1、基础题1下列关于碰撞的理解正确的是()A碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程B在碰撞现象中，一般内力都远远大于外力，所以可以认为碰撞时系统的总动量守恒C如果碰撞过程中机械能也守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞D微观粒子的碰撞由于不发生直接接触，所以不满足动量守恒的条件，不能应用动量守恒定律求解答案AB解析碰撞过程中机械能守恒的碰撞为弹性碰撞，C错动量守恒定律是自然界普遍适用的规律之一，不仅低速、宏观物体的运动遵守这一规律，而且高速、微观物体的运动也遵守这一规律，D错2在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等速率相向而行，并发生碰撞，下列现象可能的是()A若两球质
2、量相同，碰后以某一相等速率互相分开B若两球质量相同，碰后以某一相等速率同向而行C若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开D若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行答案AD解析本题考查运用动量守恒定律定性分析碰撞问题光滑水平面上两球的对心碰撞符合动量守恒的条件，因此碰撞前、后两球组成的系统总动量守恒A项，碰撞前两球总动量为零，碰撞后也为零，动量守恒，所以A项是可能的B项，若碰撞后两球以某一相等速率同向而行，则两球的总动量不为零，而碰撞前为零，所以B项不可能C项，碰撞前、后系统的总动量的大小和方向不同，所以动量不守恒，C项不可能D项，碰撞前总动量不为零，碰撞后也不为零，方向可能相同，所以，D项
3、是可能的3如图1所示，木块A和B质量均为2 kg，置于光滑水平面上，B与一轻质弹簧一端相连，弹簧另一端固定在竖直挡板上，当A以4 m/s的速度向B撞击时，由于有橡皮泥而粘在一起运动，那么弹簧被压缩到最短时，具有的弹性势能大小为()图1A4 J B8 JC16 J D32 J答案B解析A与B碰撞过程动量守恒，有mAvA(mAmB)vAB，所以vAB2 m/s.当弹簧被压缩到最短时，A、B的动能完全转化成弹簧的弹性势能，所以Ep(mAmB)v8 J.4在光滑的水平面上有三个完全相同的小球，它们成一条直线，2、3小球静止，并靠在一起，1小球以速度v0射向它们，如图2所示设碰撞中不损失机械能，则碰后三
4、个小球的速度可能值是()图2Av1v2v3v0Bv10，v2v3v0Cv10，v2v3v0Dv1v20，v3v0答案D解析两个质量相等的小球发生碰撞，碰撞过程中动量守恒，A、B错；动能守恒，C错；碰撞后将交换速度，故D项正确5.如图3所示，P物体与一个连着弹簧的Q物体正碰，碰撞后P物体静止，Q物体以P物体碰撞前速度v离开，已知P与Q质量相等，弹簧质量忽略不计，那么当弹簧被压缩至最短时，下列结论中正确的是()图3AP的速度恰好为零BP与Q具有相同速度CQ刚开始运动DQ的速度等于v答案B解析P物体接触弹簧后，在弹簧弹力的作用下，P物体做减速运动，Q物体做加速运动，P、Q间的距离减小，当P、Q两物体
5、速度相等时，弹簧被压缩至最短，所以B正确，A、C错误；由于作用过程中动量守恒，设速度相等时的速度为v，则mv(mm)v，所以弹簧被压缩至最短时，P、Q的速度v，故D错误6如图4所示，质量分别为mA和mB的滑块之间用轻质弹簧相连，水平地面光滑mA、mB原来静止，在瞬间给mB一很大的冲量，使mB获得初速度v0，则在以后的运动中，弹簧的最大弹性势能是多少？图4答案解析由动量守恒定律得mBv0(mAmB)v，运动过程中两滑块损失的动能完全转化成弹簧的弹性势能，故最大弹性势能EpmBv(mAmB)v2，解得Ep.能力题7如图5所示，具有一定质量的小球A固定在轻杆一端，另一端挂在小车支架的O点用手将小球拉
