动量守恒定律ppt

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3．在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等速率相向而 行，并发生碰撞，下列现象可能的是( )
A．若两球质量相同，碰后以某一相等速率互相分开 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
答案：AD
第十六章
解析：小球上升到最高点时与小车相对静止，有共同速 度v′，由动量守恒定律和机械能守恒定律有： Mv0＝2Mv′ ①
1 2 1 Mv0＝2×( Mv′2)＋Mgh，② 2 2 v2 0 解①②得h＝ ，知D错． 4g
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从小球滚上到滚下并离开小车，系统在水平方向上的动 量守恒，由于无摩擦力做功，动能守恒，此过程类似于弹性 碰撞，作 用后两者交换速度，即小球速度变为零，开始做自由落 体运动，故B、C对，A错．
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mg 可得v1＝v0－ 2qB 故选项D正确．
答案：D
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7．带有1/4光滑圆弧轨道质量为M的滑车静止置于光滑水 平面上，如图所示，一质量也为M的小球以速度v0水平冲上滑 车，到达某一高度后，小球又返回车的左端，则( )
B．相同的质量 D．大小相同的动量
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解析：当两重离子碰前动量等大反向时，碰后离子可能 均静止，这时动能完全转化为内能．
答案：D
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2．光滑水平面上的两个物体发生碰撞，下列情形可能成 立的是( )
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2mg B．v0－ qB mg D．v0－ 2qB
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A．v0 mv C．v0－ qB
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解析：设碰撞后，1球、2球的速度分别为v1、v2，规定向 右为正方向，由动量守恒定律， m1v0＝m1v1＋m2v2 碰后2球的带电量变为q，向右运动，洛伦兹力方向向 上，与重力平衡有 qv2B＝m2g 又m1＝2m2＝2m
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解析：球1与球2发生碰撞，由动量守恒得： p0＝－p1＋p2 得p2＝p0＋p1
所以p2>p0，p2>p1 由能量守恒得：E0≥E1＋E2得E0>E1，E0>E2
2 p2 p1 0 由E0>E1即 > ，p0>p1. 2m 2m
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4．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 )
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解析：由动量守恒3m· v－mv＝0＋mv′，所以v′＝2v 碰前总动能： 1 1 2 2 Ek＝ · v ＋ mv ＝2mv2 3m· 2 2 1 碰后总动能：Ek′＝ mv′2＝2mv2， 2 Ek＝Ek′，所以A对．
答案：A
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答案：C
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6．如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固 定有轻质弹簧，与A质量相同的物体B以速度v向A运动并与弹 簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统 动能损失最大的时刻是( )
A．A开始运动时 C．B的速度等于零时
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A．小球以后将向左做平抛运动 B．小球将做自由落体运动 1 2 C．此过程小球对小车做的功为 Mv0 2 v2 0 D．小球在弧形槽上上升的最大高度为 2g
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答案：AB
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m甲 m乙
，因m甲>m乙，则p甲>p乙，
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5．在光滑的水平面上用一个小球先后以相同的速率跟原 来静止的A、B、C三球发生正碰．与A球相碰后，小球仍然沿 原方向运动；与B球相碰后，小球停止运动；与C球相碰后， 小球被弹回反向运动．那么A、B、C三球所获得的动量大小 比较正确的是( )
A．pA＝pB＝pC B．pA>pB>pC C．pA<pB<pC D．因不知道被碰的三球质量，所以无法比较
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解析：将入射的小球与被碰球作为系统，系统的总动量 守恒，入射小球动量的变化与被碰球动量的变化满足大小相 等，方向相反．因此C选项正确．
答案：BC
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8．如图所示，质量为m的子弹，以速度v0水平射入用轻 绳悬挂在空中的木块，木块的质量为M，绳长为L，子弹射出 木块的速度为v，求子弹射出木块后的瞬间绳子中的张力大 小．
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第十六章
动量守恒定律
第十六章
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碰撞
课 前 预 习 作 业
课 堂 效 果 检 测
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课 后 巩 固 提 升
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基础训练 课前预习作业
第十六章
