（浙江專版）2019版高考物理一輪復習 第十四章 動量守恒定律 考點強化練35 碰撞與反沖運動.doc

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考點強化練35　碰撞與反沖運動 1.兩個帶正電的不同重離子被加速后,沿同一條直線相向運動而發(fā)生猛烈碰撞。為了使碰撞前的動能盡可能多地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,關鍵是設法使這兩個重離子在碰撞前的瞬間具有相同大小的(　　) A.速率 B.質(zhì)量 C.動量 D.動能 2.(多選)下列屬于反沖運動的有(　　) A.噴氣式飛機的運動 B.直升機上升 C.火箭上升 D.反擊式水輪機的運動 3.如圖所示,物體A靜止在光滑的水平面上,A的左邊固定有輕質(zhì)彈簧,與A質(zhì)量相同的物體B以速度v向A運動并與彈簧發(fā)生碰撞,A、B始終沿同一直線運動,則A、B組成的系統(tǒng)動能損失最大的時刻是(　　) A.A開始運動時 B.A的速度等于v時 C.B的速度等于零時 D.A和B的速度相等時 4.一輛小車靜置于光滑水平面上,車的左端固定有一個水平彈簧槍,車的右端有一個網(wǎng)兜。若從彈簧槍中發(fā)射出一粒彈丸,彈丸恰好能落入網(wǎng)兜中,從彈簧槍發(fā)射彈丸以后,下列說法正確的是(　　) A.小車先向左運動一段距離然后停下 B.小車先向左運動又向右運動,最后回到原位置停下 C.小車一直向左運動下去 D.小車先向左運動,后向右運動,最后保持向右勻速運動 5.氣墊導軌是一種常用的實驗儀器。它是利用氣泵使帶孔的導軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊懸浮在導軌上,滑塊在導軌上的運動可視為沒有摩擦。我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導軌以及滑塊A和B來驗證動量守恒定律,實驗裝置如圖所示(彈簧的長度忽略不計),實驗步驟如下: a.用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB b.調(diào)整氣墊導軌,使導軌處于水平 c.在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧,由電動卡鎖鎖定,靜止放置在氣墊導軌上 d.用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1 e.按下電鈕放開卡鎖,同時使分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作。當A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時停止計時,記下A、B分別到達C、D的運動時間t1和t2 (1)實驗中還應測量的物理量是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)利用上述測量的實驗數(shù)據(jù),驗證動量守恒定律的表達式是　　　　　　　　　　,上式中算得的A、B兩滑塊的動量大小并不完全相等,產(chǎn)生誤差的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(寫出一條即可)。 6.如圖所示,進行太空行走的宇航員A和B的質(zhì)量分別為80 kg和100 kg,他們攜手遠離空間站,相對空間站的速度為0.1 m/s,A將B向空間站方向輕推后,A的速度變?yōu)?.2 m/s,求此時B的速度大小和方向。 7.如圖所示,自動火炮連同炮彈的總質(zhì)量為M,當炮管水平,火炮車在水平路面上以v1的速度向右勻速行駛中,發(fā)射一枚質(zhì)量為m的炮彈后,自動火炮的速度變?yōu)関2,仍向右行駛,則炮彈相對炮筒的發(fā)射速度v0為(　　) A.m(v1-v2)+mv2m B.M(v1-v2)m C.M(v1-v2)+2mv2m D.M(v1-v2)-m(v1-v2)m 8.質(zhì)量M=150 kg的木船長l=4 m,質(zhì)量m=50 kg的人站立在船頭,它們靜止在平靜的水面上。