解析：光滑水平面上两小球的对心碰撞符合动量守恒的条件，因此碰撞前、后两小球组成的系统总动量守恒。
A项，碰撞前两球总动量为零，碰撞后也为零，动量守恒，所以A项是可能的。
B项，若碰撞后两球以某一相等速率同向而行，则两球的总动量不为零，而碰撞前为零，所以B项不可能。
C项，碰撞前、后系统的总动量的方向不同，所以动量不守恒，C项不可能。
D项，碰撞前总动量不为零，碰后也不为零，方向可能相同，所以D项是可能的。
答案：AD2．如图1甲所示，一质子以v1＝1.0×107 m/s的速度与一个静止的未知核正碰，碰撞后质子以v1′＝6.0×106 m/s的速度反向弹回，未知核以v2′＝4.0×106 m/s的速度向右运动，如图1乙所示。
则未知核的质量约为质子质量的( )图1A．2倍B．3倍C．4倍D．5倍解析：质子与未知核碰撞时两者动量守恒，m1v1＝－m1v1′＋m2v2′，得＝＝＝4倍，故C正确。
答案：C3．如图2所示，水平面上O点的正上方有一个静止物体P，炸成两块a、b水平飞出，分别落在A点和B点，且OA＞OB。
若爆炸时间极短，空气阻力不计，则( )图2A．落地时a的速度大于b的速度B．落地时a的速度小于b的速度C．爆炸过程中a增加的动能大于b增加的动能D．爆炸过程中a增加的动能小于b增加的动能解析：P爆炸而成两块a、b过程中在水平方向动量守恒，则mava －mbvb＝0，即pa＝pb由于下落过程是平抛运动，由图va＞vb，因此ma＜mb，由Ek＝知Eka＞Ekb，即C项正确，D项错误；由于va＞vb，而下落过程中两块在竖直方向的速度增量为gt是相等的，因此落地时仍有va′＞vb′，即A项正确，B项错误。
答案：AC4．如图3所示，在光滑水平面上，有一质量为M＝3 kg的薄板和质量为m＝1 kg的物块，都以v＝4 m/s的初速度朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，当薄板的速度为2.4m/s时，物块的运动情况是 ( ) 图3A．做加速运动B．做减速运动C．做匀速运动D．以上运动都可能解析：薄板足够长，则最终物块和薄板达到共同速度v′，由动量守恒定律得(取薄板运动方向为正方向)Mv－mv＝(M＋m)v′，v′＝＝ m/s＝2 m/s。
人教版物理选修3-5：16.4 碰撞同步测试(含解析).docx
人教版物理选修3-5：16.4 碰撞同步测试一、单选题（本大题共13小题，共52.0分）1.一个质量是0.1 kg的钢球以6 m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后被弹回，沿着同一直线以6 m/s的速度水平向左运动，以初速度方向为正方向，碰撞前后钢球的动量变化为（）A. B. C. D. 02.如图所示，在光滑水平面上有直径相同的a、b两球，在同一直线上运动．选定向右为正方向，两球的动量分别为p a=6kg•m/s、p b=﹣4kg•m/s．当两球相碰之后，两球的动量可能是（）A. 、B. 、C. 、D. 、3.如图所示，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，在选项所示的图象中，图线1表示物块A 的速率变化情况，图线2表示物块B的速率变化情况。
则在这四个图象中可能正确的是（）A. B.C. D.4.如图所示，质量相等的A、B两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A球的速度是6m/s，B球的速度是-2m/s，不久A、B两球发生了对心碰撞．对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的猜测结果一定无法实现的是（）A. ,B. ,C. ,D. ,5.如图所示，质量为M的木块位于光滑水平面上，在木块与墙之间用轻弹簧连接，开始时木块静止在A位置。
现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向木块并嵌入其中，则当木块回到A位置时的速度v以及此过程中墙对弹簧的冲量I的大小分别为（）A. ,B. ,C. ,D. ,6.美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时发现，有些散射波的波长比入射波的波长略大，他认为，这可视为是光子和静止的外层电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子。
康普顿假设光子和电子、质子这样的实物粒子一样，不仅具有能量，也具有动量，碰撞过程中动量守恒。
高中物理 第十六章 4 碰撞练习(含解析)新人教版选修3-5
4 碰撞基础巩固1.现有甲、乙两滑块,质量分别为3m和m,以相同的速率v在光滑水平面上相向运动,发生了碰撞。
已知碰撞后,甲滑块静止不动,那么这次碰撞是()A.弹性碰撞B.非弹性碰撞C.完全非弹性碰撞D.条件不足,无法确定解析:以甲滑块的运动方向为正方向,由动量守恒定律得3m·v-mv=0+mv'解得v'=2v碰前总动能E k·v2碰后总动能E k'E k=E k',所以A正确。
答案:A2.在一条直线上相向运动的甲、乙两个小球,它们的动能相等,已知甲球的质量大于乙球的质量,它们正碰后可能发生的情况是()A.甲、乙两球都沿乙球碰前的运动方向运动B.甲球反向运动,乙球停下C.甲、乙两球都反向运动D.甲、乙两球都反向运动,且动能仍相等解析:由p2=2mE k知,甲球的动量大于乙球的动量,所以总动量的方向应为甲球的初动量的方向,可以判断A、B、D错误,C正确。
答案:C3.A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,m A=1 kg,m B=2 kg,v A=6 m/s,v B=2 m/s。
