高中物理選修3同步練習(xí)試題解析16.4

abab22222abab222222高中品試題高中物理修3-5同步練習(xí)試題解析碰撞質(zhì)為＝kg＝2小球在光滑的水平面上發(fā)生ab碰撞，碰撞前后兩球的位—時圖象如圖－1所，則可知碰撞屬于)A彈性碰撞B非彈性碰撞C．全非彈性碰撞D．件足，不能判斷解析：x－圖象知，碰撞前v＝3，＝0碰撞后′＝－1，′＝2m/s1碰撞前動能m＋＝J，碰撞后動能m′＋m′＝J，故機械能守恒碰撞abbb前動量＋aabb

＝3kg·m/s，碰撞后動量′＋m′＝3，動量守恒，所以aabb碰撞屬于彈性碰撞。答案：A．如圖－2所，具有一定質(zhì)量的小固在輕桿的一端，輕桿另一端懸掛在小車支架的O點。用手將小球拉至水平，此時小車靜止于光滑的水平面上，手讓小球擺下與B處定的油泥碰擊后粘在一起，則小車()A向右運動B向左運動C．止不動D．球擺時，車向左運動后又靜止解析球與車組成的系統(tǒng)水平方滿足動量守恒定律系統(tǒng)的初態(tài)總動量為零故選項正確。答案：D1

A0020A0020．三個相同的木塊AB從同一高度處自由下落，其中木塊A剛開始下落的瞬間被水平飛來的子彈擊中，木塊B在下落到一定高度時，才被水平飛來的子彈擊中，木塊C受到子彈打擊。若子彈均留在木塊中，則三木塊下落的時間t、t、t的關(guān)系是()AAt<<tACBt>＜tAC．t＝t<tACD．t＝t<tAC解析：塊做由落體運動，木塊子彈擊中做平拋運動，木塊B在彈擊中瞬間豎直方向動量守恒＝(Mm)′，即′，塊B豎直方向速度減小，所以t＝t＜t。CB答案：如圖4所，P物與一個連著彈簧Q物正碰，碰后P物體靜止Q物以物碰前的速度離，已知P與質(zhì)量相等，彈簧質(zhì)量忽略不計，那么當彈簧被壓縮至最短時，下列結(jié)論中正確的()AP的度恰好為零B．P與Q具相同的速度C．Q開始運動D．Q的速度等于v解析：P物體接觸彈簧后，在彈簧彈力的作用下P做速運動Q做速運動PQ間的距離減小，當P兩體速度相等時，彈簧被壓縮到最短，所以B正A錯。由于作用過程中動量守恒，設(shè)速度相同時速度為′則＝(m＋)′，所以彈簧被壓縮至最短時，、Q的度′，故D錯。答案：如圖4－示，在光滑水平面上停放質(zhì)量為m裝弧形槽的小車?，F(xiàn)有一質(zhì)量也為m的小球以的水平速度沿與切線水平的槽口向小車滑去不計摩到達某一高度后小球又返回小車右端()A小球在小車上到達最高點時的速度大小為/2B小球離車后，對地將向右做平拋運動C．球離車后，對地將做自由落體運動D．過中小球?qū)囎龅墓?/p>

解析小到達最高點時，小車小球相對靜止水平方向總動量守恒小離開車時類似完全彈性碰撞，兩者速度互換。2

222AA222AA答案：A、D光水平面上能量大小為p的鋼球1與靜止小鋼球2發(fā)碰撞，00碰撞前后球1的動方向相反。將撞后球1的動能和動量的大小分別記為、，11的動能和動量的大小分別記為、p，下列關(guān)系式不正確的()2A<E1Bp<p1C．>E2D．p2解析：球球2碰，碰撞前后的動能關(guān)系應(yīng)為≥＋。此＜，＜E，01選項A正C不正確；由＝2，合E＜E，知p＜p，項B正；設(shè)球k00初動量方向為正方向，由動量守恒定律得＝＋，以＝＋，見p＞，0220選項D正。答案：ABD．質(zhì)量相等的A、B兩在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動A球動量是，B球動量是kg·m/s，球追上B球生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動量可能值是)Ap＝6kg·m/s，＝kg·m/sABBp＝3kg·m/s，＝9ABC．＝－kg·m/s＝kg·m/sABD．＝－，＝AB解析：碰撞前后動量守恒p＋＝′＋p驗A、、三種皆有可能。從總A動能＋＋≥來，只有A可能。2m答案：A如圖4－所，光滑水平面上有大小相同的、B兩在同一直線上運動。質(zhì)量關(guān)系為m＝，規(guī)定向右為正方向，BA、兩球的動量大小均為6kg·m/s，運動中兩球發(fā)生碰撞，撞后A球動量增量為4kg·m/s，()A左方是球，碰撞后A、B兩速大小之比為B左方是球碰撞后、B兩球速度大小之比為C．方是球碰撞后、B兩速度大小之比為D．方A球碰撞后A、B兩速度大之比為解析：質(zhì)量關(guān)系，動量關(guān)系，動量增量關(guān)系判斷球的位置。3

