高中物理选修3同步练习试题解析16.4

abab22222abab222222高中品试题高中物理修3-5同步练习试题解析碰撞质为＝kg＝2小球在光滑的水平面上发生ab碰撞，碰撞前后两球的位—时图象如图－1所，则可知碰撞属于)A弹性碰撞B非弹性碰撞C．全非弹性碰撞D．件足，不能判断解析：x－图象知，碰撞前v＝3，＝0碰撞后′＝－1，′＝2m/s1碰撞前动能m＋＝J，碰撞后动能m′＋m′＝J，故机械能守恒碰撞abbb前动量＋aabb

＝3kg·m/s，碰撞后动量′＋m′＝3，动量守恒，所以aabb碰撞属于弹性碰撞。答案：A．如图－2所，具有一定质量的小固在轻杆的一端，轻杆另一端悬挂在小车支架的O点。用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑的水平面上，手让小球摆下与B处定的油泥碰击后粘在一起，则小车()A向右运动B向左运动C．止不动D．球摆时，车向左运动后又静止解析球与车组成的系统水平方满足动量守恒定律系统的初态总动量为零故选项正确。答案：D1

A0020A0020．三个相同的木块AB从同一高度处自由下落，其中木块A刚开始下落的瞬间被水平飞来的子弹击中，木块B在下落到一定高度时，才被水平飞来的子弹击中，木块C受到子弹打击。若子弹均留在木块中，则三木块下落的时间t、t、t的关系是()AAt<<tACBt>＜tAC．t＝t<tACD．t＝t<tAC解析：块做由落体运动，木块子弹击中做平抛运动，木块B在弹击中瞬间竖直方向动量守恒＝(Mm)′，即′，块B竖直方向速度减小，所以t＝t＜t。CB答案：如图4所，P物与一个连着弹簧Q物正碰，碰后P物体静止Q物以物碰前的速度离，已知P与质量相等，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()AP的度恰好为零B．P与Q具相同的速度C．Q开始运动D．Q的速度等于v解析：P物体接触弹簧后，在弹簧弹力的作用下P做速运动Q做速运动PQ间的距离减小，当P两体速度相等时，弹簧被压缩到最短，所以B正A错。由于作用过程中动量守恒，设速度相同时速度为′则＝(m＋)′，所以弹簧被压缩至最短时，、Q的度′，故D错。答案：如图4－示，在光滑水平面上停放质量为m装弧形槽的小车。现有一质量也为m的小球以的水平速度沿与切线水平的槽口向小车滑去不计摩到达某一高度后小球又返回小车右端()A小球在小车上到达最高点时的速度大小为/2B小球离车后，对地将向右做平抛运动C．球离车后，对地将做自由落体运动D．过中小球对车做的功为

解析小到达最高点时，小车小球相对静止水平方向总动量守恒小离开车时类似完全弹性碰撞，两者速度互换。2

222AA222AA答案：A、D光水平面上能量大小为p的钢球1与静止小钢球2发碰撞，00碰撞前后球1的动方向相反。将撞后球1的动能和动量的大小分别记为、，11的动能和动量的大小分别记为、p，下列关系式不正确的()2A<E1Bp<p1C．>E2D．p2解析：球球2碰，碰撞前后的动能关系应为≥＋。此＜，＜E，01选项A正C不正确；由＝2，合E＜E，知p＜p，项B正；设球k00初动量方向为正方向，由动量守恒定律得＝＋，以＝＋，见p＞，0220选项D正。答案：ABD．质量相等的A、B两在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动A球动量是，B球动量是kg·m/s，球追上B球生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是)Ap＝6kg·m/s，＝kg·m/sABBp＝3kg·m/s，＝9ABC．＝－kg·m/s＝kg·m/sABD．＝－，＝AB解析：碰撞前后动量守恒p＋＝′＋p验A、、三种皆有可能。从总A动能＋＋≥来，只有A可能。2m答案：A如图4－所，光滑水平面上有大小相同的、B两在同一直线上运动。质量关系为m＝，规定向右为正方向，BA、两球的动量大小均为6kg·m/s，运动中两球发生碰撞，撞后A球动量增量为4kg·m/s，()A左方是球，碰撞后A、B两速大小之比为B左方是球碰撞后、B两球速度大小之比为C．方是球碰撞后、B两速度大小之比为D．方A球碰撞后A、B两速度大之比为解析：质量关系，动量关系，动量增量关系判断球的位置。3

BBAAAAABB22A2m＋BA0BBAAAAABB22A2m＋BA0Am＋B0Am＋ABAB0由m2m、＝知：＝2。对两球发生碰撞的情况进行讨论：aA球在左方，都向右运动。由动量守恒定律得：′＝kg·m/s，′＝10kg·m/s，AB即

m′2′＝，＝。m′10′B球在左方A向右运动向运动题意知′＝2kg·m/s′kg·m/s，ABA、两球碰后继续相向运动是不可能的。c．B球左方A球右方，则此种情况下＞，与题中给定不符．A由以上分析知，只有第一种情况成立。答案：A质为的小球A8的率沿光滑水平面运动与量为3的止小球B发正碰后、B两球的速率v和可能()A＝5B＝－3m/sC．＝1D．＝6m/s解析：若发弹性碰撞，则动量和械能均守恒＝＋m及m＝AAABBmA

m－m＋，得＝A

m＝－4m/s＝A

＝4。若A、B发完全非弹性碰撞，则仅动量守恒A0

m＝＋)，得＝A

0＝2。故A的速度范围≤≤，小球的度范围2m/s≤4，正确。答案：．如图4－6所，一轻质弹簧两端连着物体A和B，放在光的水平面上，物体A被水平速度为的子弹击中子嵌在其中已物体的质量是B的量的子的质量是B的量的。求(1)A体获得的最大速度；(2)弹簧压缩量最大时B物体的速度。4