当A追上B并发生碰撞后,A、B两球速度的可能值是()A.v A'=5 m/s,v B'=2.5 m/sB.v A'=2 m/s,v B'=4 m/sC.v A'=-4 m/s,v B'=7 m/sD.v A'=7 m/s,v B'=1.5 m/s解析:虽然题中四个选项均满足动量守恒定律,但选项A、D中,碰后A球的速度v A'大于B球的速度v B',必然要发生第二次碰撞,不符合实际,即选项A、D均错误;选项C中,两球碰后的总动能为E k J,大于碰前的总动能E k前=22J,违背了能量守恒,所以选项C错误;而选项B既符合实际情况,也不违背能量守恒,所以选项B正确。
答案:B4.甲、乙两个溜冰者质量分别为48 kg和50 kg,甲手里拿着质量为2 kg的球,两人均以2 m/s 的速率在光滑的冰面上沿同一直线相向滑行,甲将球传给乙,乙再将球传给甲,这样抛接几次后,球又回到甲的手里,乙的速度为零,则甲的速度的大小为()A.0B.2 m/sC.4 m/sD.无法确定解析:甲、乙两溜冰者和球三者整个过程中动量守恒,有(m甲+m球)v1-m乙v2=(m甲+m球)v'代入数据后得v'=0,选项A正确。
高中物理 第16章 第4节 碰撞练习 新人教版选修3-5-新人教版高二选修3-5物理试题
第4节 碰 撞 1．弹性碰撞和非弹性碰撞． (1)弹性碰撞：如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫作弹性碰撞，如如下图所示碰撞中，由动量守恒得m 1v 1＝m 1v 1′＋m 2v 2′，由机械能守恒得12m 1v 1＝12m 1v 1′＋12m 2v 2′，解得v 1′＝m 1－m 2m 1＋m 2v 1，v 2′＝2m 1m 1＋m 2v 1．①假设m 1＝m 2，如此有v 1′＝0，v 2′＝v 1；②假设m 1≫m 2，如此有v 1′＝v 1，v 2′＝2v 1；③假设m 1≪m 2，如此有v 1′＝－v 1，v 2′＝0．(2)非弹性碰撞：如果碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞叫作非弹性碰撞．假设两个物体碰撞后成为一个整体，即它们相对静止，这样的碰撞叫作完全非弹性碰撞，如上图所示发生完全非弹性碰撞，如此有动量守恒m 1v 1＝(m 1＋m 2)v ；碰撞损失机械能ΔE ＝m 1m 22〔m 1＋m 2〕v 1．2．对心碰撞和非对心碰撞．(1)对心碰撞(正碰)：两个球在碰撞之前运动速度与两球心连线在同一条直线上，碰撞之后两球的速度仍在同一条直线上，这种碰撞称为对心碰撞，即正碰．(2)非对心碰撞：两个球在碰撞之前运动速度与两球心连线不在同一条直线上，碰撞之后两球的速度会偏离原来两球心的连线，这样的碰撞称为非对心碰撞．3．散射．微观粒子之间的作用力是保守力，它们之间的碰撞与宏观物体不同，粒子相互接近时并不发生直接接触，因此微观粒子的碰撞又叫作散射．基础巩固1．(多项选择)如下对于碰撞的理解正确的答案是(AB)A．碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程B．在碰撞现象中，一般内力都远远大于外力，所以可以认为碰撞时系统的总动量守恒C．如果碰撞过程中机械能也守恒，这样的碰撞叫作非弹性碰撞D．微观粒子的碰撞由于不发生直接接触，所以不满足动量守恒的条件，不能应用动量守恒定律求解解析：碰撞过程中机械能守恒的碰撞为弹性碰撞，C错．动量守恒定律是自然界普遍适用的规律之一，不仅低速、宏观物体的运动遵守这一规律，而且高速、微观物体的运动也遵守这一规律，D错．2．科学家试图模拟宇宙大爆炸初的情景．他们使两个带正电的不同重离子被加速后，沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞．为了使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能，关键是设法使这两个重离子在碰撞前的瞬间具有一样大小的(C)A．速度 B．质量 C．动量 D．动能解析：碰撞后粘在一起时动能损失最大，故碰前动量等大反向时，碰后粘在一起时系统静止，动能全部损失掉，应当选C.3．在光滑水平面上，一质量为m，速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后，A球的速度方向与碰撞前相反，如此碰撞后B球的速度大小可能是(A)A．0.6v B．0.4v C．0.3v D．0.2v解析：A、B两球在水平方向上合外力为零，A球和B球碰撞的过程中动量守恒，设A、B两球碰撞后的速度分别为v1、v2，原来的运动方向为正方向，由动量守恒定律有：mv ＝mv 1＋2mv 2，①假设碰后A 球静止，即v 1＝0，可得v 2＝0.5v由题意知球A 被反弹，所以球B 的速度有：v 2＞0.5v ，②AB 两球碰撞过程能量可能有损失，由能量关系有：，③①③两式联立得：v 2≤23v ，④ 由②④两式可得：0.5v ＜v 2≤23v ，符合条件的只有0.6v ，所以选项A 正确，B 、C 、D 错误．4．在光滑的水平面上有a 、b 两球，其质量分别为ma 、mb ，两球在t 0时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球在碰撞前后的速度—时间图象如下列图，如下关系式正确的答案是(B )A ．ma >mbB ．ma <mbC ．ma ＝mbD ．无法判断解析：由图象知，a 球以某一初速度与原来静止的b 球碰撞，碰后a 球反弹且速度小于初速度．根据碰撞规律知，a 球质量小于b 球质量．5．