2019物理金版大一轮精练:第6章 专题七碰撞模型的拓展 Word版含解析.pdf
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1、专题七 碰撞模型的拓展 课时作业 (本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!) 基础巩固练 1. 如图所示,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,则在此过程中小车将( ) A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 解析: 水平方向上,系统不受外力,因此在水平方向上动量守恒。小球下落过程中, 水平方向具有向右的分速度,因此为保证动量守恒,小车要向左运动。当撞到橡皮泥,是完 全非弹性碰撞,A 球和小车大小相等、方向相反的动量恰好抵消
2、掉,小车会静止。 答案: D 2(2018安徽江南十校联考)如图所示,一个质量为 m 的物块 A 与另一个质量为 2m 的 物块 B 发生正碰,碰后 B 物块刚好能落入正前方的沙坑中。假如碰撞过程中无机械能损失, 已知物块 B 与地面间的动摩擦因数为 0.1,与沙坑的距离为 0.5 m,g 取 10 m/s2,物块可视 为质点。则 A 碰撞前瞬间的速度为( ) A0.5 m/s B1.0 m/s C1.5 m/s D2.0 m/s 解析 : 碰后物块 B 做匀减速直线运动,由动能定理有2mgx0 2mv ,得 v21 1 2 2 2 m/s。 A 与 B 碰撞过程中动量守恒、 机械能守恒, 则
3、有 mv0mv12mv2, mv mv 2mv 1 2 2 0 1 2 2 1 1 2 ,解得 v01.5 m/s,则 C 项正确。 2 2 答案: C 3. (多选)带有 1/4 光滑圆弧轨道质量为 M 的滑车静止置于光滑水平面上,如图所示,一质 量也为 M 的小球以速度 v0水平冲上滑车, 到达某一高度后, 小球又返回车的左端, 则( ) A小球以后将向左做平抛运动 B小球将做自由落体运动 C此过程小球对小车做的功为 Mv 1 2 2 0 D小球在弧形槽上上升的最大高度为v 2 0 2g 解析: 小球上升到最高点时与小车相对静止,有共同速度 v,由动量守恒定律和机 械能守恒定律有:Mv02
4、Mv Mv 2Mgh 1 2 2 0 ( 1 2Mv 2) 联立得:h,知 D 错误。 v2 0 4g 从小球滚上到滚下并离开小车,系统在水平方向上的动量守恒,由于无摩擦力做功,动 能守恒,此过程类似于弹性碰撞,作用后两者交换速度,即小球速度变为零,开始做自由落 体运动,故 B、C 对,A 错。 答案: BC 4(多选)A、B 两物体在光滑水平面上沿同一直线运动,下图表示发生碰撞前后的 v t 图线,由图线可以判断( ) AA、B 的质量比为 32 BA、B 作用前后总动量守恒 CA、B 作用前后总动量不守恒 DA、B 作用前后总动能不变 解析: 根据动量守恒定律:mA6mB1mA2mB7,得
5、:mAmB32,故 A 正确; 根据动量守恒的条件知 A、 B 作用前后总动量守恒, B 正确, C 错误 ; 作用前总动能 : mA62 1 2 mB12 mA, 作用后总动能 : mA22 mB72mA, 可见作用前后总动能不变, D 正确。 1 2 55 3 1 2 1 2 55 3 答案: ABD 5. 质量为 mB2 kg 的木板 B 静止于光滑水平面上, 质量为 mA6 kg 的物块 A 停在 B 的左 端,质量为 mC2 kg 的小球 C 用长为 L0.8 m 的轻绳悬挂在固定点 O。现将小球 C 及轻绳 拉直至水平位置后由静止释放, 小球C在最低点与A发生正碰, 碰撞作用时间很
6、短为t10 2 s,之后小球 C 反弹所能上升的最大高度 h0.2 m。已知 A、B 间的动摩擦因数 0.1,物 块与小球均可视为质点,不计空气阻力,取 g10 m/s2。求: (1)小球 C 与物块 A 碰撞过程中所受的撞击力大小; (2)为使物块 A 不滑离木板 B,木板 B 至少多长? 解析: (1)小球 C 下摆过程,由动能定理:mCgL mCv 1 2 2 C 小球 C 反弹过程,由动能定理: mCgh0 mCvC2 1 2 碰撞过程,根据动量定理: FtmC(vC)mCvC 联立以上各式解得:F1.2103 N (2)小球 C 与物块 A 碰撞过程,由动量守恒定律: mCvCmC(
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