45分鐘高考熱點(diǎn)練(六)碰撞與動(dòng)量守恒熱點(diǎn)一動(dòng)量定理的應(yīng)用1(多選)對(duì)下列物理現(xiàn)象的解釋?zhuān)_的是()A擊釘時(shí)，不用橡皮錘僅僅是因?yàn)橄鹌ゅN太輕B跳遠(yuǎn)時(shí)，在沙坑里填沙，是為了減小沖量C易碎品運(yùn)輸時(shí)，要用柔軟材料包裝，船舷常常懸掛舊輪胎，都是為了延長(zhǎng)作用時(shí)間，減小作用力D在車(chē)內(nèi)推車(chē)推不動(dòng)，是因?yàn)楹贤饬_量為零解析：擊釘時(shí)，不用橡皮錘是因?yàn)橄鹌ゅN與釘子的作用時(shí)間長(zhǎng)；跳遠(yuǎn)時(shí)，在沙坑里填沙，是為了延長(zhǎng)人與地的接觸時(shí)間，所以A、B不正確；據(jù)動(dòng)量定理Ftp知，當(dāng)p相同時(shí)，t越長(zhǎng)，作用力越小，故C正確；車(chē)能否移動(dòng)或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)能否改變?nèi)Q于外力的作用，與內(nèi)部作用無(wú)關(guān)，所以D正確。答案：CD2(2018·安徽滁州模擬)在高臺(tái)跳水中，運(yùn)動(dòng)員從高臺(tái)向上躍起，在空中完成動(dòng)作后進(jìn)入水中，在浮力作用下做減速運(yùn)動(dòng)，速度減為零后返回水面。設(shè)運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程為，進(jìn)入水中做減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程為，不計(jì)空氣阻力和水的粘滯阻力，則下述判斷錯(cuò)誤的是()A在過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員受到的沖量等于動(dòng)量的改變量B在過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員受到重力沖量的大小與過(guò)程中浮力沖量的大小相等C在過(guò)程中，每秒鐘運(yùn)動(dòng)員動(dòng)量的變化量相同D在過(guò)程和過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員動(dòng)量變化的大小相等解析：在過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員只受重力，故重力的沖量一定等于動(dòng)量的改變量，故A正確；由于在過(guò)程中人也會(huì)受到重力，故由動(dòng)量定理可知，整體過(guò)程中重力的沖量等于過(guò)程中浮力的沖量大小，故B錯(cuò)誤；在過(guò)程中，由于重力不變，運(yùn)動(dòng)員的加速度相同，在相同的時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員的速度變化量相同，故每秒鐘運(yùn)動(dòng)員動(dòng)量的變化量相同，故C正確；由題意知，過(guò)程中的末速度等于過(guò)程的初速度，而過(guò)程的末速度為零，故動(dòng)量的變化的大小相等，故D正確。答案：B3兩塊長(zhǎng)方體木板A和B，長(zhǎng)度都是l2.0 m，緊貼在一起，靜置于光滑水平面上。一小物塊C(視為質(zhì)點(diǎn))位于木板A的左端，如圖所示?，F(xiàn)給物塊C一向右的初速度v03.0 m/s。已知物塊C與木板A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.3，A、B、C的質(zhì)量均為m1 kg，重力加速度大小g取10 m/s2。求木板A最終受到木板B彈力的沖量。解析：假設(shè)物塊C停在木板A上，取向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得mv03mv根據(jù)能量守恒定律得mv·3mv2mgx聯(lián)立解得物塊C相對(duì)于木板A滑行的距離x1.0 m<l2.0 m，所以假設(shè)成立。對(duì)物塊C，由動(dòng)量定理得mgtmvmv0解得t s對(duì)木板A，由動(dòng)量定理得mgtINmv0解得IN1 N·s，方向水平向左。答案：1 N·s方向水平向左熱點(diǎn)二動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用4如圖所示，游樂(lè)場(chǎng)上，兩位同學(xué)各駕著一輛碰碰車(chē)迎面相撞，此后，兩車(chē)以共同的速度運(yùn)動(dòng)：設(shè)甲同學(xué)和他的車(chē)的總質(zhì)量為150 kg，碰撞前向右運(yùn)動(dòng)，速度的大小為4.5 m/s，乙同學(xué)和他的車(chē)的總質(zhì)量為200 kg，碰撞前向左運(yùn)動(dòng)，速度的大小為4.25 m/s，則碰撞后兩車(chē)共同的運(yùn)動(dòng)速度為(取向右為正方向)()A1 m/sB0.5 m/sC1 m/s D0.5 m/s解析：兩車(chē)碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒m1v1m2v2(m1m2)v得v m/s0.5 m/s。答案：D5.在光滑的水平面上，有a、b兩球，其質(zhì)量分別為ma、mb，兩球在t0時(shí)刻發(fā)生正碰，并且在碰撞過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失，兩球在碰撞前后的速度圖象如圖所示，下列關(guān)系正確的是()AmambBmambCmambD無(wú)法判斷解析：由動(dòng)量守恒定律得mavamavambvb，由于va0，則b球獲得的動(dòng)量大于a球最初的動(dòng)量。若mamb，則兩球交換速度，與圖象不符；由Ek知，若mamb，則b球的動(dòng)能將會(huì)大于a球最初的動(dòng)能，違背能量守恒定律，則必然滿(mǎn)足mamb。