2019-2020年高中物理 第十六章 动量守恒定律 第四节 碰撞自我小测 新人教版选修3-5.doc

2019-2020年高中物理 第十六章 动量守恒定律 第四节 碰撞自我小测 新人教版选修3-51在光滑的水平面上有A、B两球，其质量分别为mA、mB，两球在t0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图所示，下列关系式正确的是（） AmAmB BmAmB CmAmB D无法判断2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，则碰后B球的速度为（以A球原方向为正方向）（）A. Bv C D. 3质量为M的木块在光滑的水平面上以速度v1向右运动，质量为m的子弹以速度v2向左射入木块并停留在木块中，要使木块停下来，发射子弹的数目是（）A. B. C. D.4. 在光滑水平面上有三个完全相同的小球，它们在同一条直线上，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。设碰撞中不损失机械能，则碰后三个小球的速度可能是（） Av1=v2=v3=v0 Bv10，v2v3v0Cv10，v2v3v0 Dv1v20，v3v05质量分别是m和m的两球发生正碰前后的位移跟时间t的关系如图所示，由此可知，两球的质量之比mm为（）A13 B31 C11 D126如图所示，在质量为M的小车中挂着一单摆，摆球质量为m0，小车和单摆以恒定的速度v沿光滑水平地面运动，与位于正前方的质量为m的静止的 木块发生碰撞，碰撞的时间极短。在此碰撞过程中，下列情况可能发生的是（）A小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为v1、v2、v3，满足（Mm0）vMv1mv2m0v3B摆球的速度不变，小车和木块的速度变为v1和v2，满足MvMv1mv2C摆球的速度不变，小车和木块的速度都变为u，满足Mv（Mm）uD小车和摆球的速度都变为v1，木块的速度变为v2，满足（Mm0）v（Mm0）7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是p15 kgm/s、p27 kgm/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙的动量为10 kgm/s，则两球的质量m1与m2的关系可能是（）Am1m2 B2m1m2 C4m1m2 D6m1m281920年，质子已被发现，英国物理学家卢瑟福曾预言可能有一种质量与质子相近的不带电的中性粒子存在，他把它叫作中子。1930年发现，在真空条件下用射线轰击铍（Be）时，会产生一种看不见的、贯穿力极强的不知名射线和另一种粒子。经过研究发现，这种不知名射线具有如下特点：在任意方向的磁场中均不发生偏转；这种射线的速度小于光速的十分之一；用它轰击含有氢核的物质，可以把氢核打出来；用它轰击含有氮核的物质，可以把氮核打出来，并且被打出的氢核的最大速度vH和被打出的氮核的最大速度vN之比近似等于152。若该射线中的粒子均具有相同的能量，与氢核和氮核碰前氢核和氮核均为静止，碰撞过程中没有机械能的损失。已知氢核的质量MH与氮核的质量MN之比等于114。试根据上面所述的各种情况，通过具体分析说明该射线是不带电的，但不是射线，而是由中子组成的。9（xx课标全国卷）如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C。B的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质量不计）。设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动。假设B和C碰撞过程时间极短。求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中，（1）整个系统损失的机械能；（2）弹簧被压缩到最短时的弹性势能。参考答案1解析：由图象知，A球以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。答案：B2解析：由动量守恒定律知，若碰后A球运动方向不变，则mvm3mvB，所以vBv2，即得m2m1。碰撞后甲不能超越乙，必须满足v1v2即，得m25m1。综合知m1m25m1，C正确。答案：C8解析：由特点可知该射线不带电，是由中性的粒子流组成的。设该射线的粒子质量为m，轰击氢核和氮核前速度为v，碰撞过程无机械能损失，题目给出的氢核和氮核的速度是未知粒子与之发生正碰后的速度，设该粒子正碰后速度为v1。在打出氢核的过程中，有动量守恒：mvmv1MHvH机械能守恒：联立以上两式得vH同理，在打出氮核的过程中，可解得vN代入vHvN152和MHMN114，解得mMH，该粒子的质量与氢核质量相等，这种粒子是中子。答案：见解析9解析：（1）从A压缩弹簧到A与B具有相同速度v1时，对A、B与弹簧组成的系统，由动量守恒定律得mv02mv1此时B与C发生完全非弹性碰撞，设碰撞后的瞬时速度为v2，损失的机械能为E，对B、C组成的系统，由动量守恒和能量守恒定律得mv12mv2mvE（2m）v联立式得Emv（2）由式可知v2v1，A将继续压缩弹簧，直至A、B、C三者速度相同，设此速度为v3，此时弹簧被压缩至最短，其弹性势能为Ep。由动量守恒和能量守恒定律得mv03mv3mvE（3m）vEp联立式得Epmv答案：（1）mv（2）mv