冰壶运动深受观众喜爱，图1为2014年2月第22届索契冬奥会上中国队员投掷冰壶的镜头．在某次投掷中，冰壶甲运动一段时间后与对方静止的冰壶乙发生正碰，如图 2.假设两冰壶质量相等，如此碰后两冰壶最终停止的位置，可能是图中的哪幅图(B )解析：A.两球碰撞过程动量守恒，两球发生正碰，由动量守恒定律可知，碰撞前后系统动量不变，两冰壶的动量方向即速度方向不会偏离甲原来的方向，由图示可知，A图示情况是不可能的，故A错误；B.如果两冰壶发生弹性碰撞，碰撞过程动量守恒、机械能守恒，两冰壶质量相等，碰撞后两冰壶交换速度，甲静止，乙的速度等于甲的速度，碰后乙做减速运动，最后停止，最终两冰壶的位置如下列图，故B正确；C.两冰壶碰撞后，甲的速度不可能大于乙的速度，碰后乙在前，甲在后，如图C所示是不可能的，故C错误；D.碰撞过程机械能不可能增大，两冰壶质量相等，碰撞后甲的速度不可能大于乙的速度，碰撞后甲的位移不可能大于乙的位移，故D错误；故正确答案为B.能力提升6．(2014·卷)如下列图，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点．现将A无初速释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动．圆弧轨道光滑，半径R＝0.2 m；A和B的质量相等；A和B整体与桌面之间的动摩擦因数μ＝0.2.重力加速度g取10 m/s2.求：(1)碰撞前瞬间A的速率v；(2)碰撞后瞬间A和B整体的速率v′；(3)A和B整体在桌面上滑动的距离l.分析：根据机械能守恒定律求出碰撞前瞬间A 的速率，进而利用碰撞过程A 和B 整体动量守恒，求得共同速率，最后根据动能定理解得A 和B 整体沿水平桌面滑动的距离．解析：设滑块的质量为m .(1)根据机械能守恒定律有：mgR ＝12mv 2， 解得碰撞前瞬间A 的速率有：v ＝2gR ＝2 m/s.(2)根据动量守恒定律有：mv ＝2mv ′，解得碰撞后瞬间A 和B 整体的速率v ′＝12v ＝1 m/s. (3)根据动能定理有：12(2m )v ′2＝μ(2m )gl ， 解得A 和B 整体沿水平桌面滑动的距离l ＝v ′22ug＝0.25 m. 点评：此题考查机械能守恒定律、动量守恒定律、动能定理，是一道难度较低的综合题．7．如下列图，一质量为M 的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h .一质量为m 的子弹以水平速度v 0射入物块后，以水平速度v 02射出．重力加速度为g .求： (1)子弹穿过物块后物块的速度v 1；(2)此过程中系统损失的机械能；(3)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离．分析：(1)子弹射击物块，子弹和物块的总动量守恒，由动量守恒定律求出子弹穿出木块时木块的速度大小．系统损失的机械能等于射入前子弹的动能与射出后物块与子弹总动能之差．(2)子弹射出物块后，物块做平抛运动，由高度求出时间，再求出水平距离．解析：(1)设子弹穿过物块后物块的速度为v 1，由动量守恒得：mv 0＝v 02m ＋Mv 1，① 解得：v 1＝m2Mv 0.② (2)系统的机械能损失为：(3)设物块下落到地面所需时间为t ，落地点距桌面边缘的水平距离为s ，如此：，⑤s ＝v 1t ，⑥解得：s ＝mv 0M h 2g .⑦ 答案：(1)v 1＝m 2M v 0 (2)ΔE ＝12⎝ ⎛⎭⎪⎫3－m M mv 20 (3)s ＝mv 0Mh 2g 点评：此题采用程序法按时间顺序进展分析处理，是动量守恒定律与平抛运动简单的综合，比拟容易．8．如下列图，水平地面上固定有高为h 的平台，台面上有固定的光滑坡道，坡道顶端距台面也为h ，坡道底端与台面相切．小球A 从坡道顶端由静止开始滑下，到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小球B 发生碰撞，并粘连在一起，共同沿台面滑行并从台面边缘飞出，落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半．两球均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g .求：(1)小球A 刚滑至水平台面的速度vA ；(2)A 、B 两球的质量之比mA ∶mB .解析：(1)小球A 在坡道上只有重力做功机械能守恒，有mAgh ＝，①解得：vA ＝2gh .② (2)设小球A 、B 在光滑台面上发生碰撞粘在一起速度为v ，根据系统动量守恒得： mAvA ＝(mA ＋mB )v ，③离开平台后做平抛运动，在竖直方向有：，④在水平方向有：12h ＝vt ，⑤ 联立②③④⑤化简得： mA ∶mB ＝1∶3.答案：(1)vA ＝2gh (2)mA ∶mB ＝1∶39．(2014·山东卷)如下列图，光滑水平直轨道上两滑块A 、B 用橡皮筋连接，A 的质量为m .开始时橡皮筋松弛，B 静止，给A 向左的初速度v 0.一段时间后，B 与A 同向运动发生碰撞并粘在一起．碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A 的速度的两倍，也是碰撞前瞬间B 的速度的一半．求：(1)B 的质量；(2)碰撞过程中A 、B 系统机械能的损失．分析：先利用动量守恒定律求得B 的质量与A 的关系，注意动量的方向性，再次对全过程应用动量守恒定律即可求得碰撞过程中系统损失的机械能．解析：(1)以初速度v 0的方向为正方向，设B 的质量为mB ，A 、B 碰撞后的共同速度为v ，由题意知：碰撞前瞬间A 的速度为v 2，碰撞前瞬间B 的速度为2v ，由动量守恒定律得m v 2＋2mBv ＝(m ＋mB )v ，①由①式得mB ＝m 2.