《其他类碰撞问题》其他类碰撞问题 - 人教版高考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《其他类碰撞问题》其他类碰撞问题

1单选题

如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相同的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是(　　)

A
A开始运动时
B
A的速度等于v时
C
B的速度等于零时
D
A和B的速度相等时

题目答案

D

答案解析

分析：

两球不受外力，故两球及弹簧组成的系统动量守恒，根据两物体速度的变化可知系统动能损失最大的时刻．

解答：

解：在压缩弹簧的过程中，没有机械能的损失，减少的动能转化为弹簧的弹性势能．在压缩过程中水平方向不受处力，动量守恒．则有当A开始运动时，B的速度等于v，所以没有损失动能．当A的速度等于v时，根据动量守恒定律有B的速度等于零，所以系统动能又等于初动能；所以A、B、C全错误．

而在AB速度相等时，此时弹簧压缩至最短，故弹簧的弹性势能最大，故动能应最小，故D正确；

故选D．

点评：

本题中B的动能转化为AB的动能及弹簧的弹性势能，而机械能守恒，故当弹性势能最大时，系统损失的机械能最多．

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2填空题

如图所示，光滑斜面长为2m，倾角为30°，质量为0.3kg的物体m$_2$从斜面顶部由静止下滑，质量为0.2kg的另一物体m$_1$同时从斜面底端以5m/s的初速向上运动，两物体相碰后即粘在一起，设碰撞时间极短．(g=10m/s_)则两物体碰撞后的速度为m/s，碰撞后经过s两物体到达斜面底端．

填空题答案仅供参考

题目答案

00.8

答案解析

分析：

根据牛顿第二定律和匀变速直线运动规律求解，由系统动量守恒列出等式求解．根据牛顿第二定律和匀变速直线运动规律求解．

解答：

解：设两物体相遇的时间为t，根据牛顿第二定律得两物体的加速度均为：a=gsin30°=5m/s_

根据匀变速直线运动的公式得：L=$\frac {1}{2}$at_+v_0t-$\frac {1}{2}$at_

解得：t=0.4s

相碰时1物体的速度为：v$_1$=v_0-at=3m/s

相碰时2物体的速度为：v$_2$=at=2m/s

由动量守恒：m$_1$ v$_1$-m$_2$ v$_2$=(m$_1$+m$_2$) v

解得：v=0m/s；

设碰撞点离斜面底端的距离为s，则：s=L-$\frac {1}{2}$at_=1.6m

碰后两物体的初速度为零，以加速度a=gsin30°=5m/s_沿斜面向下做匀加速直线运动，

设到达斜面底端的时间为t$_1$，由s=$\frac {1}{2}$a$_1$

得：t$_1$=0.8s

所以答案为0和0.8．

点评：

解决该题关键要分析物体的运动情况，根据牛顿第二定律和匀变速直线运动规律求解．

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3单选题

在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B，质量都为m．现B球静止，A球向B球运动，发生弹性正碰．已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时的弹性势能为E_p，则碰前A球的速度等于（　　）

A
$\sqrt {}$
B
$\sqrt {}$
C
$\sqrt {}$
D
2$\sqrt {}$

题目答案

D

答案解析

分析：

两球压缩最紧时，两球速度相等．根据碰撞过程中动量守恒，以及总机械能守恒求出碰前A球的速度．

解答：

解：设碰撞前A球的速度为v，设A的初速度方向为正，当两球压缩最紧时，速度相等，根据动量守恒得：

mv=2mv′，

则有：v′=$\frac {v}{2}$．

在碰撞过程中总机械能守恒，则有：$\frac {1}{2}$mv_=$\frac {1}{2}$•2m($\frac {v}{2}$)_+E_P，得：v=2$\sqrt {}$．故D正确，A、B、C错误．

故选：D．

点评：

本题属于动量守恒与能量守恒的综合题，解决本题的关键掌握动量守恒和能量守恒定律，注意动量守恒中的矢量性，在列式前应先规定正方向．

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