1、A组素养达标1相向运动的A、B两辆小车相撞后,一同沿A原来的方向前进,这是由于碰撞前()AA车的质量一定大于B车的质量BA车的速度一定大于B车的速度CA车的动量一定大于B车的动量DA车的动能一定大于B车的动能解析:总动量与A车原来的动量方向相同,因此有A车的动量大于B车的动量答案:C2质量相等的三个小球a、b、c,在光滑的水平面上以相同的速率运动,它们分别与原来静止的A、B、C三球发生碰撞,碰撞后a继续沿原方向运动,b静止,c沿反方向弹回,则碰撞后A、B、C三球中动量数值最大的是()AA球BB球CC球 D三球一样大解析:根据动量守恒定律知,A、B、C三球动量最大的应是对应a、b、c球中动量变化
2、最大的球,故C球的动量数值最大答案:C3(多选)如图所示,在光滑水平面上停放着质量为m的装有弧形槽的小车现有一质量也为m的小球以v0的水平速度沿切线水平的槽口向小车滑去(不计摩擦),到达某一高度后,小球又返回小车右端,则()A小球在小车上到达最高点时的速度大小为B小球离开小车后,对地将向右做平抛运动C小球离开小车后,对地将做自由落体运动D此过程中小球对小车做的功为mv解析:小球在小车上到达最高点时,小车和小球相对静止,且水平方向总动量守恒,小球离开小车时类似弹性碰撞,二者速度互换,故选项A、C、D都是正确的答案:ACD4如图所示,质量为m的小球A静止于光滑水平面上,在A球与墙之间用轻弹簧连接,
3、现用质量为3m的小球B以水平速度v0与A相碰后粘在一起压缩弹簧,不计空气阻力,若弹簧被压缩过程中的最大弹性势能为Ep,从球A被碰后开始到弹簧压缩到最短的过程中墙对弹簧做的功为W,冲量大小为I,则下列表达式中正确的是()AEpmv BEpmvCWmv DImv0解析:A、B碰撞过程,取向左为正方向,由动量守恒定律得 3mv0(3mm)v,解得v0.75v0,碰撞后,AB一起压缩弹簧,当AB的速度减至零时弹簧的弹性势能最大,由能量守恒定律得,最大弹性势能 Ep4mv2,联立解得 Epmv,A正确,B错误;从球A被碰后开始到弹簧压缩到最短的过程中,对AB及弹簧整体,由动量定理得 I4mv3mv0,选
4、项D错误;墙对弹簧的弹力位移为零,则墙对弹簧做功为零,C错误答案:A5质量相等的5个物块在光滑水平面上间隔一定距离排成一直线,如图所示具有初动能E0的物块1向其他4个静止物块运动,依次发生碰撞,每次碰撞后不再分开最后,5个物块粘成一整体,这个整体的动能等于()AE0 BE0C.E0 D.E0解析:设物块的质量为m0,则第1个具有初动能为E0的物块的动量p0,因5个物块碰撞过程中,动量守恒,最后的共同速度设为v,则p05m0v,得v,则5个物块最后的动能Ek5m0v25m0()2E0,选项C正确答案:C6A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,mA1 kg,mB2 kg,vA6 m/s
5、,vB2 m/s,当A追上B并发生碰撞后,A、B两球速度的可能值是()AvA5 m/s,vB2.5 m/sBvA2 m/s,vB4 m/sCvA4 m/s,vB7 m/sDvA7 m/s,vB1.5 m/s解析:虽然题目所给四个选项均满足动量守恒定律,但A、D两项中,碰后A的速度vA大于B的速度vB,不符合实际,即A、D项错误;C项中,两球碰后的总动能Ek后mAvA2mBvB257 J,大于碰前的总动能Ek前mAvmBv22 J,所以C项错误答案:B7如图所示,在真空中一光滑绝缘水平面上,有直径相同的两个金属球A、C,质量mA1102 kg、mC5103 kg,静止在磁感应强度B0.5 T的匀
