高考物理总复习第19课动量守恒定律碰撞练习.docx

第19课 动量守恒定律 碰撞1系统动量是否守恒的判断(1)(多选)(经典题，6分) 如图所示，A、B 两物体的质量 mAmB，中间用一段细绳相连并有一被压缩的弹簧，放在平板小车C上后，A、B、C 均处于静止状态。若地面光滑，则在细绳被剪断后，A、B 从C 上滑离之前，A、B 在 C 上向相反方向滑动过程中()A若A、B与C之间的摩擦力大小相同，则A、B组成的系统动量守恒，A、B、C组成的系统动量也守恒B若A、B与C之间的摩擦力大小不相同，则A、B组成的系统动量不守恒，A、B、C组成的系统动量也不守恒C若A、B与C之间的摩擦力大小不相同，则A、B组成的系统动量不守恒，但A、B、C组成的系统动量守恒D以上说法均不对答案：AC解析：当A、B两物体组成一个系统时，弹簧的弹力为内力，而A、B与C之间的摩擦力为外力。当A、B与C之间的摩擦力等大、反向时，A、B组成的系统所受外力之和为零，动量守恒。当A、B与C之间的摩擦力大小不相等时，A、B组成的系统所受外力之和不为零，动量不守恒。而对于A、B、C组成的系统，由于弹簧的弹力及A、B与C之间的摩擦力均为内力，故不论A、B与C之间的摩擦力的大小是否相等，A、B、C组成的系统所受外力之和均为零，故系统的动量守恒，故A项、C项均正确，B项、D项均错误。2动量守恒定律的应用a“人船”模型(2)(经典题，8分) 长为L、质量为m2的船停在平静水面上，一个质量为m1的人静立在船头，若不计水的阻力，当人从船头走到船尾的过程中，船和人对地面的位移各是多少？答案：s1L，s2L(8分)解析：选人、船系统为研究对象，设某时刻人的速度大小为v1，船的速度大小为v2，人行进的方向为正方向，由动量守恒，得m1v1m2v20(2分)因人由船头至船尾的各个时刻，此式均成立，因此，此过程中，人的位移s1与船的位移s2之比也应等于它们的质量的反比，即(2分)由几何关系可知s1s2L(2分)解得s1L，s2L(2分)b临界问题(3)(经典题，8分)如图所示，甲车质量m120 kg，车上有质量M50 kg的人，甲车( 连同车上的人)以v3 m/s的速度向右滑行。此时质量m250 kg的乙车正以v01.8 m/s的速度迎面滑来，为了避免两车相撞，当两车相距适当距离时，人从甲车跳到乙车上，求人跳出甲车的水平速度(相对地面)至少是多大才能避免两车相撞？不计地面和小车间的摩擦，设乙车足够长，取g10 m/s2。答案：3.8 m/s (8分)解析：取两车和人为研究对象，系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得(m1M)vm2v0(Mm1m2)v共(3分)代入数据解得v共1 m/s(1分)设人跳出甲车的水平速度为v，取人和乙车为研究对象，系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得Mvm2v0(Mm2)v共(3分)代入数据解得v3.8 m/s(1分)所以人的速度至少为3.8 m/s3碰撞a弹性碰撞(4) (2016全国，10分)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v0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因数满足的条件。答案：mgl(1分)即(1分)设在a、b发生弹性碰撞前的瞬间，a的速度大小为v1。由能量守恒定律得mvmvmgl(2分)设在a、b碰撞后的瞬间，a、b的速度大小分别为v1、v2，由动量守恒和能量守恒有mv1mv1mv2(1分)mvmv12v22(1分)联立解得v2v1(1分)由题意，b没有与墙发生碰撞，由功能关系可知v22gl(1分)联立解得(2分)联立式，a与b发生碰撞、但b没有与墙发生碰撞的条件为，