② (2)从开始到碰后的全过程，由动量守恒定律得mv 0＝(m ＋mB )v ，③设碰撞过程A 、B 系统机械能的损失为ΔE ，如此：ΔE ＝12⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22m ＋12mB (2v )2－12(m ＋mB )v 2，④ 联立②③④式得ΔE ＝16mv 20.⑤ 答案：(1)m 2 (2)16mv 20 点评：此题考查用动量守恒定律和能量守恒定律解决碰撞问题．10．(2014·江苏卷)牛顿的《自然哲学的数学原理》中记载，A 、B 两个玻璃球相碰，碰撞后的别离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为15∶16.别离速度是指碰撞后B 对A 的速度，接近速度是指碰撞前A 对B 的速度．假设上述过程是质量为2m 的玻璃球A 以速度v 0碰撞质量为m 的静止玻璃球B ，且为对心碰撞，求碰撞后A 、B 的速度大小．分析：A 、B 两球在碰撞的前后瞬间动量守恒，结合别离速度和接近速度的关系，通过动量守恒定律求出碰后A 、B 的速度大小．解析：设A 、B 球碰撞后速度分别为v 1和v 2，规定A 球的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律得，2mv 0＝2mv 1＋mv 2，根据题意知，v 2－v 1v 0＝1516，解得：v 1＝1748v 0，v 2＝3124v 0. 答案：碰撞后A 、B 的速度分别为：1748v 0、3124v 0. 点评：此题考查了动量守恒定律的根本运用，运用动量守恒定律关键是选择好研究的系统和研究的过程，结合动量守恒列出表达式，注意表达式的矢量性.11.(2015·新课标全国卷Ⅱ)滑块a 、b 沿水平面上同一条直线发生碰撞；碰撞后两者粘在一起运动；经过一段时间后，从光滑路段进入粗糙路段．两者的位置x 随时间t 变化的图象如下列图．求：(1)滑块a 、b 的质量之比；(2)整个运动过程中，两滑块抑制摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比．解析：(1)设a 、b 质量分别为m 1、m 2，a 、b 碰撞前的速度为v 1、v 2.由题给图象得v 1＝2 m/s ，v 2＝1 m/s.a 、b 发生完全非弹性碰撞，碰撞后两滑块的共同速度为v ，由题给图象可得v ＝23m/s. 由动量守恒定律得：m 1v 1－m 2v 2＝(m 1－m 2)v ， 解得：m 1m 2＝18. (2)由能量守恒得两滑块因碰撞而损失的机械能为：，由图象可知，两滑块最后停止运动，由动能定理得，两滑块抑制摩擦力所做的功为，解得：WΔE ＝12. 答案：(1)18 (2)12点评：此题考查动量守恒定律；能量守恒定律，还有运用数学工具解决物理问题的能力．12．如下列图，两块一样平板P 1、P 2置于光滑水平面上，质量均为m .P 2的右端固定一轻质弹簧，左端A 与弹簧的自由端B 相距L .物体P 置于P 1的最右端，质量为2m ，且可看作质点．P 1与P 以共同速度v 0向右运动，与静止的P 2发生碰撞，碰撞时间极短．碰撞后P 1与P 2粘连在一起．P 压缩弹簧后被弹回并停在A 点(弹簧始终在弹性限度内)．P 与P 2之间的动摩擦因数为μ.求：(1)P 1、P 2刚碰完时的共同速度v 1和P 的最终速度v 2；(2)此过程中弹簧的最大压缩量x 和相应的弹性势能E p.分析：(1)P 1、P 2碰撞过程，由动量守恒定律列出等式．对P 1、P 2、P 系统，由动量守恒定律求解．(2)当弹簧压缩最大时，P 1、P 2、P 三者具有共同速度v 3，由动量守恒定律和能量守恒定律求解．解析：(1)P 1、P 2碰撞过程，由动量守恒定律：mv 0＝2mv 1，①解得：v 1＝v 02，方向水平向右．② 对P 1、P 2、P 系统，由动量守恒定律：mv 0＋2mv 0＝4mv 2，③解得：v 2＝34v 0，方向水平向右．④(2)当弹簧压缩最大时，P 1、P 2、P 三者具有共同速度v 2，由动量守恒定律： mv 0＋2mv 0＝4mv 2，⑤对系统由能量守恒定律：解得：.⑦最大弹性势能：word 11 / 11 答案：(1)P 1、P 2刚碰完时的共同速度是v 1＝v 02，方向水平向右，P 的最终速度是v 2＝34v 0，方向水平向右．(2)此过程中弹簧最大压缩量x 是，相应的弹性势能是.点评：此题综合考查了动量守恒定律、能量守恒定律，综合性较强，对学生的能力要求较高，需加强这方面的训练．。
16.4碰撞 同步训练题精选(含答案详解) 人教版高中物理选修3-5
第十六章动量守恒定律第4节碰撞习题精选一、选择题(1-9单选，10-13多选)1.光滑水平地面上有两个静止的小物块a和b,a的质量为m,b的质量M可以取不同的数值.现使a以某一速度向b运动,此后a与b发生弹性碰撞,则()A.当M=m时,碰撞后b的速度最大B.当M=m时,碰撞后b的动能最大C.当M>m时,M越小,则碰撞后b的速度越小D.当M<m时,M越大,则碰撞后b的动量越小2.关于散射,下列说法正确的是( )A.散射就是乱反射,毫无规律可言B.散射中没有对心碰撞C.散射时仍遵守动量守恒定律D.散射时不遵守动量守恒定律3.质量相等的三个物块在一光滑水平面上排成一直线,且彼此隔开了一定的距离,如图所示.具有动能E 0的第1个物块向右运动,依次与其余两个静止物块发生碰撞,最后这三个物块粘在一起,这个整体的动能为( )A.E0B.C.D.4.在冰壶世锦赛上中国队以8∶6战胜瑞典队,收获了第一个世锦赛冠军.