答案：B6光滑水平軌道上有三個(gè)木塊A、B、C，質(zhì)量分別為mA3m、mBmCm，開(kāi)始時(shí)B、C均靜止，A以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，A與B碰撞后分開(kāi)，B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，此后A與B間的距離保持不變。求B與C碰撞前B的速度大小。解析：設(shè)A與B碰撞后，A的速度為vA，B與C碰撞前B的速度為vB，B與C碰撞后粘在一起的速度為v，由動(dòng)量守恒定律得對(duì)A、B木塊：mAv0mAvAmBvB對(duì)B、C木塊：mBvB(mBmC)v由A與B間的距離保持不變可知vAv聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得vBv0答案：v0熱點(diǎn)三動(dòng)量守恒和能量守恒的綜合應(yīng)用7有甲、乙兩滑塊，質(zhì)量分別為3m和m，以相同的速度v在光滑水平面上相向運(yùn)動(dòng)，發(fā)生了碰撞。已知碰撞后，甲滑塊靜止不動(dòng)，那么這次碰撞是()A彈性碰撞B非彈性碰撞C完全非彈性碰撞D條件不足，無(wú)法確定解析：由動(dòng)量守恒定律得：3mvmvmvv2vEk前mv2×3 mv22mv2Ek后m(2v)22mv2故兩滑塊的碰撞是彈性碰撞，選項(xiàng)A正確。答案：A8質(zhì)量M0.6 kg的平板小車(chē)靜止在光滑水平面上，如圖所示，當(dāng)t0時(shí)，兩個(gè)質(zhì)量都為m0.2 kg的小物體A和B，分別從小車(chē)的左端和右端以水平速度v15.0 m/s和v22.0 m/s同時(shí)沖上小車(chē)，當(dāng)它們相對(duì)于小車(chē)停止滑動(dòng)時(shí)，沒(méi)有相碰。已知A、B兩物體與車(chē)面的動(dòng)摩擦因數(shù)都是0.20，g取10 m/s2，求：(1)A、B兩物體在車(chē)上都停止滑動(dòng)時(shí)的速度。(2)車(chē)的長(zhǎng)度至少是多少？解析：(1)設(shè)物體A、B相對(duì)于車(chē)停止滑動(dòng)時(shí)，車(chē)速為v，根據(jù)動(dòng)量守恒定律：m(v1v2)(M2m)vv0.6 m/s方向向右(2)設(shè)物體A、B在車(chē)上相對(duì)于車(chē)滑動(dòng)的距離分別為L(zhǎng)1、L2，車(chē)長(zhǎng)為L(zhǎng)，由功能關(guān)系mg(L1L2)mvmv(M2m)v2解得：L1L26.8 mLL1L26.8 m可知L至少為6.8 m答案：(1)0.6 m/s方向向右(2)6.8 m9(2018·銅陵模擬)如圖所示，半徑R1.0 m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道的一個(gè)端點(diǎn)B和圓心O的連線(xiàn)與水平方向間的夾角37°，另一端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn)。C點(diǎn)右側(cè)的光滑水平面上緊挨C點(diǎn)靜止放置一木板，木板質(zhì)量M1 kg，上表面與C點(diǎn)等高。質(zhì)量為m1 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從空中A點(diǎn)以v01.2 m/s的速度水平拋出，恰好從軌道的B端沿切線(xiàn)方向進(jìn)入軌道。取g10 m/s2。求：(1)物塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度vC；(2)若木板足夠長(zhǎng)，物塊在木板上相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q。解析：(1)設(shè)物塊在B點(diǎn)的速度為vB，在C點(diǎn)的速度為vC，從A到B物塊做平拋運(yùn)動(dòng)，有vBsin v0從B到C，根據(jù)動(dòng)能定理有mgR(1sin )mvmv解得vC6 m/s。(2)根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：(mM)vmvC根據(jù)能量守恒定律有(mM)v2Qmv聯(lián)立解得Q9 J。答案：(1)6 m/s(2)9 J10(2018·廣東江門(mén)模擬)如圖所示，質(zhì)量為M的小車(chē)D靜止在水平光滑軌道上，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩一端固定質(zhì)量為m的球A，細(xì)繩的另一端固定在小車(chē)D上，另一根長(zhǎng)為2L的細(xì)繩一端固定質(zhì)量為2m的球B，另一端固定在O點(diǎn)，兩細(xì)繩自由下垂時(shí)兩小球正好相切，且兩球心在同一水平高度上?，F(xiàn)將球B拉至細(xì)繩處于水平伸長(zhǎng)狀態(tài)后釋放，設(shè)A、B發(fā)生碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，重力加速度為g。求：(1)球B在最低點(diǎn)時(shí)的速度大小和細(xì)繩拉力的大?。?2)碰撞結(jié)束后球A上升的最大高度h。解析：(1)球B下擺的過(guò)程中機(jī)械能守恒，則有2mg·2L×2mv，解得v02，根據(jù)牛頓第二定律有F2mg2m，聯(lián)立解得F6mg。(2)球B與球A碰撞，A、B兩球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒，取水平向右為正方向，則有2mv02mv1mv2，×2mv×2mvmv，聯(lián)立解得v2v0。球A上升時(shí)小車(chē)D隨之向右運(yùn)動(dòng)，球A和小車(chē)D組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒，球A上升到最大高度時(shí)與小車(chē)D速度相同，則有mv2(mM)v，mv(mM)v2mgh，聯(lián)立解得h。答案：(1)26mg(2)6