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高中物理
4 碰撞
4 碰撞 知识点题库
某同学质量为60
kg
, 在军事训练中要求他从岸上以2
m
/
s
的速度跳到一条向他缓缓飘来的小船上,然后去执行任务,小船的质量是140
kg
, 原来的速度是0.5
m
/
s
, 该同学上船后又跑了几步,最终停在船上,此时小船的速度
v
和该同学动量的变化△
p
分别为()
A .
0.25
m
/
s
, 70
kg
•
m
/
s
B .
0.25
m
/
s
, ﹣105
kg
•
m
/
s
C .
0.95
m
/
s
, ﹣63
kg
•
m
/
s
D .
0.95
m
/
s
, ﹣35
kg
•
m
/
s
三个完全相同的小球A、B、C,质量满足m
A
=m
B
=m
C
=2kg,静止在光滑地面上并沿“一”字形依次排开.如图所示,用锤子轻轻敲击A球,使之获得一个向右的速度v
0
=4m/s,A、B两球碰撞后粘合在一起,再与C球碰撞,最后C球获得v
C
=2m/s的向右的速度.
(1) 求第一次碰撞后A、B两球粘合在一起的共同速度;
(2) 第二次碰撞是不是弹性碰撞?
(3) 求两次碰撞过程,系统损失的能量△E.
质量分别为m
1
、m
2
的小球在一直线上做弹性碰撞,它们在碰撞前后的位移时间图象如图.如果m
1
=2kg则m
2
等于( )
A .
6kg
B .
2kg
C .
5kg
D .
4kg
如图是“牛顿摆”装置,5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上,5根轻绳互相平行,5个钢球彼此紧密排列,球心等高.用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球.关于此实验,下列说法中正确的是( )
A .
当把小球1向左拉起一定高度,然后由静止释放,可观察到小钢球5向右摆起,且达到的最大高度与小钢球1的释放高度相同
B .
如果同时向左拉起小钢球1、2、3到相同高度,同时由静止释放,经碰撞后,小钢球4、5一起向右摆起,且上升最大高度高于小钢球1、2、3的释放高度
C .
如果同时向左拉起小钢球1、2、3到相同高度,同时由静止释放,经碰撞后,小钢球3、4、5一起向右摆起,且上升最大高度等于小钢球1、2、3的释放高度
D .
上述整个实验过程中,5个小钢球组成的系统机械能守恒,动量守恒
在光滑的水平桌面上有两个在同一直线上运动的小球a和b,正碰前后两小球的位移随时间的变化关系如图所示.在小球a和b的质量之比为( )
A .
9:16
B .
1:4
C .
3:8
D .
4:1
如图所示,木块静止在光滑水平桌面上,一子弹水平射入木块的深度为d时,子弹与木块相对静止,在子弹入射的过程中,木块沿桌面移动的距离为L,木块对子弹的平均阻力为F
f
, 那么在这一过程中不正确的是( )
A .
木块的机械能增量为F
f
L
B .
子弹的机械能减少量为F
f
(L+d)
C .
系统的机械能减少量为F
f
d
D .
系统的机械能减少量为F
f
(L+d)
下列关于碰撞的理解正确的是( )
A .
碰撞是指相对运动的物体相遇时,在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程
B .
在碰撞现象中,一般内力都远大于外力,所以可以认为碰撞时系统的动能守恒
C .
如果碰撞过程中机械能守恒,这样的碰撞叫做非弹性碰撞
D .
微观粒子的相互作用由于不发生直接接触,所以不能称其为碰撞
小明同学在“探究碰撞前后物体动能的变化”实验中,他采用如图1所示的实验装置,在光滑的水平轨道上,停着甲、乙两辆小车,甲车系一穿过打点计时器的纸带,在启动打点计时器的同时,给甲车沿轨道方向的一个瞬时冲量,使之做匀速运动,然后与原来静止的小车乙相碰并粘合成一体,继续做匀速运动,纸带为某次记录下碰撞前甲车和碰撞后两车运动情况,小明选取该次数据记录如下表(电磁打点计时器使用的电源频率为50Hz,所有单位均为国际单位)
①表中空格处数据为
J;
②如图2所示,纸带
端(填“A”或“B”)与甲车相连
③试判定该次碰撞是
碰撞(选填“弹性”、“非弹性”或者“完全非弹性”)。
如图,光滑轨道PQO的水平段QO=
,轨道在O点与水平地面平滑连接。一质量为
m
的小物块A从高
h
处由静止开始沿轨道下滑,在O点与质量为4
m
的静止小物块B发生碰撞。A、B与地面间的动摩擦因数均为
=0.5,重力加速度大小为
g
。假设A、B间的碰撞为完全弹性碰撞,碰撞时间极短。求
(1) 第一次碰撞后瞬间A和B速度的大小;
(2) A、B均停止运动后,二者之间的距离。
如图所示,B、C、D、E、F 5个小球并排放置在光滑的水平面上,B、C、D、E 4个小球质量相等,而F的质量小于B的质量,A的质量等于F的质量。A以速度v
0
向右运动,所发生的碰撞均为弹性碰撞,则碰撞之后( )
A .