队长王冰玉在最后一投中,将质量为19 kg的冰壶推出,运动一段时间后以0.4 m/s的速度正碰静止的瑞典队冰壶,然后中国队冰壶以0.1 m/s的速度继续向前滑向大本营中心.若两冰壶质量相等,则下列判断正确的是()A.瑞典队冰壶的速度为0.3 m/s,两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞B.瑞典队冰壶的速度为0.3 m/s,两冰壶之间的碰撞是非弹性碰撞C.瑞典队冰壶的速度为0.5 m/s,两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞D.瑞典队冰壶的速度为0.5 m/s,两冰壶之间的碰撞是非弹性碰撞5.如图所示,坡道顶端距水平面高度为h,质量为m1的小物块A从摩擦可以忽略的坡道顶端由静止滑下,进入光滑水平面上的滑道时无机械能损失,为使A制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上,另一端与质量为m2的物块B相连,弹簧处于原长时,B恰好位于滑道的末端O点,A与B碰撞时间极短,碰撞后粘合在一起共同压缩弹簧至最短后被锁定,重力加速度为g,那么( )A.运动过程中A和B组成的系统机械能守恒B.运动过程中A和B组成的系统动量守恒C.A物块与B碰撞前的速度大小为D.A物块与B碰撞后的速度大小为6.如图所示,木块A、B、C置于光滑的水平面上,B和C之间用一轻质弹簧相连接,整个装置处于静止状态.现给A一初速度,使其沿B、C连线向B运动,随后与B相碰并粘在一起,则下列说法正确的是()A.A与B碰撞过程,二者组成的系统动量守恒,机械能守恒B.A与B碰撞过程,二者组成的系统动量守恒,机械能不守恒C.A与B一起压缩弹簧的过程,A、B、C及弹簧组成的系统动量不守恒,机械能守恒D.A与B一起压缩弹簧的过程,A、B、C及弹簧组成的系统动量守恒,机械能不守恒7.质量相等的三个物块在一光滑水平面上排成一直线,且彼此隔开了一定的距离,如图所示.具有动能E 0的第1个物块向右运动,依次与其余两个静止物块发生碰撞,最后这三个物块粘在一起,则最后这个整体的动能为()A.E0B.C.D.8.如图所示,细线上端固定于O点上,其下端系一小球,静止时细线长为L.现将细线和小球拉至图中实线位置,此时细线与竖直方向的夹角为θ=60°,并在小球原来所在的最低点放置一质量相同的泥球,然后使悬挂的小球从实线位置由静止释放,它运动到最低点时与泥球碰撞并合为一体,它们一起摆动中可达到的最大高度是()9.质量为m的小球A以水平初速度v0与原来静止的光滑水平面上的质量为3m的小球B发生正碰,已知碰撞过程中A球的动能减少了75%,则碰撞后B球的动能可能是( )A.mB.mC.mD.m10.(多选)质量为m、速度为v的A球跟质量为3m、静止的B球发生正碰,碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,因此,碰撞后B球的速度可能有不同的值.碰撞后B球的速度可能为()A.0.6vB.0.4vC.0.3vD.0.2v11. (多选)如图,质量为M的物体P静止在光滑水平面上,另有一质量为m的物体Q以水平速度v正对P滑动,则它们碰撞后( )A.若m<M,则Q物体一定被弹回B.若m>M,则Q物体不可能静止C.Q物体不可能继续向前运动D.若相碰后两物体分离,则之后它们不可能再相碰12.(多选)动能相同的A、B两球(m A>m B)在光滑的水平面上相向运动,当两球相碰后,其中一球停止运动,则可判定()A.碰撞前A球的速度小于B球的速度B.碰撞前A球的动量大于B球的动量C.碰撞前后A球的动量变化量大小大于B球的动量变化量大小D.碰撞后A球的速度一定为零,B球朝反方向运动13.(多选)质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动,A球的动量是7kg·m/s,B球的动量是5kg·m/s,A球追上B球发生碰撞,则碰撞后A、B两球的动量可能为()A.p'A=8kg·m/s,p'B=4kg·m/sB.p'A=6kg·m/s,p'B=6kg·m/sC.p'A=5kg·m/s,p'B=7kg·m/sD.p'A=-2kg·m/s,p'B=14kg·m/s二、计算题。
人教版选修3-5 第十六章动量守恒定律第4节碰撞-子弹打木块模型专题专项训练习试题(无答案)
高三物理选修3-5第十六章动量守恒定律第四节碰撞子弹打木块模型专题专项训练习题集【典题强化】1．一质量为M的木块放在光滑的水平面上，一质量为m的子弹以初速度v0水平飞来打进木块并留在其中，设相互作用力为F f。
试求：（1）子弹、木块相对静止时的速度v（2）子弹、木块在水平面上发生的位移x1、x2分别为多少？（3）子弹打进木块的深度d为多少？（4）系统损失的机械能、系统增加的内能分别为多少？（5）子弹打进木块的作用时间？2．在光滑水平面上有一木块保持静止，子弹穿过木块，下列说法中正确的是（）A．子弹对木块做功使木块内能增加B．子弹损失的机械能等于子弹与木块增加的内能C．子弹损失的机械能等于木块动能的增加和木块、子弹增加的内能的总和D．子弹与木块总动能守恒3．如图所示，子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块后而穿出。
以地面为参考系，下列说法中正确的说法是（）A．子弹减少的动能转变为木块的动能B．子弹和木块系统的机械能守恒C．子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所作的功D．子弹克服木块阻力所作的功等于这一过程中产生的热4．一子弹以一定的初速度射入放在光滑平面上的木块中，并共同运动。