6、强磁场中的C球带正电,电荷量qC1.0102 C在磁场外不带电的A球以速度v020 m/s进入磁场中,与C球发生正碰后,C球对水平面的压力恰好为零(g取10 m/s2),则碰后A球的速度为()A10 m/s B5 m/sC10 m/s D20 m/s解析:A球与C球发生正碰,则动量守恒,即mAv0mAvAmCvC,接触后,C球所带电荷量变为,对水平面的压力为零,则vCBmCg.解以上各式得vA10 m/s,所以A正确答案:A8如图所示,在水平光滑直导轨上,静止着三个质量均为m1 kg 的相同小球A、B、C,现让A球以v02 m/s的速度向着B球运动,A、B两球碰撞后黏合在一起,两球继续向右运动
7、并跟C球碰撞,C球的最终速度vC1 m/s.求:(1)A、B两球与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?解析:(1)A、B碰撞满足动量守恒定律,有mv02mv1,解得A、B两球与C球碰撞前的速度v11 m/s.(2)A、B两球与C球碰撞满足动量守恒定律,有2mv1mvC2mv2,解得v20.5 m/s,则两次碰撞损失的动能为Ekmv2mvmv,解得Ek1.25 J.答案:(1)1 m/s(2)1.25 JB组素养提升9一中子与一质量数为A(A1)的原子核发生弹性正碰若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为()A. BC. D.解析:设碰撞前后中子的速度分
8、别为v1、v1,碰撞后原子核的速度为v2,中子的质量为m1,原子核的质量为m2,则m2Am1.根据弹性碰撞规律可得m1v1m2v2m1v1,m1vm2vm1v12,解得v1v1,则碰撞后中子的速率为v1v1,因此碰撞前后中子速率之比为,A正确答案:A10(多选)如图所示,三小球a、b、c的质量都是m,都放于光滑的水平面上,小球b、c与水平轻弹簧相连且静止,小球a以速度v0冲向小球b,碰后与小球b粘在一起运动在整个运动过程中,下列说法中正确的是()A三球与弹簧组成的系统总动量守恒,总机械能不守恒B三球与弹簧组成的系统总动量守恒,总机械能也守恒C当小球b、c速度相等时,弹簧弹性势能最大D当弹簧第一
9、次恢复原长时,小球c的动能一定最大,小球b的动能一定不为零解析:在整个运动过程中,三球与弹簧组成的系统的合外力为零,总动量守恒,a与b碰撞过程机械能减少,故A正确,B错误;当小球b、c速度相等时,弹簧的形变量最大,弹性势能最大,故C正确;当弹簧第一次恢复原长时,小球c的动能一定最大,根据动量守恒和机械能守恒分析可知,小球b的动能不为零,故D正确答案:ACD11A、B两球沿同一条直线运动,如图记录了它们碰撞前后的运动情况,其中a、b分别为A、B碰前的xt图线,c为碰后它们的xt图线若A球质量为1 kg,则B球质量是多少?解析:由图像可知碰前va m/s3 m/s,vb m/s2 m/s.碰后vc
10、 m/s1 m/s,由碰撞过程中动量守恒有mAvamBvb(mAmB)vc,代入数据得mB0.67 kg.答案:0.67 kgC组学霸冲刺12如图所示,用长为R的不可伸长的轻绳将质量为的小球A悬挂于O点在光滑的水平地面上,质量为m的小物块B(可视为质点)置于长木板C的左端静止将小球A拉起,使轻绳水平拉直,将A球由静止释放,运动到最低点时与小物块B发生弹性正碰(1)求碰后小物块B的速度多大?(2)若长木板C的质量为2m,小物块B与长木板C之间的动摩擦因数为,长木板C的长度至少为多大,小物块B才不会从长木板C的上表面滑出?解析:(1)设小球A与小物块B碰前瞬间的速度为v0,则有:gRv设碰后小球A和小物块B的速度分别为v1和v2,有v0v1mv2vvmv解得v2.(2)设小物块B与长木板C相互作用达到的共同速度为v,长木板C的最小长度为L,有mv2(m2m)vmgLmv(m2m)v2由以上各式解得L.答案:(1)(2)