碰撞专项训练样本.doc

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碰撞专项训练

【例题精选】:

例1 两个弹性球用两根长L=1.0m的细绳悬吊在同一位置( 如图) , 已知

=0.8kg。把m1拉成水平状态后释放。
求: ( 1) 两球相碰后各自上升的高度?
( 2) 欲使两球相碰后能上升同样的高度, 那么两球的质量应满足什么关系。
分析: 先分析物理过程。首先, m1球下摆过程遵循机械能守恒; 接下来是两球碰撞过程, 因为两球是弹性的, 因此这个过程遵循弹性正碰的规律; 最后一个过程是两球在最低点相碰后具有一定的速度再次弹起, 也遵循机械能守恒。
解 设球摆到最低点的势能为零及水平向右的方向为正。球m1下摆满足

两球发生弹性正碰, 满足:

两球弹开后分别上摆, 则满足

将( 1) 、 ( 2) 、 ( 3) 、 ( 4) 、 ( 5) 式联立可得:

代入数值:

欲使两球最后能摆的一样高, 即( 6) 、 ( 7) 两式相等。则

经解得

答: ( 1) 相碰后球( 2) 欲使两球上升同样的高度两球质量应满足。

例2 质量M=3kg的木块放在水平桌面上, 一个质量为m=5g的子弹以速度v=601m/s水平射入木块中。木块带着子弹在桌面上滑行25cm停下来。试木块与桌面间的动摩擦因数。
分析: 这个问题有两个物理过程: 首先子弹射入木块属于完全非弹性碰撞。接着它们在桌面上做匀减速运动停止。
解: 根据动量守恒, 子弹射入木块满足:

木块和子弹在桌面上滑行用动能定理有

两式联立得:
代入数值得:
答: 木块与桌面间的动摩擦因数为0.2。
小结: 当物理过程比较复杂时, 一定要先把物理过程分析清楚再求解。在解题过程中, 先把方程列好再求解, 不要把列方程和解方程混在一起。另外要养成习惯在解题时先将文字方程化成最简形式后再代入数值。

【专项训练】

1、 两球做相向运动, 碰撞后两球变为静止, 则碰撞前两球
A．质量一定相等 B．动能一定相等
C．动量一定相等 D．以上均不正确

2、 一条被压缩的弹簧, 在原来静止的两车之间弹开, 若B车的质量是A车质量的两倍, 不计阻力, 则下列说法正确的是
A．弹簧对两车做功相等
B．弹簧给两车冲量的大小相等
C．A车得到的冲量大小是B车得到冲量大小的2倍
D．B车动量增量是A车动量增量的2倍, 但方向相反

3、 如图所示, 在光滑水平面上有两个物体, 其中B物体带有一个质量不计的弹簧, 并静置在水平面上。A物体的质量m1, 以速度v0逼近物体B并压缩弹簧。在压缩过程中:

A．在任意时刻系统的动量均为m1v0
B．在任意时刻系统动能均为
C．在任意一段时间内两物体所受冲量大小相等
D．当两物体距离最近时, 其速度相等

4、 两个物体相向而行, 其中甲的质量为nm, 速度为v; 乙物的质量是m, 速度是nv。两物体发生弹性正碰后甲的速率为 , 乙的速率为 , 甲、 乙两物体动能之比是 。

5、 在光滑的水平面上, 甲物体以速度与静止的乙物体相碰, 碰撞时无机械能损失。若甲的质量是乙的, 碰后甲运动的速度为 , 乙物体的速度为 , 两者运动方向 。

6、 在高1.25m的水平桌面上放一个0.5kg的木块, 0.1kg的橡皮泥以30m/s的水平速度粘到木块上, 木块在桌面上滑行1.5m后离开桌子落到离桌边2m的地方。求木块与桌面间的动摩擦因数。

7、 如图所示半圆轨道直径BC=0.8m, 水平轨道上AB=1.6m。的弹性球。若处开始下滑与静止在发生正碰, 碰后点抛出后又与相碰, 求:
( 1) 运动至C点时对轨道的压力;
( 2) 开始下滑的高度。( g取10m/s2)

【答案】:

1、 D 2、 B 3、 ACD 4、
5、 6、
7、 ( 1)
( 2)

【专项训练】: 60分钟)

