考點(diǎn)強(qiáng)化練35碰撞與反沖運(yùn)動(dòng)1.兩個(gè)帶正電的不同重離子被加速后,沿同一條直線相向運(yùn)動(dòng)而發(fā)生猛烈碰撞。為了使碰撞前的動(dòng)能盡可能多地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,關(guān)鍵是設(shè)法使這兩個(gè)重離子在碰撞前的瞬間具有相同大小的()A.速率B.質(zhì)量C.動(dòng)量D.動(dòng)能2.(多選)下列屬于反沖運(yùn)動(dòng)的有()A.噴氣式飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)B.直升機(jī)上升C.火箭上升D.反擊式水輪機(jī)的運(yùn)動(dòng)3.如圖所示,物體A靜止在光滑的水平面上,A的左邊固定有輕質(zhì)彈簧,與A質(zhì)量相同的物體B以速度v向A運(yùn)動(dòng)并與彈簧發(fā)生碰撞,A、B始終沿同一直線運(yùn)動(dòng),則A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)能損失最大的時(shí)刻是()A.A開始運(yùn)動(dòng)時(shí)B.A的速度等于v時(shí)C.B的速度等于零時(shí)D.A和B的速度相等時(shí)4.一輛小車靜置于光滑水平面上,車的左端固定有一個(gè)水平彈簧槍,車的右端有一個(gè)網(wǎng)兜。若從彈簧槍中發(fā)射出一粒彈丸,彈丸恰好能落入網(wǎng)兜中,從彈簧槍發(fā)射彈丸以后,下列說(shuō)法正確的是()A.小車先向左運(yùn)動(dòng)一段距離然后停下B.小車先向左運(yùn)動(dòng)又向右運(yùn)動(dòng),最后回到原位置停下C.小車一直向左運(yùn)動(dòng)下去D.小車先向左運(yùn)動(dòng),后向右運(yùn)動(dòng),最后保持向右勻速運(yùn)動(dòng)5.氣墊導(dǎo)軌是一種常用的實(shí)驗(yàn)儀器。它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上,滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒(méi)有摩擦。我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊A和B來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(彈簧的長(zhǎng)度忽略不計(jì)),實(shí)驗(yàn)步驟如下:a.用天平分別測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mBb.調(diào)整氣墊導(dǎo)軌,使導(dǎo)軌處于水平c.在A和B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧,由電動(dòng)卡鎖鎖定,靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上d.用刻度尺測(cè)出A的左端至C板的距離L1e.按下電鈕放開卡鎖,同時(shí)使分別記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開始工作。當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時(shí)停止計(jì)時(shí),記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和t2(1)實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量是。(2)利用上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是,上式中算得的A、B兩滑塊的動(dòng)量大小并不完全相等,產(chǎn)生誤差的原因是(寫出一條即可)。6.如圖所示,進(jìn)行太空行走的宇航員A和B的質(zhì)量分別為80 kg和100 kg,他們攜手遠(yuǎn)離空間站,相對(duì)空間站的速度為0.1 m/s,A將B向空間站方向輕推后,A的速度變?yōu)?.2 m/s,求此時(shí)B的速度大小和方向。7.如圖所示,自動(dòng)火炮連同炮彈的總質(zhì)量為M,當(dāng)炮管水平,火炮車在水平路面上以v1的速度向右勻速行駛中,發(fā)射一枚質(zhì)量為m的炮彈后,自動(dòng)火炮的速度變?yōu)関2,仍向右行駛,則炮彈相對(duì)炮筒的發(fā)射速度v0為()A.m(v1-v2)+mv2mB.M(v1-v2)mC.M(v1-v2)+2mv2mD.M(v1-v2)-m(v1-v2)m8.質(zhì)量M=150 kg的木船長(zhǎng)l=4 m,質(zhì)量m=50 kg的人站立在船頭,它們靜止在平靜的水面上。不計(jì)水的阻力,如圖所示?，F(xiàn)在人要走到船尾取一樣?xùn)|西,則人從船頭走到船尾過(guò)程中,船相對(duì)靜水后退的距離為多大?9.