




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
专题02碰撞模型
模型讲解
1.碰撞的特点
(1)时间特点:碰撞现象中,相互作用的时间极短,相对物体运动的全过程可忽略不计。
(2)相互作用力特点:在碰撞过程中,系统的内力远大于外力,所以碰撞过程动量守恒。
2.碰撞的分类
(1)弹性碰撞:系统动量守恒,机械能守恒。
(2)非弹性碰撞:系统动量守恒,机械能减少,损失的机械能转化为内能。
(3)完全非弹性碰撞:系统动量守恒,碰撞后合为一体或具有相同的速度,机械能损失最大。
2.碰撞类问题遵循的三条原则
动量守恒W1V1+加2V2=冽1VI'+冽2V2'
£kl+Ek2*kl'+£k2'
机械能不增
或正7+应2即日,2+直,2
加
2m12加212加121n2
碰撞前,后面的物体速度大;碰撞后,前面的物体速
同向碰撞
速度要合理度大或两物体速度相等
相向碰撞碰撞后两物体的运动方向不可能都不改变
3.弹性碰撞讨论
(1)碰后速度的求解:
根据动量守恒定律和机械能守恒定律
加1次+加2V2=加1也'+加2V2’①
-m1v12+-m2V22=-mivir2+-mivif2②
12222
解得力=(相1—加2)。1+2加2。2,
冽1+冽2
,_(冽2一加i)02+2miVi
V2o
加1+加2
(2)分析讨论:
当碰前物体2的速度不为零时,若见=机2,则:
V1'=V2,V2'=V1,即两物体交换速度。
当碰前物体2的速度为零时,V2=0,则:
v冽2一加1)02+2加Ri,2机ivi
V2=------o
mi+m2冽1+冽2
①加1=加2时,也'=0,V2=Vi,碰撞后两物体交换速度。
②加1>冽2时,Vf>0,V2'>0,碰撞后两物体沿相同方向运动。
③加1<冽2时,Vf<0,V2'>0,碰撞后质量小的物体被反弹回来。
案例剖标1
【模型演练1】某打桩机在重锤与桩碰撞的过程中,使桩向下运动,锤向上运动。现把打桩机和打桩过程简
化如下:如图所示,打桩机重锤的质量为优,由牵引机械把重锤牵引到距钢桩顶上〃高处自由下落,打在
质量为M=3加g的钢桩上,已知重锤与钢桩的碰撞可视为弹性碰撞,重锤反弹后再多次与钢桩发生碰撞,
且每次碰撞时间极短。已知钢桩在下陷过程中泥土对木桩的阻力恒为/'=6〃zg,式中g为重力加速度,不计
空气阻力。求:
(1)重锤第1次与钢桩碰撞以后钢桩的深度变化、;
(2)重锤第2次与钢桩碰撞以后钢桩的深度变化$2;
(3)重锤很多次与钢桩碰撞以后钢桩深入泥土的总深度s。
【答案】(1)(2)—h;(3)—h
【详解】(1)重锤自由下落运动过程,设重锤刚与桩接触时的速度为%,则根据机械能守恒定律得
mgh=;加说
解得
重锤与桩的弹性碰撞过程,取向下为正方向,由于作用时间极短,内力远大于外力,由动量守恒定律得
mv0=mvx+Mv\
由机械能守恒定律有
121211?