3个小球静止,3个小球运动
B .
4个小球静止,2个小球运动
C .
5个小球静止,1个小球运动
D .
6个小球都运动
质量为m的木板与直立的轻质弹簧的上端相连,弹簧下端固定在水平地面上,静止时弹簧的压缩量为h,如图所示。现将一质量为2m的物体从距离木板正上方2h处由静止释放,物体与木板碰撞后粘在一起向下运动,到达最低点后又向上运动,它们恰能回到A点,物体可视为质点,空气阻力、木板厚度忽略不计,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A .
物块和木板一起向下运动过程中的速度先增大后减小
B .
整个运动过程,物块、木板和弹簧组成的系统机械能守恒
C .
物块和木板碰撞后瞬间的共同速度为
D .
物块和木板运动到最低点时的加速度大小等于g
如图甲所示,在光滑水平面上的两个小球发生正碰,小球的质量分别为
和
,图乙为它们碰撞前后的
图像。已知
,由此可以判断( )
A .
碰前
匀速运动,
匀加速运动
B .
碰后
和
都向右运动
C .
由动量守恒可以算出
D .
碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能
质量为
和
的两个物体在光滑的水平面上发生对心正碰,碰撞时间极短,其
图如图所示,则( )
A .
此碰撞一定为完全非弹性碰撞
B .
被碰物体质量为
C .
碰后两物体动量大小相同
D .
此过程中
和
组成的系统有机械能损失
质量为
的物块A,以
的速度与质量为
静止的物块B发生正碰,碰撞后物块B的速度大小可能为( )
A .
B .
C .
D .
如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图。
(1) 若入射小球质量为
,半径为
;被碰小球质量为
,半径为
,则(______)
A .
,
B .
,
C .
,
D .
,
(2) 为完成此实验,以下所提供的测量工具中必需的是________。(填下列对应的字母)
A .
直尺
B .
游标卡尺
C .
天平
D .
弹簧秤
E .
秒表
(3) 设入射小球的质量为
,被碰小球的质量为
,P为碰前入射小球落点的平均位置,则关系式(用
、
及图中字母表示)
成立,即表示碰撞中动量守恒。
如图,物块A 静止在光滑轨道水平段的末端,物块B从光滑轨道顶端无初速度释放,B与A碰撞后A水平抛出。已知A、B开始时的高度差h
0
=0.20m,抛出点距离水平地面的高度为h = 0.45 m。两物块落地点距离轨道末端的水平距离为s
1
= 0.15 m、s
2
= 0.30 m,重力加速度g = 10 m/s
2
。求:
(1) B撞击A的速度大小;
(2) A、B的质量之比。
如图所示,竖直平面内粗糙水平轨道AB与光滑半圆轨道BC相切于B点,一质量m
1
=1 kg的小滑块P(视为质点)受到一水平向右瞬时冲量I作用后,从A点以v
0
的初速度滑向B点,滑块P运动到B点时与静止在B点的质量m
2
=2 kg的小滑块Q(视为质点)发生弹性碰撞(碰撞时间极短),碰撞后小滑块Q恰好能滑到半圆轨道的最高点C,同时小滑块P恰好能回到AB的中点。已知半圆轨道半径R=0.9 m,重力加速度 g=10 m/s
2
.求:
(1) 与Q碰撞前的瞬间,小滑块P的速度大小;
(2) P受到水平向右的瞬时冲量I。
如图所示,半径为R的光滑四分之一圆弧轨道AB与粗糙的水平轨道BC平滑连接,A点是四分之一圆弧轨道最高点,B点是四分之一圆弧轨道最低点,现有质量均为m的两物块M和N(可看成质点)。物块N静止于B点,物块M从A点由静止释放,两物块在B点发生弹性碰撞,已知水平轨道与物块之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,求:
(1) 碰撞前瞬间物块M受轨道支持力的大小;
(2) 碰撞后物块N在水平轨道上滑行的最大距离。
如图所示,光滑水平面上有外形相同的A、B两个物体均向左运动,物体A的动量p
1
=5kg·m/s,物体B的动量p
2
=7kg·m/s,在物体A与物体B发生对心碰撞后物体B的动量变为10kg·m/s,则A、B两个物体的质量m
1
与m
2
间的关系可能是( )
A .
m
1
=m
2
B .
m
1
=
m
2
C .
m
1
=
m
2
D .
m
1
=
m
2
如图所示,两侧带有固定挡板的平板车乙静止在光滑水平地面上,挡板的厚度可忽略不计,车长为2L,与平板车质量相同的物块甲(可视为质点)由平板车的中点处以初速度
向右运动,已知甲、乙之间的动摩擦因数为
, 重力加速度为g,忽略甲、乙碰撞过程中的能量损失,下列说法正确的是( )
A .
甲、乙达到共同速度所需的时间为
B .
甲、乙共速前,乙的速度一定始终小于甲的速度
C .
甲、乙相对滑动的总路程为
D .
如果甲、乙碰撞的次数为n(n≠0),则最终甲距离乙左端的距离可能为
<<
<
1
2
3
4
5
6
7
8
>
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