冰球運(yùn)動(dòng)員甲的質(zhì)量為80.0 kg,當(dāng)他以5.0 m/s的速度向前運(yùn)動(dòng)時(shí),與另一質(zhì)量為100 kg、速度為3.0 m/s的迎面而來(lái)的運(yùn)動(dòng)員乙相撞,碰后甲恰好靜止,假設(shè)碰撞時(shí)間極短,求:(1)碰后乙的速度的大小;(2)碰撞中總機(jī)械能的損失。10.一枚火箭搭載著衛(wèi)星以速率v0進(jìn)入太空預(yù)定位置,由控制系統(tǒng)使箭體與衛(wèi)星分離如圖所示。已知前部分的衛(wèi)星質(zhì)量為m1,后部分的箭體質(zhì)量為m2,分離后箭體以速率v2沿火箭原方向飛行,若忽略空氣阻力及分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化,則分離后衛(wèi)星的速率v1為()A.v0-v2B.v0+v2C.v0-m2m1v2D.v0+m2m1(v0-v2)11.牛頓的自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理中記載,A、B兩個(gè)玻璃球相碰,碰撞后的分離速度和它們碰撞前的接近速度之比總是約為1516。分離速度是指碰撞后B對(duì)A的速度,接近速度是指碰撞前A對(duì)B的速度。若上述過(guò)程是質(zhì)量為2m的玻璃球A以速度v0碰撞質(zhì)量為m的靜止玻璃球B,且為對(duì)心碰撞,求碰撞后A、B的速度大小。考點(diǎn)強(qiáng)化練35碰撞與反沖運(yùn)動(dòng)1.C盡量減小碰后粒子的動(dòng)能,才能增大內(nèi)能,所以設(shè)法使這兩個(gè)重離子在碰撞前的瞬間具有相同大小的動(dòng)量,C正確。2.ACD3.D對(duì)A、B組成的系統(tǒng)由于水平面光滑,所以動(dòng)量守恒。而對(duì)A、B、彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,即A、B動(dòng)能與彈簧彈性勢(shì)能之和為定值。當(dāng)A、B速度相等時(shí),可類似于A、B的完全非彈性碰撞,A、B總動(dòng)能損失最多,此時(shí)彈簧形變量最大,彈性勢(shì)能最大。4.A車與彈丸組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,開始系統(tǒng)靜止,總動(dòng)量為零,發(fā)射彈丸后,彈丸動(dòng)量向右,由動(dòng)量守恒定律可知,車的動(dòng)量向左,車向左運(yùn)動(dòng),從發(fā)射彈丸到彈丸落入網(wǎng)兜過(guò)程,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,由于初動(dòng)量為零,則彈丸落入網(wǎng)兜后,系統(tǒng)總動(dòng)量為零,彈丸落入網(wǎng)兜后,車停止運(yùn)動(dòng),故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。5.答案 (1)B的右端至D板的距離L2(2)mAL1t1-mBL2t2=0(或mAL1t1=mBL2t2)測(cè)量時(shí)間、距離等存在誤差(或氣墊導(dǎo)軌不水平,合理即正確)6.答案 0.02 m/s離開空間站方向解析 根據(jù)動(dòng)量守恒(mA+mB)v0=mAvA+mBvB,解得vB=0.02 m/s,方向是離開空間站方向。7.B炮彈相對(duì)地面的速度為v0+v2。由動(dòng)量守恒得Mv1=(M-m)v2+m(v0+v2),得v0=M(v1-v2)m。8.答案 1 m解析 設(shè)t秒后船移動(dòng)距離為x,則人移動(dòng)距離為l-x,以船行方向?yàn)檎较?船對(duì)地的平均速度為xt,人對(duì)地的平均速度為-l-xt,由動(dòng)量守恒定律有Mxt-ml-xt=0,即Mx-m(l-x)=0,解得船移動(dòng)的距離為x=mlM+m=504150+50 m=1 m。9.答案 (1)1.0 m/s(2)1 400 J解析 (1)設(shè)運(yùn)動(dòng)員甲、乙的質(zhì)量分別為m1、m2,碰前速度大小分別為v1、v2,碰后乙的速度大小為v2。由動(dòng)量守恒定律有m1v1-m2v2=m2v2代入數(shù)據(jù)得v2=1.0 m/s。(2)設(shè)碰撞過(guò)程中總機(jī)械能的損失為E,應(yīng)有12m1v12+12m2v22=12mv2v22+E聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得E=1 400 J。10.D對(duì)火箭和衛(wèi)星由動(dòng)量守恒定律得(m1+m2)v0=m2v2+m1v1解得v1=(m1+m2)v0-m2v2m1=v0+m2m1(v0-v2),故選D。11.答案 1748v03124v0解析 設(shè)A、B球碰撞后速度分別為v1和v2,由動(dòng)量守恒定律得:2mv0=2mv1+mv2,且由題意知v2-v1v0=1516,解得v1=1748v0,v2=3124v0。