—mv0=—+—mvl
解得
m-M1.2m1
V1=~%=一彳%,=—v=V
m+M2m+M02o
对桩在深入泥土的过程中根据动能定理得
解得
=-h
S1l4
(2)设重锤第2次与桩接触时的速度为为则据机械能守恒定律得
mgs、=;加端
解得
同理,由动量守恒定律和机械能守恒定律可得
m—M1.2m1
对桩在深入泥土的过程中,根据动能定理得
1,,
-fs2+Mgs2^Q--MV2
解得
s=-h
28
(3)根据功能关系有
fi—Mgs+mg(^h+s}
解得
s=-h
2
【模型演练2】已知A、B两物体的质量加/=2kg,冽3=lkg,A物体从距水平地面/z=1.2m处自由下落,且
同时B物体从水平地面竖直上抛,经过/=0.2s相遇碰撞后,两物体立刻粘在一起运动,已知重力加速度g
=10m/s2,求:
(1)碰撞时离地高度x;
(2)碰后速度v;
(3)碰撞损失的机械能A£。
【答案】(1)1m;(2)0;(3)12J
【详解】(1)由自由落体运动规律可得,碰撞时A物体下落高度为
1,1,
2
hA=—g^=—xl0x0.2*m=0.2m
则碰撞时离地高度为
x-h-hA-1.2m-0.2m=Im
(2)设B物体从地面竖直上抛的初速度大小为K。,根据运动学公式可知
12
x=VB(/_/g广
代入数据解得
vB0=6m/s
碰撞前A物体的速度大小
vA-gt=2m/s
方向竖直向下;碰撞前B物体的速度大小
%=%o-g/=4m/s
方向竖直向上;选竖直向下为正方向,碰撞过程由动量守恒定律可得
mAvA-mBvB=(mA+mB)v
代入数据解得碰后速度为
v=0
(3)根据能量守恒定律可知,碰撞损失的机械能为
=1m"+1加B说_g(加A+y
代入数据解得
AE=12J
【模型演练2】.如图所示,光滑水平面上放有A、B两小球,B球静止,某时刻给A球一个水平向右的速度
匕=5m/s,一段时间后A、B发生正碰,已知A球质量为M=6kg,A、B两球碰撞过程的相互作用时间为才=0.01s。
(1)若B球质量为加=3kg,且碰后B球获得水平向右的速度心=4m/s。求碰后A球的速度v;以及碰撞过
程中A、B两球之间的平均作用力尸的大小;
(2)若B球质量可调节,A球仍以速度看与静止的B球正碰,碰后A、B两球的动量大小为1:4。求B球的
质量小的范围。
AB
^77777777777777777777777/777777777^
【答案】(l)v:=3m/s,方向水平向右尸=1200N(2)4kgW4W24kg或加'212kg
【详解】(1)以水平向右方向为正方向,由动量守恒定律有
M\\=Mv}+mv2
代入数据解得
v;=3m/s
即碰后A球速度大小为3m/s,方向水平向右;
对B由动量定理有
Ft=mv2-0
代入数据解得
尸=1200N
(2)以水平向右方向为正方向,碰前A球动量为
pA-Mvx=30kgm/s
设碰后A球动量为B球动量为p”若碰后A、B同向运动,则有
PA-PB=1:4
由动量守恒有
PA=PA+PB
碰后应满足A球速度小于B球速度,则有
或《空
Mm
碰后系统机械能不增加,则有
PL>P2+PZ
2M2M2m'
联立解得
4kg<<24kg
若碰后A、B反向运动,则有
P[:%=_1:4
由动量守恒有
PA=PA+P'B
碰后系统机械能不增加,则有
P\>P'A!P'B
2M~2MIm'
联立解得
m'>12kg
综上可得:碰后A、B同向运动,则4kg("W24kg;碰后A、B反向运动,则"212kg。
综合应用
一、单选题
1.甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动,甲追上乙,并与乙发生碰撞,碰撞前后甲、乙的速
度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1kg,则碰撞过程两物块损失的机械能为()
【答案】C
【详解】设甲、乙物块的质量分别为机甲、m乙,由动量守恒定律得
加甲V甲+加乙V乙=加甲/+小乙吃
解得
冽乙=6kg
则碰撞过程中两物块损失的机械能为
17171»71,2
E根=5■加甲%p+]■加乙丫石一^加甲啕一/加乙丫乙
代入数据解得
%=3J
故选Co
2.如图所示,物体A、B放在光滑的水平面上,且两物体间有一定的间距。f=0时刻,分别给物体A、B
一向右的速度,物体A、B的动量大小均为。=12kg-m/s,经过一段时间两物体发生碰撞,已知碰后物体B
m
的动量变为PB=16kg-m/s,两物体的质量分别为加A、B>则下列说法正确的是()
T\"
V///////////////////7//////.