一、 选择正确答案:

1、 几个物体在水平面上受到恒定阻力做减速运动, 直到停止。下列说法正确的是:
A．动量大的物体停下来所需时间短, 距离大
B．动能大的物体停下来所需时间短, 距离大
C．速度大的物体停下来所需时间长, 距离大
D．以上均不对

2、 质量4千克的物体受到一个恒力的作用, 速度由2米/秒变为－4米/秒, 力对物体的冲量是:
A．－24N·S B．－8N·S
C．24N·S D．6N·S

3、 质量为m的物体, 沿高度相同坡度不同的光滑斜面, 从静止开始滑到底端时,
A．动量相同 B．动能相同
C．速度相同 D．所需时间可能相同

4、 光滑水平面上, 甲物体质量是乙物体的2倍, 甲的速度是乙速度的1/3, 相向运动, 碰撞前后,
A．甲的动量变化与乙的动量变化之比为2/3
B．甲的动量变化大于乙的动量变化之值
C．乙的动量变化大于甲的动量变化之值
D．甲、 乙总动量的变化为零

5、 甲物体在光滑水平面上运动速度v1, 与静止的乙物体相碰, 碰撞过程中无机械能损失, 下列结论正确的是:
A．乙的质量等于甲的质量时, 碰撞后乙的速度为v1
B．乙的质量远远小于甲的质量时, 碰撞后乙的速率是2v1
C．乙的质量远远大于甲的质量时, 碰撞后甲的速率是v1
D．碰撞过程甲对乙做的功大于乙动能的增量

6、 以速度v运动的甲物体与静止的乙物体碰撞后的共同速度的大小, 取决于( 1) 甲的质量, ( 2) 乙的质量, ( 3) 甲的速度, ( 4) 甲的动量
A．只有( 1)
B．只有( 1) ( 2) ( 3) 或只有( 2) ( 4)
C．只有( 4)
D．以上答案均不对

7、 以速度v运动的甲物体, 与静止的乙物体碰撞后, 乙物体获得的动能的最大值可能是( 1) 等于甲的动能, ( 2) 小于甲的动能, ( 3) 大于甲的动能。
A．只有( 1) B．只有( 1) ( 2)
C．只有( 1) ( 2) ( 3) D．以上均不对

8、 质量为M的车, 以速率在光滑的水平面上做匀速直线运动, 迎面质量m的人以速率v跑来, 跳到车上后,
( 1) 车和人的共同速度
( 2) 车人的共同速度
( 3) 人受到车的冲量与车前进方向相反,
( 4) 人的动量大于车的动量时, 车将向后运动。
A．( 1) ( 2) ( 3) 正确
B．( 1) ( 3) 正确

C．( 2) ( 4) 正确
D．( 2) ( 3) ( 4) 正确
E．不属于上述的情况

二、 如图无摩擦曲面ABC上的C点处水平, 球1自A静止开始滑到C点与球2碰撞后静止, 球2落到E处, 已知
求: ( 1) 球2在C处的初速度多大? ( 用S等表示)
( 2) S多大? ( 用其余已知量表示)
( 3) 碰撞前后总动能的损失多大?

三、 ( 选作) 光滑水平面上一个质点质量0.5千克, 其运动的速度图线如下图( 1) 所示, 已知x、 y坐标在水平面内。
( 1) 试说明0—4秒内质点的运动轨迹, 在图( 2) 中画出。
( 2) 0—4秒内质点受到的冲量的大小和方向。
( 3) 质点受到的力在0—4秒内的功多大? 平均功率多大?
( 4) 0—2秒内质点动量的变化多大? 方向如何? 0—2秒内恒力对质点做的功是多少?

图( 1)

图( 2)

【答案】:

一、
1、 D 2、 A 3、 B 4、 D 5、 ABC 6、 B
7、 B 8、 C

二、
1、 2、 3、

三、
( 1) 过坐标轴上( 0, 0) 、 ( 6, 2) 、 ( 12, 0) 三点的抛物线轨迹( 图略) 。单位: 米, 质点做匀变速类似斜抛的运动, 即, 抛出时v0与x轴夹角
, 加速度, 且沿y轴负方向。
( 2) 2N·S, y轴负方向。
( 3) 0, 0。
( 4) －1J。