下列说法中正确的是（）A．阻力对子弹做的功等于木块动能的增加与摩擦生的热的总和B．木块对子弹做的功等于子弹对木块做的功C．木块对子弹的冲量等于子弹对木块的冲量D．系统损失的机械能等于子弹损失的动能和子弹对木块所做功的差5．光滑水平面上，静置厚度不同的木块A与B，质量均为M，质量为m的子弹具有这样的水平速度，它击中可自由滑动的木块A后，正好能射穿它。
现A固定，子弹以上述速度穿过A后，恰好还能射穿可自由滑动的木块B，两木块与子弹的作用力相同，求两木块厚度之比。
6．质量相同的两木块从同一高度同时开始自由下落，至某一位置时A被水平飞来的子弹击中(未穿出)。
则A、B两木块的落地时间t、t相比较，下列结果正确的是（）A．t A= t B B．t A＞t B C．t A＜t B D．无法判断7．质量为m的匀质木块静止在光滑水平面上，木块左右两侧各有一位拿着完全相同步枪和子弹的射击手。
人教版高中物理选修3-5 第十六章动量守恒定律第4节碰撞(含解析)
人教版高中物理选修3-5第十六章动量守恒定律1.4碰撞一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）1.如图所示，质量相等的五个物块在光滑水平面上，间隔一定距离排成一条直线。
具有初动能E0的物块1向其它4个静止的物块运动，依次发生碰撞，每次碰撞后不再分开，最后5个物块粘成一个整体。
这个整体的动能等于（）A. B. C. D.2.如图所示装置中，木块B与水平桌面间的接触面是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。
则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中( )A. 子弹减小的动能等于弹簧增加的弹性势能B. 弹簧、木块和子弹组成的系统动量守恒机械能不守恒C. 在木块压缩弹簧过程,木块对弹簧的作用力大于弹簧对木块的作用力D. 在弹簧压缩到最短的时间,木块的速度为零,加速度不为零3.质量相等的A、B两球在光滑水平面上，沿同一直线，同一方向运动，A球的动量为p A=9kg•m/s，B球的动量为p B=3kg•m/s．当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是（）A. ,B. ,C. ,D. ,4.如图所示，两个小球A、B在光滑水平地面上相向运动，它们的质量分别为m A＝4kg，m B＝2kg，速度分别是v A＝3m/s(设为正方向)，v B＝－3m/s.则它们发生正碰后，速度的可能值分别为()A. ,B. ,C. ,D. ,5.质量相等的A、B两球在光滑水平面上，沿同一直线，同一方向运动，A球的动量P A=9kg•m/s，B球的动量P B=3kg•m/s。
当A追上B时发生碰撞，则碰后A、B两球的动量可能值是（）A. ,B. ,C. ,D. ,6.光滑水平桌面上有P、Q两个物块，Q的质量是P的n倍．将一轻弹簧置于P、Q之间，用外力缓慢压P、Q．撤去外力后，P、Q开始运动，P和Q的动量大小的比值为（）A. B. n C. D. 17.弹性碰撞是指（）A. 正碰B. 对心碰撞C. 机械能守恒的碰撞D. 机械能不守恒的碰撞8.两球A、B在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，m A=1kg，m B=2kg，v A=6m/s，v B=2m/s．当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（）A. ,B. ,C. ,D. ,9.A、B两球沿一直线运动并发生正碰，如图为两球碰撞前后的位移图象，a、b分别为A、B两球碰前的位移图象，c为碰撞后两球共同运动的位移图象，若A球质量是m=2kg，则由图判断下列结论不正确的是（）A. 碰撞前后A的动量变化为4B. 碰撞时A对B所施冲量为C. A、B碰撞前的总动量为3D. 碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10 J10.两球在水平面上相向运动，发生正碰后都静止，则碰前两球的A. 质量一定相等B. 动能一定相等C. 动量大小一定相等D. 速度大小一定相等二、填空题（本大题共5小题，共20.0分）11.如图的甲所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量=2kg，以一定的初速度向右运动，与静止的物块B发生碰撞并一起运动，碰撞前后的位移---时间图象如图的乙所示（规定向右为正方向），则碰撞后的速度为___________m/s，物体B的质量为__________ kg。
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高三物理动量守恒定律第四节碰撞板块模型专题专项训练习题集【典题强化】1．如图所示，一大小可忽略不计、质量为m1的小物体放在质量为m2的长木板的左端，长木板放在光滑的水平面上。
现让m1获得向右的速度v0，若小物体最终没有从长木板上滑落，两者间的动摩擦因数为μ。
求：（1）长木板最终的速度（2）上述过程中长木板在水平面上滑行的距离（3）上述过程经历的时间多长（4）长木板的长度至少是多少2．如图所示，质量为M=8kg的木板，放在水平地面上，木板向右运动的速度v0=5m/s时，在木板前端轻放一个大小不计，质量为m=2kg的小物块。
木板与地面、物块与木板间的动摩擦因数均为μ=0.2，g=10m/s2，求：（1）物块及木板的加速度大小（2）经多长时间两者速度相等（3）要使物块不滑离木板，木板至少多长3．如图所示，长2m，质量为2kg的木板静止在光滑水平面上，一木块质量为1kg（可视为质点），与木板之间的动摩擦因数为0.2。
