第十六章4
动量守恒定律碰撞
1.两个球沿直线相向运动,碰撞后两球都静止.则可以推断A.碰撞前两个球的动量一定相等B.两个球的质量一定相等C.碰撞前两个球的速度一定相等D.碰撞前两个球的动量大小相等,方向相反
解析:两球碰撞过程动量守恒,由于碰撞后两球都静止,总动量为零,故碰撞前两个球的动量大小相等,方向相反,A错误,D正确;两球的质量是否相等不确定,故碰撞前两个球的速度是否相等也不确定,B、C错误.答案:D2.多选矩形滑块由不同材料的上、下两层粘在一起组成,将其放在光滑的水平面上,质量为m的子弹以速度v水平射向滑块,若射击下层,子弹刚好不射出.若射击上层,则子弹刚好能射穿一半厚度,如图所示,上述两种情况相比较
A.子弹对滑块做功一样多B.子弹对滑块做功不一样多C.系统产生的热量一样多D.系统产生的热量不一样多解析:由于都没有射出滑块,因此根据动量守恒,两种情况滑块最后的速度是一样的,即子弹对滑块做功一样多,再根据能量守恒,损失的机械能也一样多,故系统产生的热量一样多,选项A、C正确.答案:AC3质量相等的三个物块在一光滑水平面上排成一直线,且彼此隔开了一定的距离,如图所示.具有动能E0的第1个物块向右运动,依次与其余两个静止物块发生碰撞,最后这三个物块粘在一起,这个整体的动能为
A.E0
2E0B3
C
E0
3
D
E0
9
解析:碰撞中动量守恒mv0=3mv1,得v1=,①31
v0
f
E0=mv20,②E′k=×3mv21③
21v0112E0由①②③得E′k=×3m=×mv0=,故C正确.23323答案:C42015课标全国Ⅰ卷如图,在足够长的光滑水平面上,物体A、B、C位于同一直线上,A位于B、C之间.A的质量为m,B、C的质量都为M,三者均处于静止状态.设物体间的碰撞都是弹性的,现使A以某一速度向右运动,求m和M之间应满足什么条件,才能使A只与B、C各发生一次碰撞.12
12
解析:A向右运动与C发生第一次碰撞,碰撞过程中,系统的动量守恒、机械能守恒.设速度方向向右为正,开始时A的速度为v0,第一次碰撞后C的速度为vC1,A的速度为vA1由动量守恒定律和机械能守恒定律得
mv0=mvA1+MvC1,①
121212mv0=mvA1+MvC1②222联立①②式得
m-MvA1=v0,③m+M
2mvC1=v0④m+M如果mM,第一次碰撞后,A与C速度同向,且A的速度小于C的速度,不可能与B发生碰撞;如果m=M,第一次碰撞后,A停止,C以A碰前的速度向右运动,A不可能与B发生碰撞r