000AA000A0m＋＋B0000010000AA000A0m＋＋B0000010000m＋120000m＋M20212解析：(1)弹射入物体时两者组成的系统动量守恒，故mv＝＋)，将m＝，＝代，A0B得＝

0

。此后因弹簧压缩，受左的弹力作用而做减速运动，速度减小，故

0

是A获的最大速度。(2)弹簧压缩量最大时，AB相最近，其速度相等，由子弹A、组的系统动量守恒，即＝(＋m＋)，m得＝＝。0AB答案：(1)(2)如图4所示，一定长度的木板静止在光滑的平地面上，其质量为＝。木板左端放一木块，其质量为＝，木板与木块间动摩因数＝。量为

0＝g子弹以＝200的速度水平打入木块并留在其中，最后木块恰好到达木板的右端。求：(1)木块到达木板右端所用的时间(2)木板的长度。解析(1)子弹打入木块过程所用时间极短，并且相互作用力远大于木块所受的摩擦力，故子弹与木块组成的系统动量守恒。设子弹打入木块后的速度为，m＝(m)

1m得＝0

0

＝m/s木块在木板上滑动时，带动木板向右加速，因地面光滑、木块与木板组成的系统动量守恒，最后三者速度相等，设为，m＝(＋mM

2m得＝0

＝10木块沿木板做匀减速运动，μ(m)g加速度＝＝＝m/s1m＋0－故木块在木板上的运动时间t＝＝。15

122211122121122211122121(2)如图所示，木块向右减速的位＋x＝t＝12.375m1木板向右加速的位移＝t＝m2故木板长度L＝－x＝。12答案：sm．如图－所示，坡道顶端距水平面高度为h质量为m的小物块A坡道顶端由1静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处墙上，另一端与质量为的挡板B相，弹簧处于原长时B恰于2滑道的末端点与B碰时间极短，碰后合在一起共同压缩弹簧，已知在OM段A、B与平面间的动摩擦因数均为μ，余各处的摩擦不计，重力加速度为g求：(1)物块在与挡板B碰前瞬间速度的大小；(2)弹簧最大压缩量为d时弹性势能设弹簧处于原长时弹性势能为)。p解析：(1)机械能守恒定律，有mgh＝11

，＝2gh(2)A、B在碰撞过程中内力远大于外力，由动量守恒，有m＝(＋m)′A、B克摩力所做的功＝(m＋m)。1由能量守恒定律，有

(m＋)′

＝＋(m＋m。p2m解得＝－(m＋m)。p＋121m答案：(1)gh(2)－＋)gdm＋11．如图－所示，在同一竖直平面上，质量的小球A静在光滑面的底部，斜面高度为HL。小球受到弹簧的弹力用后，沿斜面向上运动。离开斜面后，达到最高点时与静止悬挂在此处的小球B发弹性碰撞，碰撞后球B刚能摆到与悬点同一高度球A沿平方向抛射在水平面C上点O点投′P的离为L/2已球B的量为，绳长L，两球为质点。重力加速度为g，不计空气阻力。求：6

B2BB2222B22B2BB2222B22(1)球在球碰撞后一瞬间速度大小；(2)球在球碰撞前一瞬间速度大小；(3)弹簧的弹性力对球A所做的功。解析(1)设碰撞后的一瞬间，球B的度为′，由于球恰摆到与悬点同高度，根据动能定理：－＝0－′′＝gLB

①②(2)球到最高点时只水平方向速度，与球B生弹性碰撞设碰撞前的一瞬间，球A水速度为碰撞后的一瞬间球速度为′球AB系碰撞过程动量守恒和机械能守恒：v＝2m′＋m′×2v＝×′＋m′

③④由②③④式解得：′＝gL⑤即球在碰撞前一瞬间的速度大小v＝2gL⑥(3)碰后球做平抛运动，设从抛出到落地时间为t平抛高度为，则：L

＝′t⑦y＝gt⑧由⑤⑦⑧式解得：y＝L。以球为研究对象，弹簧的弹性力所做的功W从止位置运动到最高点：－mg(＋2L)＝×2m⑨由⑤⑥⑦⑧式：7

021AB0AB222222021AB0AB222222A22AHB＋＝

。答案：(1)gL(2)2gL(3)8．小球A和的质量分别为和，且m>。在某高度处将和先后从静止A释放。小球A与水平地面碰撞后向上弹回，在释放处下方与释放处距离为H的方恰好与正在下落的小球B发正碰。设所有碰撞都是弹性的，碰