A.物体A的动量增加4kg.m/sB.物体A的质量可能大于物体B的质量
C.若碰后两物体粘合在一起,则%:%=1:2D.若该碰撞无机械能损失,则〃ZA:%B=7:5
【答案】C
【详解】A.由题意可知,该碰撞过程物体B的动量增加了
"=PB-P=4kg-m/s
碰撞过程两物体的动量守恒,则有
WB=3A
所以物体A的动量减少了4kg-m/s,故A错误;
B.由题意碰前物体A的速度一定大于物体B的速度,则有
P、----P--------
解得
外>mA
故B错误;
C.若碰后两物体粘合在一起,则碰后两物体的速度相同,则有
£A=AL
m
777AB
又
pA=夕一4kg・m/s=8kg-m/s
解得
rk=2A=1
%PB2
故c正确;
D.若该碰撞为弹性碰撞,则碰撞过程中没有能量损失,则有
2冽人2mB2冽A2mB
解得
如=*
加B7
故D错误。
故选Co
3.如图甲所示,两小球队6在足够长的光滑水平面上发生正向对心碰撞。小球。、6质量分别为町和加2,
且叫=200g。取水平向右为正方向,两小球碰撞前后位移随时间变化的X7图像如图乙所示。下列说法正
确的是()
Ax/m
球[球方\/a:
左”“77%7777777»”7"777,右026t/s
图甲图乙
A.碰撞前球a做加速运动,球6做匀速运动B.碰撞后球a做减速运动,球b做加速运动
C.球6的质量为200gD.球6的质量为600g
【答案】D
【详解】A.碰撞前球a做匀速运动,球b静止,A错误;
B.碰撞后球a、b都做匀速运动,B错误;
CD.由图乙可知,碰撞前球6静止,球a的速度为
v=§m/s=4m/s
2
碰撞后球a的速度为
8
=-------m/s=-2m/s
6-2
碰撞后球b的速度为
口=9m/s=2m/s
b6-2
根据动量守恒定律有
m^v=m{va+m2Vb
解得球6的质量为
m2=600g
C错误,D正确;
故选D„
4.某研究小组通过实验,测得两滑块碰撞前后运动的实验数据,得到如图所示的位移一时间图像。图中的
三条线段分别表示在光滑水平面上,沿同一条直线运动的滑块I、II和它们发生正碰后结合体的位移随时
B.碰前滑块I的动量比滑块n的动量大
C.碰前滑块I的速度大小为2.8m/s
D.滑块I的质量是滑块II的质量的,
【答案】D
【详解】AC.由题图可知,碰前滑块I、II的速度大小分别为
14-4
v,=--------m/s=2m/s
5
4-0
v2=--—m/s=0.8m/s
碰后结合体的速度大小为
6-4
v=-----m/s=0.4m/s
5
碰后两滑块速度相同,属于完全非弹性碰撞,故AC错误;
B.设碰前滑块i、n的动量大小分别为白、P2,碰后结合体的动量大小为0,则根据动量守恒定律有
-pl+p2=p>0
所以碰前滑块I的动量比滑块n的动量小,故B错误;
D.根据动量守恒定律有
—m1v1+m2v2=(,"]+加2)v
解得
mx1
m26
故D正确。
故选D。
5.算盘是中国古老的计算工具,承载着我国古代劳动人民的智慧结晶和悠远文明。算盘一般由框、梁、档
和算珠组成,中心带孔的相同算珠可在档上滑动,使用前算珠需要归零。若一水平放置的算盘中分别有一
颗上珠和一颗顶珠未在归零位置,上珠靠梁,顶珠与框相隔4=lcm,上珠与顶珠相隔4=4cm,如图甲所
示。现用手指将上珠以一定初速度拨出,一段时间后,上珠与顶珠发生正碰(碰撞时间极短),整个过程,
上珠运动的V—图像如图乙所示。已知算珠与档之间的动摩擦因数处处相同,重力加速度大小为g=10m/s2。
下列说法正确的是()
算珠“"状态/顶珠植
框,行什计计用田珠
梁,
档,底珠蟒
甲乙
A.算珠与档之间的动摩擦因数为0.1
B.上珠从拨出到停下所用时间为0.2s