要使木块在木板上从左端滑向右端而不至滑落，试求：（1）木块初速度的最大值为多少（2）若原来木块静止木板向左运动，则木板运动的最大初速度4．如图所示，图（a）表示光滑平台上，物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车上，车与水平面间的动摩擦因数不计，图（b）为物体A与小车B的v-t图像，由此可以求得的物理量是（）A．小车上表面长度B．物体A与小车B的质量之比C．A与小车B上表面的动摩擦因数D．小车B获得的动能5．如图甲所示，质量为M的木板静止在光滑水平面上，一个质量为m的小滑块以初速度v0从木板的左端向右滑上木板。
滑块和木板速度随时间变化的图象如图乙所示，某同学根据图象作出如下一些判断，正确的是（）A．滑块与木板间始终存在相对运动B．滑块始终未离开木板C．滑块的质量大于木板的质量D．在t1时刻滑块从木板上滑出6．如图所示，平板车的质量为M，物块的质量为m。
它们的速度分别为V1、V2且V2>V1，V1与V2都是相对于地面的速度。
物块与平板车间的动摩擦因数为μ，平板车与地面之间无摩擦，物块刚好没有从平板车上滑落，从开始到物块与平板车共同运动的过程中。
求：（1）长木板的长度至少是多少（2）上述过程经历的时间多长（3）上述过程中长木板在水平面上滑行的距离7．如图所示，一质量为M的平板车B放在光滑水平面上，在其右端放一质量为m的小木块A，m＜M，A、B间动摩擦因数为μ。
现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0，使A开始向左运动，B开始向右运动，最后A不会滑离B，求：（1）A、B最后的速度大小和方向（2）平板车的长度至少是多少（3）从地面上看，小木块向左运动最大位移（4）从地面上看，小木块向左运动到离出发点最远处时，平板车向右运动的位移大小（5）上述过程所经历的时间8．如图所示，在光滑水平面上，有一质量为M=3kg的薄板和质量m=1kg的物块，都以v=4m/s的初速度朝相反的方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，当薄板的速度为2.4 m/s时，物块的运动情况是（）A．做加速运动B．做减速运动C．做匀速运动D．以上运动都有可能9．如图所示，一质量为M、长为l的长方形木板B放在光滑的水平地面上，在其右端放一质量为m的小木块A，m＜M。
现以地面为参照系，给A和B以大小相等、方向相反的初速度，使A开始向左运动、B 开始向右运动，但最后A刚好没有滑离木板。
以地面为参照系。
（1）若已知A和B的初速度大小为v0，求它们最后的速度的大小和方向（2）若初速度的大小未知，求小木块A向左运动到达的最远处(从地面上看)离出发点的距离10．如图所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放有一重物，右方有一竖直的墙。
重物质量为木板质量的2倍，重物与木板间的动摩擦因数为μ。
使木板与重物以共同的速度v0向右运动，某时刻木板与墙发生弹性碰撞，碰撞时间极短。
求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间。
设木板足够长，重物始终在木板上。
重力加速度为g。
【巩固提高】1．如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块，木箱和小木块都具有一定的质量，现使木箱获得一个向右的初速度v 0。
则（ ）A ．小木块和木箱最终都将静止B ．小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动C ．小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动D ．如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动2．质量为M 、内壁间距为L 的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m 的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。
初始时小物块停在箱子正中间，如图所示。
现给小物块一水平向右的初速度v ，小物块与箱壁碰撞N 次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止。
设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为（ ）A ．12mv 2B ．mM 2(m+M)v 2 C ．12NμmgL D ．NμmgL3．如图所示，设车厢长度为L ，质量为M ，静止于光滑的水平面上，车厢内有一质量为m 的物体以速度v 0从车厢的左壁处向右运动，与车厢壁来回碰撞后，最后相对静止于车厢的正中央。
物体与车厢碰撞不损失能量，已知物体与车厢地板的摩擦因数为μ。
求物体与车厢碰撞的次数4．如图所示，长木板A 右边固定一个挡板，包括挡板在内的总质量为1.5m ，静止在光滑的水平面上，小木块B 质量为m ，从A 的左端开始以初速度v 0在A 上滑动，滑到右端与挡板发生碰撞，已知碰撞过程时间极短，碰后木块B 恰好滑到A 的左端停止，B 在A 板上单程滑行长度为l 。
试求：B 与A 间的动摩擦因数5．质量为M 的平板车P 高h ，质量为m 的小物块Q 的大小不计，位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平面地面上。
一不可伸长的轻质细绳长为R ，一端悬于Q 正上方高为R 处，另一端系一质量也为m 的小球（大小不计）。