BBAAAAABB22A2m＋BA0BBAAAAABB22A2m＋BA0Am＋B0Am＋ABAB0由m2m、＝知：＝2。對兩球發(fā)生碰撞的情況進行討論：aA球在左方，都向右運動。由動量守恒定律得：′＝kg·m/s，′＝10kg·m/s，AB即

m′2′＝，＝。m′10′B球在左方A向右運動向運動題意知′＝2kg·m/s′kg·m/s，ABA、兩球碰后繼續(xù)相向運動是不可能的。c．B球左方A球右方，則此種情況下＞，與題中給定不符．A由以上分析知，只有第一種情況成立。答案：A質(zhì)為的小球A8的率沿光滑水平面運動與量為3的止小球B發(fā)正碰后、B兩球的速率v和可能()A＝5B＝－3m/sC．＝1D．＝6m/s解析：若發(fā)彈性碰撞，則動量和械能均守恒＝＋m及m＝AAABBmA

m－m＋，得＝A

m＝－4m/s＝A

＝4。若A、B發(fā)完全非彈性碰撞，則僅動量守恒A0

m＝＋)，得＝A

0＝2。故A的速度范圍≤≤，小球的度范圍2m/s≤4，正確。答案：．如圖4－6所，一輕質(zhì)彈簧兩端連著物體A和B，放在光的水平面上，物體A被水平速度為的子彈擊中子嵌在其中已物體的質(zhì)量是B的量的子的質(zhì)量是B的量的。求(1)A體獲得的最大速度；(2)彈簧壓縮量最大時B物體的速度。4

000AA000A0m＋＋B0000010000AA000A0m＋＋B0000010000m＋120000m＋M20212解析：(1)彈射入物體時兩者組成的系統(tǒng)動量守恒，故mv＝＋)，將m＝，＝代，A0B得＝

0

。此后因彈簧壓縮，受左的彈力作用而做減速運動，速度減小，故

0

是A獲的最大速度。(2)彈簧壓縮量最大時，AB相最近，其速度相等，由子彈A、組的系統(tǒng)動量守恒，即＝(＋m＋)，m得＝＝。0AB答案：(1)(2)如圖4所示，一定長度的木板靜止在光滑的平地面上，其質(zhì)量為＝。木板左端放一木塊，其質(zhì)量為＝，木板與木塊間動摩因數(shù)＝。量為

0＝g子彈以＝200的速度水平打入木塊并留在其中，最后木塊恰好到達木板的右端。求：(1)木塊到達木板右端所用的時間(2)木板的長度。解析(1)子彈打入木塊過程所用時間極短，并且相互作用力遠大于木塊所受的摩擦力，故子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒。設(shè)子彈打入木塊后的速度為，m＝(m)

1m得＝0

0

＝m/s木塊在木板上滑動時，帶動木板向右加速，因地面光滑、木塊與木板組成的系統(tǒng)動量守恒，最后三者速度相等，設(shè)為，m＝(＋mM

2m得＝0

＝10木塊沿木板做勻減速運動，μ(m)g加速度＝＝＝m/s1m＋0－故木塊在木板上的運動時間t＝＝。15

122211122121122211122121(2)如圖所示，木塊向右減速的位＋x＝t＝12.375m1木板向右加速的位移＝t＝m2故木板長度L＝－x＝。12答案：sm．如圖－所示，坡道頂端距水平面高度為h質(zhì)量為m的小物塊A坡道頂端由1靜止滑下，進入水平面上的滑道時無機械能損失，為使制動，將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長線M處墻上，另一端與質(zhì)量為的擋板B相，彈簧處于原長時B恰于2滑道的末端點與B碰時間極短，碰后合在一起共同壓縮彈簧，已知在OM段A、B與平面間的動摩擦因數(shù)均為μ，余各處的摩擦不計，重力加速度為g求：(1)物塊在與擋板B碰前瞬間速度的大小；(2)彈簧最大壓縮量為d時彈性勢能設(shè)彈簧處于原長時彈性勢能為)。p解析：(1)機械能守恒定律，有mgh＝11

，＝2gh(2)A、B在碰撞過程中內(nèi)力遠大于外力，由動量守恒，有m＝(＋m)′A、B克摩力所做的功＝(m＋m)。1由能量守恒定律，有

(m＋)′

＝＋(m＋m。p2m解得＝－(m＋m)。p＋121m答案：(1)gh(2)－＋)gdm＋11．如圖－所示，在同一豎直平面上，質(zhì)量的小球A靜在光滑面的底部，斜面高度為HL。小球受到彈簧的彈力用后，沿斜面向上運動。離開斜面后，達到最高點時與靜止懸掛在此處的小球B發(fā)彈性碰撞，碰撞后球B剛能擺到與懸點同一高度球A沿平方向拋射在水平面C上點O點投′P的離為L/2已球B的量為，繩長L，兩球為質(zhì)點。重力加速度為g，不計空氣阻力。求：6

B2BB2222B22B2BB2222B22(1)球在球碰撞后一瞬間速度大??；(2)球在球碰撞前一瞬間速度大小；(3)彈簧的彈性力對球A所做的功。解析(1)設(shè)碰撞后的一瞬間，球B的度為′，由于球恰擺到與懸點同高度，根據(jù)動能定理：－＝0－′′＝gLB

①②(2)球到最高點時只水平方向速度，與球B生彈性碰撞設(shè)碰撞前的一瞬間，球A水速度為碰撞后的一瞬間球速度為′球AB系碰撞過程動量守恒和機械能守恒：v＝2m′＋m′×2v＝×′＋m′

③④由②③④式解得：′＝gL⑤即球在碰撞前一瞬間的速度大小v＝2gL⑥(3)碰后球做平拋運動，設(shè)從拋出到落地時間為t平拋高度為，則：L

＝′t⑦y＝gt⑧由⑤⑦⑧式解得：y＝L。以球為研究對象，彈簧的彈性力所做的功W從止位置運動到最高點：－mg(＋2L)＝×2m⑨由⑤⑥⑦⑧式：7

021AB0AB222222021AB0AB222222A22AHB＋＝

。答案：(1)gL(2)2gL(3)8．小球A和的質(zhì)量分別為和，且m>。在某高度處將和先后從靜止A釋放。小球A與水平地面碰撞后向上彈回，在釋放處下方與釋放處距離為H的方恰好與正在下落的小球B發(fā)正碰。設(shè)所有碰撞都是彈性的，碰