高三物理知识点优化随堂练习题2
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1.a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰,作用前a球动量pa=30 kg·m/s,b球动量pb=0,碰撞过程中,a球的动量减少了20 kg·m/s,则作用后b球的动量为( )
A.-20 kg·m/s B.10 kg·m/s
C.20 kg·m/s D.30 kg·m/s
解析:选C.碰撞过程中,a球的动量减少了20 kg·m/s,故此时a球的动量是10 kg·m/s,a、b两球碰撞前后总动量保持不变为30 kg·m/s,则作用后b球的动量为20 kg·m/s.
2.静止在水面的船,长度为L,船的质量为M,一个质量为m的人站在船头,当此人由船头走到船尾时,不计水的阻力,船移动的距离为( )
A.mLM B.mLM+m
C.mLM-m D.M-mLM+m
解析:选B.人在船上走,由于不计水的阻力,所以人和船组成的系统受合外力为零,系统动量守恒,则
mvm=MvM,mLm=MLM
当人向前走时,船向后退,它们满足Lm+LM=L
解得LM=mLM+m,Lm=MLM+m.
3.(2018年华中师大附中模拟)质量为m的小球A以速度v0在光滑水平面上运动.与质量为2m的静止小球B发生对心碰撞,则碰撞后小球A的速度大小vA和小球B的速度大小vB可能为( )
A.vA=13v0 vB=23v0 B.vA=25v0 vB=710v0
C.vA=14v0 vB=58v0 D.vA=38v0 vB=516v0
解析:选AC.两球发生对心碰撞,应满足动量守恒及能量不增加,且后面的物体不能与前面物体有二次碰撞,故D错误.根据动量守恒定律可得,四个选项都满足.但碰撞前总动能为12mv20,而碰撞后B选项能量增加,B错误,故A、C正确.
4.(2018年南京模拟)在光滑水平面上,甲、乙两物体的质量分别为
m1、m2,它们沿一条直线相向运动,其中甲物体运动速度v1的大小是6 m/s,乙物体运动速度v2的大小是2 m/s.已知两物体碰撞后各自沿着原方向的反方向运动,速度v的大小都是4 m/s,求甲、乙两物体的质量之比.
解析:设甲的初速度v1方向为正方向,则根据动量守恒定律有
m1v1-m2v2=-m1v+m2v
代入数据解得m1m2=35.
答案:35
5.如图14-1-4所示,一质量为M的平板车B放在光滑水平面上,在其右端放一质量为m的小木块A,m 图14-1-4 (1)A、B最后的速度大小和方向; (2)从地面上看,小木块向左运动到离出发点最远处时,平板车向右运动的位移大小. 解析:(1)最后A不会滑离B,说明A、B最后具有相同的速度,设此速度为v,A和B的初速度的大小为v0,选向右为正方向,由动量守恒定律可得Mv0-mv0=(M+m)v 解得v=M-mM+mv0,方向向右. (2)从地面上看,小木块向左运动到离出发点最远处时,木块速度为零,设平板车速度为v′,由动量守恒定律得 Mv0-mv0=Mv′ 设这一过程平板车向右运动的位移为s,则由动能定理得 -μmgs=12Mv′2-12Mv20 联立解得s=2M-m2μMgv20. 答案:(1)M-mM+mv0,方向向右 (2)2M-m2μMgv20