今将小球拉至悬线与竖直位置成600角，由静止释放，小球到达最低点时与Q 的碰撞时间极短，且无能量损失。
已知Q 离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍，Q 与P 之间的动摩擦因数为μ，M ：m ＝4：1，重力加速度为g 。
求：（1）小球到达最低点与Q 碰撞之前瞬间的速度是多大？（2）小物块Q 离开平板车时平板车的速度为多大？（3）平板车P 的长度为多少？6．如图所示，固定在地面上的光滑圆弧面与车C的上表面平滑相接，在圆弧面上有一个滑块A，其质量为m A=2kg，在距车的水平面高h=1.25m处由静止下滑，车C的质量为m C=6kg，在车C的左端有一个质量m B=2kg的滑块B，滑块A与B均可看做质点，滑块A与B碰撞后黏合在一起共同运动，最终没有从车C上滑出，已知滑块A、B与车C的动摩擦因数均为μ=0.5，车C与水平地面的摩擦忽略不计。
取g=10m/s2。
求：（1）滑块A滑到圆弧面末端时的速度大小（2）滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小（3）车C的最短长度7．如图所示，A为有光滑曲面的固定轨道，轨道底端的切线方向是水平的，质量M1=0.5kg，M2=0.4kg的小车B、C紧靠着静止于轨道右侧的光滑水平面上，其上表面与轨道底端在同一水平面上。
一质量为m=0.1kg 的物体，以6m/s的初速度从轨道顶端滑下，冲上小车B后，最终与C车相对静止以1.8m/s的速度前进，若轨道顶端与底端高度差h=3.2m，取g=10m/s2，物块与车板面间动摩擦因数μ=0.2。
求：（1）最后M1的速度v1（2）物体冲上小车后，到与C车相对静止经历的时间t（3）系统在整个过程中克服摩擦力所做的功8．质量为M=2kg的小平板车静止在光滑水平面上，车的一端静止着质量为m A=2kg的物体A（可视为质点），如图所示。
一颗质量为m B=20g的子弹以600m/s的水平速度射穿物体A后，速度变为100m/s，最后物体A仍静止在车上，若物体A与小车间的动摩擦因数μ=0.5，g取10m/s2。
求：（1）平板车最后的速度是多大（2）平板车的长度至少是多少9．如图所示，质量为1.9kg的长木板A放在光滑的水平面上，在长木板最右端放一个质量为1kg小物块B，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2。
在t=0时刻A、B均静止不动，现有质量为100g的子弹，以初速度v0=120m/s射入长木板并留在其中（此过程可视为瞬间完成）。
物块始终在木板上，取重力加速度的大小g=10m/s2。
求：（1）木板开始滑动的初速度（2）木板最终的速度（3）物块在长木板上滑行的距离10．如图所示，在光滑水平面上有两个木块A、B，木块B左端放置小物块C并保持静止，已知m A=m B=0.2kg，m C=0.1kg，现木块A以初速度v=2m/s沿水平方向向右滑动，木块A与B相碰后具有共同速度(但不粘连)，设木块A足够长，C与A、B间的摩擦因数μ=0.2。
求：（1）木块A与B相碰后瞬间A木块及小物块C的速度大小（2）小物块C的最终速度（3）小物块C在木块A上滑行的时间和距离【能力拓展】1．如图所示，在一光滑的水平面上有两块相同的木板B 和C ，重物A （视为质点）位于B 的右端，A 、B 、C 的质量相等，现A 和B 以同一速度滑向静止的C ，B 与C 发生正碰，碰后B 和C 粘在一起运动，A 在C 上滑行，A 与C 间有摩擦力，已知A 滑到C 的右端而未掉下。
求：从B 、C 发生正碰到A 刚移到C 右端期间，C 所走过的距离是C 板长度的多少倍？2．两块厚度相同的木块A 和B ，紧靠着放在光滑的水平面上，其质量分别为m A =2.0kg ，m B =0.90kg ，它们的下底面光滑，上表面粗糙，其动摩擦因数μ=0.2，另有一质量m C =0.10kg 的滑块C(可视为质点)，以v C =10m/s 的速度恰好水平地滑A 的上表面，如图所示，由于摩擦，滑块最后停在木块B 上，B 和C 的共同速度为0.50m/s 。
求：（1）滑块C 在木块A 和B 上滑行的时间 （2）木块A 的长度（3）滑块C 在木块B 上滑行的距离（4）B 和C 达到共同速度是木块A 和木块B 的间距3．如图所示，水平地面上固定一个半径为R=0.8m 的四分之一光滑圆轨道，圆轨道末端水平并与一个足够长的匀质木板的左端等高接触但不连接。
木板的质量为M=2kg ，其左端有一个处于静止状态的小物块a ，质量为m a =1kg 。
现将一质量为m b =3kg 的小物块b 由圆轨道最高点无初速度释放，并与物块a 在圆轨道最低点发生碰撞，碰撞时间极短且碰撞过程中无机械能损失（物块a 、b 可视为质点，重力加速度g 取10m/s 2）。
（1）求碰后瞬间两物块的速度大小（2）若两个小物块a 、b 与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.3，木板与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1，求最终两个小物块a 、b 间的距离（3）若两个小物块a 、b 与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.3，木板与地面间的摩擦不计，求最终两个小物块a 、b 间的距离4．质量为M=4.0kg 的平板小车静止在光滑的水平面上，如图所示，当t=0时，两个质量分别为m A =2kg 、m B =1kg 的小物体A 、B 都以大小为v 0=7m/s ．方向相反的水平速度，同时从小车板面上的左右两端相向滑动。