C.上珠与顶珠发生的碰撞顶珠的速度0.1m/s
D.顶珠碰撞后恰好能运动至归零位置
【答案】D
【详解】A.根据上珠运动的V—图像可知,上珠碰前匀减速运动的初末速度分别为
%=0.5m/s,%=0.3m/s
根据牛顿第二定律有
/Limg=ma
利用逆向思维,根据速度与位移的关系式有
v;-v;=2ad2
解得
〃=0.2
故A错误;
B.U—图像斜率的绝对值表示加速度的大小,结合图乙有
0.5m/s-0.3m/s0.1m/s
a—,ci-
解得
G+t2=0.15s
故B错误;
C.根据图乙可知,碰撞后上珠的速度
v2=0.1m/s
根据动量守恒定律有
mvl=mv2+mv3
解得
v3=0.2m/s
故C错误;
D.顶珠做匀减速运动至速度减为0过程,利用逆向思维有
Vj=2ax
解得
x=1cm=&
故D正确。
故选D。
6.物体间发生碰撞时,因材料性质不同,机械能会有不同程度的损失,可用碰撞后二者相对速度的大小与
碰撞前二者相对速度大小的比值描述,称之为碰撞恢复系数,用符号£表示。现有运动的物块A与静止的
物块B发生正碰,关于A与B之间的碰撞,下列说法正确的是()
A.若£=0,则表明碰撞结束后A与B均停止运动
B.若£=0,则表明碰撞结束后二者交换速度
C.若£=1,则表明A与B的碰撞为完全非弹性碰撞
D.若£=1,则表明A与B的碰撞为弹性碰撞
【答案】D
【详解】若£=0,则表明碰撞结束后A、B两物体相对速度为0,表明A、B两物体共速,说明A与B碰撞
为完全非弹性碰撞;假设为弹性碰撞,则有
机+m2V2=+m2v'2
121,11,2
5色V]+-m2v2+-m2v2
解得
Vj-V2=v;-v;
可知若£=1,则表明A与B的碰撞为弹性碰撞。
故选D。
7.一固定光滑弧形轨道底端与水平轨道平滑连接,将滑块/从弧形轨道上离水平轨道高度为〃处由静止释
放,滑块/在弧形轨道底端与滑块8相撞后合为一体,一起向前做匀减速直线运动,停止时距光滑弧形轨
道底端的距离为s。已知滑块N,滑块8的质量均为小重力加速度大小为g,则滑块与水平轨道之间的动
摩擦因数为()
s2s3s4s
【答案】D
【详解】设滑块/到达弧形轨道底端时的速度大小为%,根据动能定理可得
mgh=:加v;
两滑块碰撞后的速度大小为口根据动量守恒可得
mv0=2mv
两滑块碰撞后一起向前做匀减速直线运动,根据动能定理可得
12
.".2mgs=0一”
联立解得
11
〃=丁
4s
故选D。
8.如图甲所示,将两个质量分别为加/=60g、冽2=30g的小球A、B叠放在一起,中间留有小空隙,从小
球A下端距地面灯=1.8m处由静止释放。A球与地面碰撞后立即以原速率反弹,A球与B球碰撞的时间为
0.01s,不计空气阻力,取向上为正方向,B球的速度一时间图像如图乙所示,g取10m/s2,下列说法中正
确的是()
A.B球与A球碰前的速度大小为5m/s
B.A、B两球发生的是弹性碰撞
C.若m2《mi,第一次碰撞后,B球上升的最大高度可能大于20m
D.两球碰撞过程中,B球的重力冲量与A对B球的冲量大小的比值为1:101
【答案】D
【详解】A.碰前,两球均做自由落体运动,则有
%=2g%
解得
%=6m/s
即B球与A球碰前的速度大小为6m/s,故A错误;
B.根据题意可知,B球碰后的速度方向向上,大小为V2=4m/s,以向上为正方向,碰撞过程,根据动量守
恒定律有
冽
网%-m2v0=1V]+m2v2
解得
匕=lm/s
碰前两球的机械能为
=1«62J
碰后两球的机械能为
1212
万加]匕+—m2v2=0.27J
碰撞后系统总动能减小,可知碰撞是非弹性碰撞,故B错误;
C.假设碰撞是弹性碰撞,此时B球碰后速度最大,上升高度最大,碰撞过程有
