1、第十六章 动量守恒定律第四节 碰撞 每课一练班别 姓名 学号 1(2019河北承德二中高二月考)小球A和B的质量分别为mA和mB且mAmB在某高度处将A和B先后从静止释放。小球A与水平地面碰撞后向上弹回,在释放处的下方与释放处距离为H的地方恰好与正在下落的小球B发生正幢,设所有碰撞都是弹性的,碰撞时间极短。求小球A、B碰撞后B上升的最大高度。2(2019北京师范大学东莞石竹附属学校高二月考)质量为m1=1.0 kg和m2(未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰,碰撞时间不计,其xt(位移时间)图象如图所示,试通过计算回答下列问题:(1)m2等于多少千克?(2)碰撞过程是弹性碰撞还是非弹性碰撞?3
2、(2019江苏徐州考前模拟)如图所示,光滑的水平面上,小球A以速率v0撞向正前方的静止小球B,碰后两球沿同一方向运动,且小球B的速率是A的4倍,已知小球A、B的质量别为2m、m。(1)求碰撞后A球的速率;(2)判断该碰撞是否为弹性碰撞。4(2019江西樟树中学高二周练)两物体A、B静止于水平地面上,A物体的质量为m,B物体的质量为3m,物体A与地面间的动摩擦因数=0.2,如图所示对A物体施加向右的瞬时冲量,使其获得v0=4 m/s的初速度,经时间t=1 s,物体A与B发生弹性碰撞求:(1)物体A与B碰撞前的速度大小v1;(2)碰撞后物体A的滑行距离.5(2019山东平邑曾子学校高一期末)如图所
3、示,游乐场上,两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞,此后,两车以共同的速度运动。设甲同学和他的车的总质量为300 kg,碰撞前向右运动,速度的大小为5 m/s;乙同学和他的车的总质量为200 kg,碰撞前向左运动,速度的大小为10 m/s。求碰撞后两车共同的运动速度。6(2019甘肃武威十八中高二其中)在水平光滑直导轨上,静止放着三个质量均为m=1 kg的相同小球A、B、C。现让A球以v0=2 m/s的速度向着B球运动,A、B两球碰撞后粘在一起,两球继续向右运动并跟C球碰撞,C球的最终速度vC=1 m/s。求:(1)A、B两球跟C球相碰前的共同速度为多大?(2)两次碰撞过程中一共损失了多少动能?7
4、(2019天津卷)如图所示,在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板,A球在水平面上静止放置,B球向左运动与A球发生正碰,B球碰撞前、后的速率之比为3:1,A球垂直撞向挡板,碰后原速率返回,两球刚好不发生碰撞,AB两球的质量之比为_,AB碰撞前、后两球总动能之比为_。8(2019新课标全国卷)如图,水平地面上有两个静止的小物块a和b,其连线与墙垂直:a和b相距l;b与墙之间也相距l;a的质量为m,b的质量为m。两物块与地面间的动摩擦因数均相同,现使a以初速度向右滑动。此后a与b发生弹性碰撞,但b没有与墙发生碰撞,重力加速度大小为g,求物块与地面间的动摩擦力因数满足的条件。9(2019新课标全国卷)滑块
5、a、两者的位置x随时间t变化的图象如图所示。求:(1)滑块a、b的质量之比;(2)整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比。10(2019山东卷)如图所示,光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为、。开始时C静止,A、B一起以的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。1【解析】小球A与地面的碰撞是弹性的,而且AB都是从同一高度释放的,所以AB碰撞前的速度大小相等于设为,根据机械能守恒有:化简得:设A、B碰
6、撞后的速度分别为和,以竖直向上为速度的正方向,根据A、B组成的系统动量守恒和动能守恒得联立化简得设小球B能够上升的最大高度为h,由运动学公式得联立化简得2(1)3 kg (2)弹性碰撞【解析】(1)碰撞前m2是静止的,m1的速度为v1=4 m/s碰后m1的速度v=2 m/sm2的速度v=2 m/s根据动量守恒定律有14=1(2)+m22m2=3 kg(2)Ek1+Ek2=142+0=8 J=8 J是弹性碰撞3(1) (2)弹性碰撞【解析】(1)由动量守恒得,且,解得(2)碰撞前;碰撞后:是弹性碰撞4(1)v1=2 m/s (2)x=0.25 m【解析】(1)物体A与B碰撞前受重力、支持力和滑动
7、摩擦力根据牛顿第二定律,有:F合=mg=ma解得:a=g=2 m/s2物体A与B碰撞前的速度大小:v1=v0+at=421=2 m/s(2)物体A与B发生弹性碰撞根据动量守恒定律:根据机械能守恒定律:联立解得:(不合实际,后面的物体的速度不可能大于前面物体的速度)或者,即物体A以1 m/s的速度反弹,此后向左做匀减速直线运动,根据动能定理,有:解得:x=0.25 m51 m/s,方向向左【解析】由于碰撞的过程中两车之间的作用力比较大,可以认为在碰撞的过程中二者在水平方向的动量守恒,由动量守恒定律即可求出碰撞后的速度规定向右方向为正,则v甲=5 m/s,v乙=10 m/s由动量守恒定律得,m甲v
8、甲+m乙v乙=(m甲+m乙)v解得v=1 m/s即两车共同速度大小为1 m/s,方向向左6.解:(1)A、B相碰满足动量守恒mv0=2mv1得A、B两球碰撞后瞬间的共同速度v1=1 m/s(2)两球与C碰撞同样满足动量守恒2mv1=mvc+2mv2两次碰撞损失的动能74:1 9:5【解析】因两球刚好不发生碰撞,说明AB碰撞后速率大小相同,规定向左为正方向,由动量守恒定律可知,而,解得;碰撞前后总动能之比为。8【解析】设物块与地面间的动摩擦因数为,若要物块a、b能够发生碰撞,应有即设在a、b发生弹性碰撞前的瞬间,a的速度大小为,由能量守恒可得设在a、b碰撞后的瞬间,a、b的速度大小分别为根据动量
9、守恒定律和能量守恒定律可得联立可得根据题意,b没有与墙发生碰撞,根据功能关系可知,故有综上所述,a与b发生碰撞,但b没有与墙发生碰撞的条件是9(1) (2)【解析】(1)设a、b质量分别为m1、m2,a、b碰撞前的速度为v1、v2。由题给图象得v1=2 m/sv2=1 m/sa、b发生完全非弹性碰撞,碰撞后两滑块的共同速度为v,由题给图象可得由动量守恒定律得:m1v1+m2v2=(m1+m2)v解得(2)由能量守恒得。两滑块因碰撞而损失的机械能为由图象可知,两滑块最后停止运动,由动能定理得,两滑块克服摩擦力所做的功为解得10 【解析】因碰撞时间极短,A与C碰撞过程动量守恒,设碰撞后瞬间A的速度大小为,C的速度大小为,以向右为正方向,由动量守恒定律得A与B在摩擦力作用下达到共同速度,设共同速度为由动量守恒定律得A、B达到共同速度后恰好不再与C碰撞,应满足:联立式解得:第 4 页