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1、2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 碰撞與動量守恒 第二節(jié) 動量守恒定律 碰撞 爆炸 反沖隨堂檢測 新人教版
1.
(2015·高考福建卷)如圖，兩滑塊A、B在光滑水平面上沿同一直線相向運動，滑塊A的質(zhì)量為m，速度大小為2v0，方向向右，滑塊B的質(zhì)量為2m，速度大小為v0，方向向左，兩滑塊發(fā)生彈性碰撞后的運動狀態(tài)是( )
A．A和B都向左運動 B．A和B都向右運動
C．A靜止，B向右運動 D．A向左運動，B向右運動
解析：選D.選向右為正方向，則A的動量pA＝m·2v0＝2mv0，B的動量pB＝－2mv0.碰前A、B的動量之和為零，根據(jù)動量守恒，碰后A、B的動量之和也應(yīng)為
2、零，可知四個選項中只有選項D符合題意．
2.
2017年7月9日，斯諾克世界杯在江蘇無錫落下帷幕，由丁俊暉和梁文博組成的中國A隊在決賽中1比3落后的不利形勢下成功逆轉(zhuǎn)，最終以4比3擊敗英格蘭隊，幫助中國斯諾克臺球隊獲得了世界杯三連冠．如圖為丁俊暉正在準(zhǔn)備擊球，設(shè)在丁俊暉這一桿中，白色球(主球)和花色球碰撞前、后都在同一直線上運動，碰前白色球的動量pA＝5 kg·m/s，花色球靜止，白色球A與花色球B發(fā)生碰撞后，花色球B的動量變?yōu)閜′B＝4 kg·m/s，則兩球質(zhì)量mA與mB間的關(guān)系可能是( )
A．mB＝mA B．mB＝mA
C．mB＝mA D．mB＝6mA
解析：選A.由
3、動量守恒定律得pA＋pB＝p′A＋p′B，解得p′A＝1 kg·m/s，根據(jù)碰撞過程中總動能不增加，則有≥＋，代入數(shù)據(jù)解得mB≥mA，碰后兩球同向運動，白色球A的速度不大于花色球B的速度，則≤，解得mB≤4mA，綜上可得mA≤mB≤4mA，選項A正確．
3.
如圖所示，在光滑水平面上有一輛質(zhì)量M＝8 kg的平板小車，車上有一個質(zhì)量m＝1.9 kg的木塊，木塊距小車左端6 m(木塊可視為質(zhì)點)，車與木塊一起以v＝1 m/s的速度水平向右勻速行駛．一顆質(zhì)量m0＝0.1 kg的子彈以v0＝179 m/s的初速度水平向左飛，瞬間擊中木塊并留在其中．如果木塊剛好不從車上掉下，求木塊與平板小車之間
4、的動摩擦因數(shù)μ(g＝10 m/s2)．
解析：設(shè)子彈射入木塊后的共同速度為v1，以水平向左為正方向，則由動量守恒定律有
m0v0－mv＝(m＋m0)v1 ①
代入數(shù)據(jù)解得v1＝8 m/s.
它們恰好不從小車上掉下來，則它們相對平板車滑行s＝6 m時，
它們跟小車具有共同速度v2，則由動量守恒定律有
(m＋m0)v1－Mv＝(m＋m0＋M)v2 ②
由能量守恒定律有
Q＝μ(m＋m0)gs＝(m＋m0)v＋Mv2－(m＋m0＋M)v ③
聯(lián)立①②③并代入數(shù)據(jù)解得μ＝0.54.
答案：0.54
4．(2015·高考全國卷Ⅱ)兩滑塊a、b沿水平面上同一條直線運動，并發(fā)生碰撞；碰
5、撞后兩者粘在一起運動；經(jīng)過一段時間后，從光滑路段進(jìn)入粗糙路段．兩者的位置x隨時間t變化的圖象如圖所示．求：
(1)滑塊a、b的質(zhì)量之比；
(2)整個運動過程中，兩滑塊克服摩擦力做的功與因碰撞而損失的機(jī)械能之比．
解析：(1)設(shè)a、b的質(zhì)量分別為m1、m2，a、b碰撞前的速度為v1、v2.由題給圖象得
v1＝－2 m/s ①
v2＝1 m/s ②
a、b發(fā)生完全非彈性碰撞，碰撞后兩滑塊的共同速度為v.由題給圖象得
v＝ m/s ③
由動量守恒定律得m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v ④
聯(lián)立①②③④式得m1∶m2＝1∶8. ⑤
(2)由能量守恒得，兩滑塊因碰撞而損失的機(jī)械能為
ΔE＝m1v＋m2v－(m1＋m2)v2 ⑥
由圖象可知，兩滑塊最后停止運動．由動能定理得，兩滑塊克服摩擦力所做的功為
W＝(m1＋m2)v2 ⑦
聯(lián)立⑥⑦式，并代入題給數(shù)據(jù)得
W∶ΔE＝1∶2.
答案：(1)1∶8 (2)1∶2
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