mV
加1%—加2Vo=+24
1?121212
5吗V。+万加2%=54V3+万加2y4
解得
C)-卜
v二(3叫一冽2,0二1叫J
叫+吗1+也
当加2《加/时,有
解得
%=3%=18m/s
则B球上升到最高点过程有
H=2ghM
解得
"max=16.2m
故C错误;
D.在碰撞时间/=0.01s内,根据动量定理,对B球有
4-m^gt-m2v2-(-%%)
B球重力的冲量
A=m2gt
解得
Ix101
故D正确。
故选Do
二、多选题
9.在冰壶运动中运动员可以通过冰壶刷摩擦冰面来控制冰壶的运动.如图甲所示,在某次比赛中,A壶与
静止的B壶发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后运动员用冰壶刷摩擦B壶运动前方的冰面.碰撞前后两壶运
动的V—图线如图乙中实线所示,已知跖与G"平行,且两冰壶质量相等,则()
A.碰撞后A壶的加速度大小为0.5m/s2
B.碰撞后B壶的加速度大小为0.75m/s?
C,碰撞后至停止的过程中,A、B两壶的运动时间之比为4:1
D.碰撞后至停止的过程中,A、B两壶所受摩擦力的冲量大小之比为1:3
【答案】BD
【详解】A.由昉与G4平行可知,碰撞前后A壶的加速度不变,由题图可知,碰撞前后A壶的加速度
-^-=---m/s2=-lm/s2
AZ1
故A错误;
B.由图像可得
Av0-5.
-----?---------s—5s
aAT
碰撞后5壶的加速度
22
aB==9_-m/s=-0.75m/s
-Is5—1
故B正确;
C.由于A壶和B壶碰撞的过程中,动量守恒,则有
mAv=mAvA+mBvB
根据题图乙代入数据解得
V/=1m/s
则可得碰撞后至停止的过程中,A壶的运动时间
故碰撞后至停止的过程中,A、B两壶的运动时间之比为1:4,,故C错误;
D.根据动量定理可得
故可得碰撞后至停止的过程中,A、B两壶所受摩擦力的冲量大小之比为1:3,故D正确。
故选BDo
10.如图所示,光滑的水平面上有P、。两个固定挡板,/、8是两挡板连线的三等分点,A点有一质量为啊
的静止小球2.有一质量为g的小球1以速度%从紧贴P挡板处开始向右运动,一段时间后与小球2相碰。
两小球之间的碰撞为一维弹性碰撞,两小球均可视为质点。小球与挡板碰撞后,小球速度大小不变,方向
相反。碰撞时间极短。已知两小球之间的第二次碰撞恰好发生在8点,则两小球的质量关系可能为()
心3,n°
AB
A.加i=3加2B.m2=mxC.m2=5mxD.m2=lmx
【答案】AD
【详解】若两小球在/点相碰后球1的速度方向与原来的速度方向相同,两小球在3点相碰,是球2与挡
板0相碰后反弹,在2点与球工相碰,在/点相碰后球2经过的路程是球1经过的路程的3倍,有
v2t=3印
可得
V?=3Vl
根据动量守恒定律得
mxv0=ZH[V]+m2v2
根据机械能守恒定律得
121212
5冽F。=5冽1匕+万加2V2
联立解得
mx=3m2
若两小球在/点相碰后球1的速度方向与原来的速度方向相反,两小球在3点相碰,是球1与挡板尸相碰
后反弹,在2点追上球2,在/点相碰后球工经过的路程是球2经过的路程的3倍,有
V/=3V2,
可得
匕=3V2
同理解得
m2=7加i
若两小球在A点相碰后球1的速度方向与原来的速度方向相反,两小球在B点相碰,是球1与挡板尸相碰
后反弹,球2与挡板。相碰后反弹,在3点相碰,球1经过的路程等于球2经过的路程,有
卬=v2t
可得
匕=匕
同理解得
m2=3加1
故选ADo
11.如图所示,倾角为37。的斜面上有两个质量均为1kg的货物P、Q,P、Q与斜面间的动摩擦因数分别为
75
