高考物理碰撞问题的可能性研究练习题

高三物理碰撞可能性问题一、处理碰撞问题应把握好三个基本原则在碰撞过程中，系统的总动能不可能增加，如果是弹性碰撞，碰撞前后总动能不变，如果是非弹性碰撞，则有部分动能转化为内能，系统总动能减少。其中碰后结合为一体的情形，损失的动能最多。所以，在处理碰撞问题时，通常要抓住三项基本原则：1. 碰撞过程中动量守恒原则；m1v1+m2v2=m1v1+m2v2或P1P2 2. 碰撞后总动能不增加原则；碰撞类型中最理想的碰撞是弹性碰撞，没有机械能的损失，故碰撞过程机械能不可能增加，即3. 碰撞后状态的合理性原则（碰撞过程的发生必须符合客观实际）。如不可能出现两球相碰后同向运动时，在后运动的物体的速度比在前运动的物体的速度大；也不可能出现两球相向碰撞后，速度方向都没有发生变化等。解决碰撞问题只要灵活掌握这三个原则，问题一般都可迎刃而解。下面以追击中的碰撞问题为例进行分类解析。一求碰撞后的速度问题例1两球A、B在光滑的水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA=1Kg,mB=2kg,vA=6 m/s,vB=2 m/s,当球A追上球B并发生碰撞后A、B两球的速度的可能值是（取两球碰撞前的运动方向为正）： A vA5m/s vB2.5m/s B。. vA2m/s vB4m/s C vA4m/s vB7m/s D。. vA7m/s vB1.5m/s分析与解答从题意分析，球A追上球B发生碰撞，结合实际情况，B球速度一定沿正方向且增加，并且碰后A球速度应小于或等于B球速度，即vA vB。A、D选项中在后运动的球A速度都比在前运动的球B的速度大，故 A、D选项不正确。B、C选项既与实际情况相符合，又都满足动量守恒，好像都符合题意，但从总动能不可能增加来看，碰前总动能EK B选项中碰后总动能EK，故B选项正确。C选项碰后的总动能为57J大于22J，故C选项错误。综合分析本题只有B选项正确。二求碰撞后的动量例2A、B两小球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动，A球的动量为5 kgm/s，B球的动量是7 kgm/s，当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球动量的可能值为： （ ）ApA6 kgm/s pB6 kgm/s BpA3 kgm/s pB9kgm/sCpA2 kgm/s pB14 kgm/s DpA5 kgm/s pB17kgm分析与解答由于追上发生碰撞，所以可知vAvB且碰后vBvB vBv，即pBpB，故可排除选项。从动量守恒来看，选项都满足pApBpAp，再从总动能不可能增加来看，因为vBvB即所以，即vAvA，vA vA vA，从而有pA pA pA，即5 kgm/s pA 5 kgm/s，因此排除选项。综合分析本题正确答案为，。三求碰撞后动量的变化例3：在光滑水平面上，有A、B两个小球沿同一直线向右运动，已知碰撞前两球的动量分别为pA12 kgm/s ， pB13kgm/s，碰撞后它们动量的变化是PA 与PB ，有可能的是：（ ）APA3 kgm/s PB3kgm/s BPA4 kgm/s PB4kgm/sCPA5 kgm/s PB5kgm/s DPA24 kgm/s PB24kgm/s分析与解答初一看四个选项，都满足动量守恒，PP，由于、两球同向运动，与发生碰撞必有vAvB且vBvB，所以有PB，因而PA，故可排除选项。又由动能关系，因为vBvB即所以，即vAvA，vA vA vA，从而得出vA vAvA，即vAvA，pAA ，由此可排除选项，综合分析本题正确答案为，。四求碰撞两球的质量比例4甲乙两球在水平光滑轨道上同方向运动，已知它们的动量分别为P甲5 kgm/s，P乙7kgm/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰撞后乙球动量变为10 kgm/s，则两球质量m甲与m乙的可能关系是： （）。乙甲。乙甲。乙。乙甲分析与解答从题意看，甲球从后面追上乙，说明甲乙，即，所以，排除选项。碰撞动量守恒甲乙甲乙，代入数值得甲kgm/s，碰后从实际情况分析，甲 乙，即，所以，因此可排除选项。再从能量角度分析有：，即，因此可排除选项。综合分析本题只有答案正确。练习题：1：质量相同的两个小球在光滑水平面上沿连心线同向运动，球1的动量为 7 kgm/s,球2的动量为5 kgm/s,当球1追上球2时发生碰撞，则碰撞后两球动量变化的可能值是Ap1=-1 kgm/s，p2=1 kgm/sBp1=-1 kgm/s，p2=4 kgm/sCp1=-9 kgm/s，p2=9 kgm/sDp1=-12 kgm/s，p2=10 kgm/s2：如图所示，在光滑的水平支撑面上，有A、B两个小球。A球动量为10kgm/s，B球动量为12kgm/s。A球追上B球并相碰，碰撞后，A球动量变为8kgm/s，方向没变，则A、B两球质量的可能比值为A.0.5 B.0.6 C.0.65 D.0.753：如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为mB=2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6Kg.m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为-4Kg.m/s，则A.左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为25B.左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为110C.右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为25D.右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1104、A、B两小球在水平面上沿同一方向运动，两球的动量分别为kgm/s，kgm/s。当A球追及B球发生对心碰撞后，关于两球动量和的数值正确的是（ ）Akgm/s，kgm/s Bkgm/s ，kgm/sCkgm/s，kgm/s Dkgm/s， kgm/s5、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6、质量为m的物块甲以3m/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的物体乙以4m/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，由于弹力作用，动量不守恒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1m/s时，乙物块的速率可能为2m/s，也可能为0D甲物块的速率可能达到5m/s7、如图7所示，在光滑的水平面上，物体B静止，在物体B上固定一个轻弹簧。物体A以某一速度沿水平方向向右运动，通过弹簧与物体B发生作用。两物体的质量相等，作用过程中，弹簧获得的最大弹性热能为EP。现将B的质量加倍，再使物体A通过弹簧与物体B发生作用（作用前物体B仍静止），作用过程中，弹簧获得的最大弹性势能仍为EP。则在物体A开始接触弹簧到弹簧具有最大弹性势能的过程中，第一次和第二次相比（ ）A物体A的初动能之比为2 : 1B物体A的初动能之比为4 : 3C物体A损失的动能之比为1 : 1D物体A损失的动能之比为27 : 328、2009年全国1卷21质量为M的物块以速度V运动，与质量为m的静止物块发生正撞，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比M/m可能为A.2 B.3 C.4 D. 59、如图所示，光滑水平面上A、B两小球沿同一方向运动，A球的动量为8kgm/s，B球的质量为2kg，速度为6m/s，已知两球相碰后，A球的动量减为原来的一半，方向与原方向一致。求：（1）碰撞后B球的速度变为多大？（2）碰撞前A球速度的可能范围。（结果保留两位有效数字）答案：解上述不等式并取交集得0.5mA6/7考虑到A球的初动量为8kgm/s可得：9.3m/svA16m/s例1：甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动，已知它们的动量分别是p甲=5kgm/s，p乙=7kgm/s，甲追乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为p乙=10kgm/s，则两球质量m甲与m乙的关系可能是Am甲=m乙 B m乙=2m甲Cm乙=4 m甲 D m乙=4 m甲例2：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球的动量是7kgm/s，B球的动量是5kgm/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 pA=6kgm/s， pB=6kgm/sB pA=3kgm/s， pB=9kgm/sC pA=-2kgm/s， pB=14kgm/sD pA=-4kgm/s， pB=17kgm/s3用心 爱心 专心