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1．如图所示，两带电的金属球在绝缘的光滑水平桌面 上，沿同一直线相向运动，A球所带电荷量为－q，B球所带电 荷量为＋2q，下列说法正确的是( )
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A．相碰前两球运动中动量不守恒 B．相碰前两球的总动量随距离减小而增大 C．两球相碰分离后的总动量不等于相碰前的总动量，因 为碰前作用力为引力，碰后为斥力 D．两球相碰分离后的总动量等于碰前的总动量，因为两 球组成的系统所受合外力为零
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基础训练 课堂效果检测
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1．为了模拟宇宙大爆炸的情况，科学家们使两个带正电 的重离子被加速后，沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰 撞．若要使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能，应设法使 离子在碰撞前的瞬间具有( A．相同的速率 C．相同的动能 )
B．A的速度等于v时 D．A和B的速度相等时
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解析：对A、B系统由于水平面光滑，所以动量守恒．而 对A、B、弹簧系统机械能守恒，即A、B动能与弹簧弹性势能 之和为定值．当A、B速度相等时，弹簧形变量最大，弹性势 能最大，所以此时动能损失最大．
答案：ABD
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4．如图所示，半径和动能都相等的两个小球相向而 行．甲球质量m甲大于乙球质量m乙，水平面是光滑的，两球做 对心碰撞以后的运动情况可能是下述哪些情况( )
A．甲球速度为零，乙球速度不为零 B．两球速度都不为零 C．乙球速度为零，甲球速度不为零 D．两球都以各自原来的速率反向运动
A．碰撞后系统的总动能比碰撞前小，但系统的总动量守 恒 B．碰撞前后系统的总动量均为零，但系统的总动能守恒 C．碰撞前后系统的总动能均为零，但系统的总动量不为 零 D．碰撞前后系统的总动量、总动能均守恒
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解析：根据三条原则：①动量守恒；②总动能不增；③ 速度合理(即符合两物体碰撞后不能立即发生第二次碰撞或不 能穿越等实际情况)．对每一项首先是检验是否遵守动量守 恒，然后用总动能判断，最后有的答案还要分析是否符合第 三条原则．可判断A、D正确．
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解析：虽然题中四个选项均满足动量守恒定律，但A、D 两项中，碰后A的速度vA′大于B的速度vB′，必然要发生第 二次碰撞，不符合实际，即A、D项均错误；C项中，两球碰 1 1 2 后的总动能Ek后＝ mAvA′ ＋ mBvB′2＝57 J，大于碰前的总 2 2 动能Ek前＝22 J，违背了能量守恒，所以C项错；而B项既符合 实际情况，也不违背能量守恒，所以B项对．
答案：B
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6．如图所示，光滑绝缘水平面上有直径相同的两个金属 球1和2，已知m1＝2m2＝2m,1不带电，2带正电，带电荷量为 2q，初始时，2球静止在磁感应强度为B的匀强磁场中，1球以 初速度v0进入匀强磁场与2球发生正碰，已知碰后2球对水平面 的压力正好为零，则碰撞后1球的速度为( )
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5．两球A、B在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运 动，mA＝1 kg，mB＝2 kg，vA＝6 m/s，vB＝2 m/s.当A追上B 并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是( A．vA′＝5 m/s，vB′＝2.5 m/s B．vA′＝2 m/s，vB′＝4 m/s C．vA′＝－4 m/s，vB′＝7 m/s D．vA′＝7 m/s，vB′＝1.5 m/s )
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解析：两球压缩最紧时速度相等，由动量守恒得mvA＝ 2mv① 1 2 1 弹性势能Ep＝ mvA－ ×2mv2② 2 2 由①②得：vA＝2 Ep m ，故C正确．
答案：C
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1 1 2 解析：首先根据两球动能相等， m甲v 甲 ＝ m乙v 2 得出两球 乙 2 2 p甲 碰前动量大小之比为： ＝ p乙 则系统的总动量方向向右． 根据动量守恒定律可以判断，碰后两球运动情况可能是 A、B所述情况，而C、D情况是违背动量守恒的，故C、D情 况是不可能的．
第十六章
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解析：对两带电小球组成的系统，不受外力作用，小球 之间的静电引力或斥力都是系统内力，满足动量守恒的条 件，故系统动量守恒，故选项D正确．
答案：D
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2．在光滑水平面上有两个相同的弹性小球A，B，质量都 为m，现B球静止，A球向B球运动，发生碰撞，已知碰撞过程 中总机械能守恒，两球压缩最紧时的弹性势能为Ep，则碰撞 前A球的速度等于( A. C．2 Ep m Ep m ) B. D．2 2Ep m 2Ep m
答案：AD
第十六章
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3．在光滑水平面上，动能为E0，动量大小为p0的小钢球1 与静止小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动方向相反，将 碰后球1的动能和动量的大小分别记为E1、p1，球2的动能和动 量的大小记为E2、p2则必有( A．E1<E0 C．E2>E0 B．p1<p0 D．p2>p0 )
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解析：子弹射过木块的过程中系统动量守恒，取向左为 mv0－v 正方向，则：mv0＝mv＋Mv′，解得：v′＝ M 随后木块以v′向左摆动做圆周运动，在最低点木块受重 力和绳子拉力作用，由牛顿第二定律得： v′2 T－Mg＝M L m2v0－v2 解得：T＝Mg＋ ML
m2v0－v2 答案：Mg＋ ML