(、P沿斜面向下运动,Q沿斜面向上运动,已知P、Q碰撞前瞬间,P的速度大小为4m/s,Q的速度
88
为零,碰撞时间极短,碰后瞬间Q的速度大小为3m/s,重力加速度g=10m/s2,“访37。=0.6337。=0.8)下
列说法正确的是()
A.P、Q发生的是弹性碰撞
B.P、Q碰后瞬间P的动量大小为lkg-m/s
C.P、Q碰后到P停下的过程中,P、Q系统动量守恒
D.P、Q碰后到P停下的过程中,两者位移之比为1:7
【答案】BCD
【详解】A.依题意,碰撞过程,系统动量守恒,可得
mv0=mvp+mV。
解得
vp=Im/s
可得
:mVg=8J>;mVp+:mv^=5J
即P、Q发生的是非弹性碰撞。故A错误;
B.P、Q碰后瞬间P的动量大小为
pp=mvp=1kg•m/s
故B正确;
C.P、Q碰后到P停下的过程中,系统所受合力为
7*l=2mgsin37°cos37°一〃2mgeos37°=0
所以P、Q系统动量守恒。故C正确;
D.P、Q碰后到P停下的过程中,由牛顿第二定律可得
a^AlfflgCos37°-mgsin37^lm/s2
m
m2sin37°-u.ms:cos37°/
a=--------------------------------=lm/s2
Qm
可知碰后P做匀减速直线运动,Q做匀加速直线运动。根据
0=vp-apt
解得
Z=ls
此时二者的位移分别为
V;12
Xp=彳,xQ^vQt+-aQt
可得两者位移之比为
Xp_1
XQ7
故D正确。
故选BDo
12.如图甲所示,""形木板Q静止于粗糙水平地面上,质量为1kg的滑块P以6m/s的初速度滑上木板,f=2s
时与木板相撞并粘在一起,两者运动的V—图像如图乙所示,重力加速度大小g取lOm/s?,则()
甲
A.Q的质量为2kgB.地面与木板之间的动摩擦因数为0.05
C.由于碰撞系统损失的机械能为1JD./=4s时木板的速度恰好为零
【答案】BC
【详解】A.滑块P滑上木板后,滑块P做匀减速运动,木板Q做匀加速运动,由两者运动的V—图像可知,
两者在碰撞前滑块P的速度为%=3m/s,木板Q的速度匕=lm/s,两者碰撞后共同速度为匕=2m/s,碰撞
过程系统的动量守恒,设滑块P的质量为%,木板Q的质量为取滑块P的速度方向为正方向,由动量
守恒定律可得
〃叫+MV2-(m+M)v3
代入数据解得
M=1kg
A错误;
B.设滑块P与木板Q间的滑动摩擦因数为从,地面与木板之间的滑动摩擦因数为〃2,由运动的v-l图像
可知,在0~2s时间内,滑块P的加速度为
2
ap=326m/s2=-1.5m/s
木板Q的加速度为
2
aQ=;m/s2=0.5m/s
对两者由牛顿第二定律可得
=map
-ju2{m+M)g=Ma。
代入数据联立解得
"2=0.05
B正确;
C.由于碰撞系统损失的机械能为
2
A£=1mV1+^Mv1+
代入数据解得
A£=1J
C正确;
D.对两者碰撞后的整体由动量定理可得
-〃2("?+N)g,2=0-(m+M)v3
代入数据解得
t2—4s
可知木板的速度恰好是零的时刻应是
t=tt+t2=2s+4s=6s
D错误。
故选BCo
13.如图,光滑圆弧槽面末端切线水平,并静置一质量为〃?2的小球Q,另一质量为冲的小球P从槽面上某
点静止释放,沿槽面滑至槽口处与Q球正碰,设碰撞过程中无能量损失,P、Q两球落地点到。点水平距离
之比为1:3,则P、Q两球质量比可能是()
C.2:3D.1:7
【答案】AB
【详解】设碰撞前小球P的速度为V0,碰撞后P、Q的速度分别为V八V2,由动量守恒定律和机械能守恒定
律得
根i%=加i匕+m2v2
121212
5冽Fo=5冽1匕+5加2V2
解得
m,-m,
匕=—,—%
mx+加2
2m.
