2017-2018学年高二物理人教版选修3-5习题：第16章+动量守恒定律+第4节+Word版含答案.docVIP

第十六章　第四节 基础夯实 一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题) 1．关于散射，下列说法正确的是(　C　) A．散射就是乱反射，毫无规律可言 B．散射中没有对心碰撞 C．散射时仍遵守动量守恒定律 D．散射时不遵守动量守恒定律 解析：由于散射也是碰撞，所以散射过程中动量守恒。 2．(宜昌市葛州坝中学2015～2016学年高二下学期期中)一中子与一质量数为A(A1)的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为(　A　) A． B． C． D． 解析：设中子质量为m，则原子核质量为Am， 由mv＝mv1＋Amv2，mv2＝mv＋Amv，得 v1＝v 所以＝，A正确。 3．在光滑水平面上有三个完全相同的小球，它们成一条直线，2、3小球静止，并靠在一起，1球以速度v0 射向它们，如图所示，设碰撞中不损失机械能，则碰后三个小球的速度可能是(　D　) A．v1＝v2＝v3＝v0 B．v1＝0，v2＝v3＝v0 C．v1＝0，v2＝v3＝v0 D．v1＝v2＝0，v3＝v0 解析：由题设条件，三个小球在碰撞过程中总动量和总动能守恒，若各球质量均为m，则碰撞前系统总动量为mv0，总动能应为mv。 假如选项A正确，则碰后总动量为mv0，这显然违反动量守恒定律，故不可能。 假如选项B正确，则碰后总动量为mv0，这也违反动量守恒定律，故也不可能。 假如选项C正确，则碰后总动量为mv0，但总动能为mv，这显然违反机械能守恒定律，故也不可能。 假如选项D正确的话，则通过计算其既满足动量守恒定律，也满足机械能守恒定律，故选项D正确。 4．在光滑水平面上，一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球发生正碰，碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，则碰后B球的速度大小可能是(　BC　) A．0.7v B．0.6v C．0.4v D．0.2v 解析：以两球组成的系统为研究对象，以A球的初速度方向为正方向，如果碰撞为弹性碰撞，由动量守恒定律得：mv＝mvA＋2mvB， 由机械能守恒定律得：mv2＝mv＋·2mv， 解得：vA＝－v，vB＝v， 负号表示碰撞后A球反向弹回，如果碰撞为完全非弹性碰撞，以A球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得： mv＝(m＋2m)vB，解得：vB＝v， 则碰撞后B球的速度范围是：vvBv，故B、C正确，A、D错误。 5．(黑龙江大庆一中2015～2016学年高二下学期检测)如图所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m＝4kg的小物体B以水平速度v＝2m/s滑上原来静止的长木板A的上表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示，取g＝10m/s2，则下列说法正确的是(　AD　) A．木板A获得的动能为2J B．系统损失的机械能为2J C．木板A的最小长度为2m D．A、B间的动摩擦因数为0.1 解析：由图象可知，木板获得的速度为v＝1m/s，A、B组成的系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0＝(M＋m)v，解得：木板A的质量M＝4kg，木板获得的动能为：Ek＝Mv2＝2J，故A正确；系统损失的机械能ΔE＝mv－mv2－Mv2，代入数据解得：ΔE＝4J，故B错误；由图得到：0～1s内B的位移为xB＝×(2＋1)×1m＝1.5m，A的位移为xA＝×1×1m＝0.5m，木板A的最小长度为L＝xB－xA＝1m，故C错误；由图象可知，B的加速度：a＝－1m/s2 ，负号表示加速度的方向，由牛顿第二定律得：μmBg＝mBa，代入解得μ＝0.1，故D正确。 二、非选择题 6．如图所示，游乐场上，两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以共同的速度运动。设甲同学和他的车的总质量为150kg，碰撞前向右运动，速度的大小为4.5m/s；乙同学和他的车总质量为200kg，碰撞前向左运动，速度的大小为3.7m/s。求碰撞后两车共同的运动速度及碰撞过程中损失的机械能。 答案：0.186m/s　方向向左　2881.7J 解析：设甲同学的车碰撞前的运动方向为正方向，他和车的总质量m1＝150kg，碰撞前的速度v1＝4.5m/s；乙同学和车的总质量m2＝200kg，碰撞前的速度v2＝－3.7m/s。设碰撞后两车的共同速度为v，则系统碰撞前的总动量为 p＝m1v1＋m2v2＝150×4.5kg·m/s＋200×(－3.7)kg·m/s＝－65kg·m/s 碰撞后的总动量为p′＝(m1＋m2)v 根据动量守恒定律p＝p′，代入数据得 v＝－0.186m/s，即碰撞后两车以v＝0.186m/s的共同速度运动，运动方向向左。 此过程中损失的机械能ΔE＝m1v＋m2v－(m1＋m2)v2＝2881.7J 7．在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速率v0向右运动，在小球