不計水的阻力,如圖所示。現(xiàn)在人要走到船尾取一樣東西,則人從船頭走到船尾過程中,船相對靜水后退的距離為多大? 9.冰球運動員甲的質(zhì)量為80.0 kg,當他以5.0 m/s的速度向前運動時,與另一質(zhì)量為100 kg、速度為3.0 m/s的迎面而來的運動員乙相撞,碰后甲恰好靜止,假設碰撞時間極短,求: (1)碰后乙的速度的大小; (2)碰撞中總機械能的損失。 10.一枚火箭搭載著衛(wèi)星以速率v0進入太空預定位置,由控制系統(tǒng)使箭體與衛(wèi)星分離如圖所示。已知前部分的衛(wèi)星質(zhì)量為m1,后部分的箭體質(zhì)量為m2,分離后箭體以速率v2沿火箭原方向飛行,若忽略空氣阻力及分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化,則分離后衛(wèi)星的速率v1為(　　) A.v0-v2 B.v0+v2 C.v0-m2m1v2 D.v0+m2m1(v0-v2) 11.牛頓的《自然哲學的數(shù)學原理》中記載,A、B兩個玻璃球相碰,碰撞后的分離速度和它們碰撞前的接近速度之比總是約為15∶16。分離速度是指碰撞后B對A的速度,接近速度是指碰撞前A對B的速度。若上述過程是質(zhì)量為2m的玻璃球A以速度v0碰撞質(zhì)量為m的靜止玻璃球B,且為對心碰撞,求碰撞后A、B的速度大小。 考點強化練35　碰撞與反沖運動 1.C　盡量減小碰后粒子的動能,才能增大內(nèi)能,所以設法使這兩個重離子在碰撞前的瞬間具有相同大小的動量,C正確。 2.ACD 3.D　對A、B組成的系統(tǒng)由于水平面光滑,所以動量守恒。而對A、B、彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,即A、B動能與彈簧彈性勢能之和為定值。當A、B速度相等時,可類似于A、B的完全非彈性碰撞,A、B總動能損失最多,此時彈簧形變量最大,彈性勢能最大。 4.A　車與彈丸組成的系統(tǒng)動量守恒,開始系統(tǒng)靜止,總動量為零,發(fā)射彈丸后,彈丸動量向右,由動量守恒定律可知,車的動量向左,車向左運動,從發(fā)射彈丸到彈丸落入網(wǎng)兜過程,系統(tǒng)動量守恒,由于初動量為零,則彈丸落入網(wǎng)兜后,系統(tǒng)總動量為零,彈丸落入網(wǎng)兜后,車停止運動,故A正確,B、C、D錯誤。 5.答案 (1)B的右端至D板的距離L2 (2)mAL1t1-mBL2t2=0(或mAL1t1=mBL2t2)　測量時間、距離等存在誤差(或氣墊導軌不水平,合理即正確) 6.答案 0.02 m/s　離開空間站方向 解析 根據(jù)動量守恒(mA+mB)v0=mAvA+mBvB,解得vB=0.02 m/s,方向是離開空間站方向。 7.B　炮彈相對地面的速度為v0+v2。由動量守恒得 Mv1=(M-m)v2+m(v0+v2),得v0=M(v1-v2)m。 8.答案 1 m 解析 設t秒后船移動距離為x,則人移動距離為l-x,以船行方向為正方向,船對地的平均速度為xt,人對地的平均速度為-l-xt, 由動量守恒定律有Mxt-ml-xt=0,即Mx-m(l-x)=0, 解得船移動的距離為x=mlM+m=504150+50 m=1 m。 9.答案 (1)1.0 m/s　(2)1 400 J 解析 (1)設運動員甲、乙的質(zhì)量分別為m1、m2,碰前速度大小分別為v1、v2,碰后乙的速度大小為v2。由動量守恒定律有m1v1-m2v2=m2v2 代入數(shù)據(jù)得v2=1.0 m/s。 (2)設碰撞過程中總機械能的損失為ΔE,應有12m1v12+12m2v22=12mv2v22+ΔE 聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得ΔE=1 400 J。 10.D　對火箭和衛(wèi)星由動量守恒定律得(m1+m2)v0=m2v2+m1v1 解得v1=(m1+m2)v0-m2v2m1=v0+m2m1(v0-v2),故選D。 11.答案 1748v0　3124v0 解析 設A、B球碰撞后速度分別為v1和v2,由動量守恒定律得:2mv0=2mv1+mv2,且由題意知v2-v1v0=1516,解得v1=1748v0,v2=3124v0。