"2=-'-%
mx+m2
两式之比为
匕二加1-冽2
v22叫
因P、Q两球落地点到。点水平距离之比为1:3,即Xp:9=l:3,则可能有两种情况,一种是碰撞后P球不
弹回,继续向前运动,有
匕_mx-m2_1
v22m13
解得
mx:m2=3:l
另一种是碰撞后p球被弹回,有
Kmx-m21
v22叫3
解得
:加2=3:5
综上所述,P、Q两球质量比可能是3:1、3:5o
故选ABo
三、解答题
14.2023年6月27日全国残疾人冰壶锦标赛和残奥冰球锦标赛拉开序幕。如图所示,运动员将冰壶A以初
速度vo=2m/s从M点水平掷出,沿直线运动一段距离后与静止在N点的冰壶B发生正碰,碰后冰壶A、B
的速度大小分别为va=0.3m/s、VB=0.7m/s,碰撞前后A的速度方向不变,运动中冰壶可视为质点且碰撞
时间极短。若冰壶A、B的质量均为20kg,与冰面间的动摩擦因数均为〃=0.015,重力加速度g=10m/s2。
求:
MN
⑴两冰壶碰撞前冰壶A的速度大小V7;
(2)M、N两点间的距离s;
⑶通过计算判断两冰壶碰撞是否为弹性碰撞。
【答案】(l)1m/s(2)10m(3)见解析
【详解】(1)两冰壶碰撞过程中,满足动量守恒,以碰撞前A的速度方向为正方向,有
mvx=mvA+mvB
代入数据解得
匕=lm/s
(2)冰壶A从M点水平掷出至运动到N点与冰壶B碰撞前,根据动能定理得
一Rings=;mvl-;mv1
代入数据解得
5=10m
(3)碰撞前A、B两冰壶的总动能为
1
%=5机M?=1°J
碰撞后两冰壶的总动能为
121,
Ek2=—mvA+—mvB=5.8J
由于&2,可知两冰壶碰撞过程中有动能损失,为非弹性碰撞。
15.如题1图,A,2两个物体在光滑的水平面上正碰,碰撞时间不计,其x-f图像如题2图所示,以向右
为正方向,物体/质量%/=lkg。
(1)求物体/在碰撞过程中的动量变化量△“;
(2)求物体2的质量加2;
(3)通过计算判断两个物体的碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞。
z/Jz/J/zz/Jz/zz//////
图1
【答案】-3kg-m/s6kg非弹性碰撞
【详解】(1)由X-图可知,物体N碰前速度%=2m/s,碰后速度h=Tm/s,则物体/在碰撞过程中的
动量变化量为
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 员工离职后的关怀计划
- 小班生活习惯培养的工作重点计划
- 2025年金属探测器项目发展计划
- 2025年股权融资顾问之股权私募项目总协调人暨财务顾问协议
- 折线统计图(教案)青岛版五年级上册数学
- 培训费退款协议(2025年版)
- 保安班长工作总结报告
- 做销售的工作简历模板
- 酒店评价员工的评语
- 物业供应链公司合作协议
- 二年级上册心理健康教学设计-第四课 找朋友|辽大版
- JTG-D82-2009公路交通标志和标线设置规范
- DZ∕T 0248-2014 岩石地球化学测量技术规程(正式版)
- 生物农药与生物防治学智慧树知到期末考试答案章节答案2024年浙江农林大学
- 淋巴结结核的个案护理
- 基于STM32的智能扫地机器人设计
- 山东省青岛市崂山区育才学校2023-2024学年下学期奇点计划选拔考试八年级物理试卷
- 赔偿协议书工程质量问题赔偿
- 海洋农场与海洋牧场
- 2023年常德烟草机械有限责任公司招聘考试真题及答案
- 北师大版二年级数学下册全册教材解读分析完整课件
评论
0/150
提交评论