《2022年高中物理 16.4碰撞課后習(xí)題 新人教版選修3-5》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高中物理 16.4碰撞課后習(xí)題 新人教版選修3-5（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高中物理 16.4碰撞課后習(xí)題 新人教版選修3-51.在光滑的水平面上有A、B兩球,其質(zhì)量分別為mA、mB,兩球在t0時(shí)刻發(fā)生正碰,并且在碰撞過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失,兩球在碰撞前后的速度時(shí)間圖象如圖所示,下列關(guān)系式正確的是()A.mAmBB.mAv2,即得m2m1。碰撞后甲不能超越乙,必須滿足v1v2即,得m25m1。綜合知m1m25m1,選項(xiàng)C正確。答案:C3.一質(zhì)量為m1的入射粒子與一質(zhì)量為m2的靜止粒子發(fā)生正碰,實(shí)驗(yàn)中測(cè)出了碰撞后第二個(gè)粒子的速度為v2,求第一個(gè)粒子原來(lái)速度v0大小的可能范圍。解析:設(shè)碰后第一個(gè)粒子的速度為v1,由動(dòng)量守恒定律得m1v0=m1v1+m2v2因碰撞過(guò)程
2、系統(tǒng)的動(dòng)能不會(huì)增加,故m1m1m2碰撞后,由于我們?cè)O(shè)定v1的方向仍沿原方向,為使題述物理現(xiàn)象不僅能夠發(fā)生,而且符合實(shí)際,碰后第一個(gè)粒子的速度v1與第二個(gè)粒子的速度v2需要滿足關(guān)系式v1v2聯(lián)立式解得v2v0v2。答案:v2v0v24.(xx北京理綜)如圖所示,豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切,小滑塊A和B分別靜止在圓弧軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)?，F(xiàn)將A無(wú)初速度釋放,A與B碰撞后結(jié)合為一個(gè)整體,并沿桌面滑動(dòng)。已知圓弧軌道光滑,半徑R=0.2 m;A和B的質(zhì)量相等;A和B整體與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2。重力加速度g取10 m/s2。求:(1)碰撞前瞬間A的速率v;(2)碰撞后瞬間A和B
3、整體的速率v;(3)A和B整體在桌面上滑動(dòng)的距離l。 解析:設(shè)滑塊的質(zhì)量為m。(1)根據(jù)機(jī)械能守恒定律mgR=mv2得碰撞前瞬間A的速率v=2 m/s。(2)根據(jù)動(dòng)量守恒定律mv=2mv得碰撞后瞬間A和B整體的速率v=v=1 m/s。(3)根據(jù)動(dòng)能定理(2m)v2=(2m)gl得A和B整體沿水平桌面滑動(dòng)的距離l=0.25 m。答案:(1)2 m/s(2)1 m/s(3)0.25 m5.(xx天津理綜)如圖所示,水平地面上靜止放置一輛小車A,質(zhì)量mA=4 kg,上表面光滑,小車與地面間的摩擦力極小,可以忽略不計(jì)?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的物塊B置于A的最右端,B的質(zhì)量mB=2 kg,現(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)水平向右的恒
4、力F=10 N,A運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,小車左端固定的擋板與B發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下繼續(xù)運(yùn)動(dòng),碰撞后經(jīng)時(shí)間t=0.6 s,二者的速度達(dá)到vt=2 m/s。求:(1)A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a的大小;(2)A、B碰撞后瞬間的共同速度v的大小;(3)A的上表面長(zhǎng)度l。解析:(1)以A為研究對(duì)象,由牛頓第二定律有F=mAa代入數(shù)據(jù)解得a=2.5 m/s2。(2)對(duì)A、B碰撞后共同運(yùn)動(dòng)t=0.6 s的過(guò)程,由動(dòng)量定理得Ft=(mA+mB)vt-(mA+mB)v代入數(shù)據(jù)解得v=1 m/s。(3)設(shè)A、B發(fā)生碰撞前,A的速度為vA,對(duì)A、B發(fā)生碰撞的過(guò)程,由動(dòng)量守恒定律有mAv
5、A=(mA+mB)vA從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到與B發(fā)生碰撞前,由動(dòng)能定理有Fl=mA由式,代入數(shù)據(jù)解得l=0.45 m。答案:(1)2.5 m/s2(2)1 m/s(3)0.45 m6.(xx課標(biāo)全國(guó)卷)如圖,光滑水平直軌道上有三個(gè)質(zhì)量均為m的物塊A、B、C。B的左側(cè)固定一輕彈簧(彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計(jì))。設(shè)A以速度v0朝B運(yùn)動(dòng),壓縮彈簧;當(dāng)A、B速度相等時(shí),B與C恰好相碰并粘接在一起,然后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。假設(shè)B和C碰撞過(guò)程時(shí)間極短。求從A開(kāi)始?jí)嚎s彈簧直至與彈簧分離的過(guò)程中,(1)整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能;(2)彈簧被壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能。解析:(1)從A壓縮彈簧到A與B具有相同速度v1時(shí),對(duì)A、B與彈簧組成的系統(tǒng),由動(dòng)量守恒定律得mv0=2mv1此時(shí)B與C發(fā)生完全非彈性碰撞,設(shè)碰撞后的瞬時(shí)速度為v2,損失的機(jī)械能為E,對(duì)B、C組成的系統(tǒng),由動(dòng)量守恒和能量守恒定律得mv1=2mv2=E+(2m)聯(lián)立式得E=。(2)由式可知v2v1,A將繼續(xù)壓縮彈簧,直至A、B、C三者速度相同,設(shè)此速度為v3,此時(shí)彈簧被壓縮至最短,其彈性勢(shì)能為Ep。由動(dòng)量守恒和能量守恒定律得mv0=3mv3-E=(3m)+Ep聯(lián)立式得Ep=。答案:(1)(2)
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