6、至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球摆下与B处固定的橡皮泥碰击后粘在一起，则小车的运动过程为()图5A向右运动B向左运动C静止不动D小球下摆时，车向左运动后又静止答案D解析根据动量守恒，小球下摆时速度向右，故小车速度向左；小球静止时，小车也静止8现有甲、乙两滑块，质量分别为3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞已知碰撞后，甲滑块静止不动，那么这次碰撞是()A弹性碰撞B非弹性碰撞C完全非弹性碰撞D条件不足，无法确定答案A解析由动量守恒3mvmv0mv，所以v2v碰前总动能Ek3mv2mv22mv2碰后总动能Ekmv22mv2，EkEk，所以A正确9如图6所示，两个质
7、量m120 g、m280 g的小球，用等长的细线悬挂在O点悬挂m2的细线处于竖直状态，悬挂m1的细线处于伸直状态且与竖直方向成37角现将m1由静止释放，m1与m2碰撞后粘在一起若细线长L1 m，重力加速度g10 m/s2，取sin 370.6，cos 370.8，求：图6(1)碰撞前瞬间m1的速度v0；(2)碰撞中损失的机械能E.答案(1)2 m/s(2)0.032 J解析(1)由机械能守恒，得m1gL(1cos 37)m1vv02 m/s(2)设碰撞后m1和m2的共同速度为v，由动量守恒得m1v0(m1m2)vEm1gL(1cos 37)(m1m2)v2解得E0.032 J.10质量为m的小
8、球A以水平速度v与原来静止在光滑水平面上的质量为3m的小球B发生正碰，已知碰撞过程中A球的动能减少了75%，求碰撞后B球的速度大小答案解析由Ekmv2可知，碰撞后A球的速度vA由于A、B碰撞过程中动量守恒，所以mvmvA3mvB当vA时，vB；当vA时，vB由于第一组答案不符合实际运动的情况，应舍去，所以碰撞后B球的速度为.11一个物体静置于光滑水平面上，外面盖一质量为M的盒子，如图7甲所示现给盒子一初速度v0，此后，盒子运动的vt图像呈周期性变化，如图乙所示请据此求盒内物体的质量甲乙图7答案M解析设物体的质量为m，t0时刻受盒子碰撞获得的速度为v，根据动量守恒定律Mv0mv.3t0时刻物体与
9、盒子右壁碰撞使盒子速度又变为v0，说明碰撞是弹性碰撞Mvmv2.联立解得mM.(也可通过图像分析得出v0v，结合动量守恒，得出正确结果)12.(2014山东39(2)如图8所示，光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接，A的质量为m.开始时橡皮筋松弛，B静止，给A向左的初速度v0.一段时间后，B与A同向运动发生碰撞并粘在一起，碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍，也是碰撞前瞬间B的速度的一半求：图8()B的质量；()碰撞过程中A、B系统机械能的损失答案()()mv解析()以初速度v0的方向为正方向，设B的质量为mB，A、B碰撞后的共同速度为v，由题意知：碰撞前瞬间A的速度为，碰撞前瞬间B
10、的速度为2v，由动量守恒定律得m2mBv(mmB)v由式得mB()从开始到碰撞后的全过程，由动量守恒定律得mv0(mmB)v设碰撞过程A、B系统机械能的损失为E，则Em()2mB(2v)2(mmB)v2联立式得Emv探究与拓展题13如图9所示，平直轨道上有一节车厢，质量为M，车厢以1.2 m/s的速度向右做匀速运动，某时刻与质量m的静止的平板车碰撞并连在一起，车厢顶离平板车的高度为h1.8 m，车厢顶边缘上有一小钢球向前滑出，问：小钢球将落在平板车上何处？(空气阻力不计，平板车足够长，g取10 m/s2)图9答案距平板车左端0.18 m处解析车厢与平板车相撞的过程中，作用时间很短，小钢球的运动状态不发生改变，车厢和平板车组成的系统动量守恒，则Mv1(Mm)v2车厢和平板车的共同速度为v20.9 m/s车厢和平板车碰撞后以0.9 m/s的速度沿原方向做匀速运动，小钢球以1.2 m/s的速度离开车厢顶做平抛运动平抛运动的时间为t 0.6 s则小钢球相对平板车的水平位移为x(v1v2)t0.18 m即小钢球落在离平板车左端0.18 m处