发布时间 : 星期四 文章高中物理,选修3---5,第十六章,《动量守恒定律》,全章导学案,(附同步强化训练,与详细参考答案)汇总更新完毕开始阅读
【例3】甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动，已知它们的动量分别是p甲＝5 kg·m/s，p乙＝7 kg·m/s，甲追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为p乙′＝10 kg·m/s，则两球质量m甲、m乙的关系可能是 ( )
A．m乙＝m甲 B．m乙＝2m甲 C．m乙＝4m甲 D．m乙＝6m甲
【例4】长度1m的轻绳下端挂着一质量为9.99kg的沙袋，一颗质量为10g的子弹以500m/s的速度水平射入沙袋，求在子弹射入沙袋后的瞬间，悬绳的拉力是多大？（设子弹与沙袋的接触时间很短，g取10m/s）
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§§16.4例题详细参考答案：
1. 【答案】D
【解析】由题设条件，三个小球在碰撞过程中总动量和总动能守恒。若各球质量均为m，则123
碰撞前系统总动量为mv0，总动能应为mv0。假如选项A正确，则碰后总动量为mv0，这显
23然违反动量守恒定律，故不可能。假如选项B正确，则碰后总动量为
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mv0，这也违反动量
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守恒定律，故也不可能。假如选项C正确，则碰后总动量为mv0，但总动能为mv0，这显然
4违反机械能守恒定律，故也不可能。假如选项D正确的话，则通过计算其既满足动量守恒定律，也满足机械能守恒定律，故选项D正确。 2. 【答案】：M
【解析】：设物体的质量为m，t0时刻受盒子碰撞获得速度v，根据动量守恒定律得 Mv0＝mv①
3t0时刻物体与盒子右壁碰撞使盒子速度又变为v0，说明碰撞是弹性碰撞 1212
Mv0＝mv② 22
联立①②解得m＝M 也可通过图象分析得出v0＝v，结合动量守恒，得出正确结果。
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3. 【答案】C
【解析】方法一 甲、乙两球碰撞前后动量守恒，且动能不增加。由碰撞中动量守恒定律求得p′甲＝2 kg·m/s，要使甲追上乙，应该满足v甲>v乙，
p甲p乙
所以>，即m乙>1.4m甲；
m甲m乙
碰后p′甲、p′乙均大于零，表示仍同向运动，考虑实际情况，有v′乙≥v′甲， 即
p′甲p′乙
≤，即m乙≤5m甲 m甲m乙
碰撞过程中，动能不可能增加，
p甲p乙p′甲p′乙17即＋≥＋，解得m乙≥m甲 2m甲2m乙2m甲2m乙717
由以上结论得，m甲≤m乙≤5m甲，故C正确。
74. 【答案】：102.5N
【解析】：子弹射入沙袋的过程，对它们组成的系统，遵守动量守恒定律，取子弹射入前的速度方向为正方向，则得： mv0=（M+m）v 解得：v=0.5m/s
子弹射入沙袋后的瞬间，由重力和绳子的拉力的合力提供向心力，则由牛顿第二定律得：
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2
2
2
v2F-(M+m)g=(M+m) L解得：N=102.5N
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§§16.4《碰撞》同步强化训练
1、光滑水平面上的两个物体发生碰撞，下列情形可能成立的是 ( ) A．碰撞后系统的总动能比碰撞前小，但系统的总动量守恒 B．碰撞前后系统的总动量均为零，但系统的总动能守恒 C．碰撞前后系统的总动能均为零，但系统的总动量不为零 D．碰撞前后系统的总动量、总动能均守恒
2、在光滑水平面上有A、B两小球。A球动量是10kg·m/s，B球的动量是12kg·m/s，在A球追上B球时发生正碰，碰撞后A球的动量变为8kg·m/s，方向和原来相同，则AB两球的质量之比可能为 ( )
A．0.5 B．0.6 C．0.65 D．0.75
3、两个质量相等的小球在光滑水平面上沿同一直线同方向运动，A球的动量是7kg·m/s，B球的动量是5kg·m/s，A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是 ( )
A．pA=6kg·m/s，PB=6kg·m/s B．pA=3kg·m/s，PB=9kg·m/s C．pA=－2kg·m/s，PB=14kg·m/s D．pA=－5kg·m/s，PB=15kg·m/s 4、在光滑水平面上相向运动的A、B两小球发生正碰后一起沿A原来的速度方向运动，这说明原来 ( )
A．A球的质量一定大于B球的质量 B．A球的速度一定大于B球的速度 C．A球的动量一定大于B球的动量 D．A球的动能一定大于B球的动能 5、在一条直线上相向运动的甲、乙两个小球，它们的动能相等，已知甲球的质量大于乙球的质量，它们发生正碰后可能发生的情况是 ( )
A．甲球停下，乙球反向运动 B．甲球反向运动，乙球停下 C．甲球、乙球都停下 D．甲球、乙球都反向运动
6、在光滑水平面上，动能为E0、动量大小为p0的小球A与静止的小球B发生正碰，碰撞前后A球的运动方向与原来相反，将碰撞后A球的动能和动量大小分别记为E1、p1，B球的动能和动量大小分别记为E2、p2，则必有( )
A．E0＞E1 B．E0＜E2 C．p0＞p1 D．p0＜p2
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7、质量为m的小球A，在光滑的水平面上以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的小球B发生正碰，碰撞后，A球的动能变为原来的1/9，则碰撞后B球的速度大小可能是( )
A．1/3v B．2/3v C．4/9v D．8/9v
8、在光滑水平面上有一质量为0.2kg的球以5m/s的速度向前运动，与质量为3kg的静止木块发生碰撞，设碰撞后木块的速度v2＝4.2m/s，则 ( )
A．碰撞后球的速度v1＝－1.3m/s
B．v2＝4.2m/s这一假设不合理，因而这种情况不可能发生 C．v2＝4.2m/s这一假设是合理，碰撞后小球被弹回
D．v2＝4.2m/s这一假设是可能发生的，但由于题目条件不足，因而碰后球的速度不能确定
9．三个相同的木块A、B、C从同一高度处自由下落，其中木块A刚开始下落的瞬间被水平飞来的子弹击中，木块B在下落到一定高度时，才被水平飞来的子弹击中，木块C未受到子弹打击。若子弹均留在木块中，则三木块下落的时间tA、tB、tC的关系是( )
A．tA 10.如图4－3所示，P物体与一个连着弹簧的Q物体正碰，碰后P物体静止，Q物体以P物体碰前的速度v离开，已知P与Q质量相等，弹簧质量忽略不计，那么当弹簧被压缩至最短时，下列结论中正确的是( ) A．P的速度恰好为零 B．P与Q具有相同的速度 C．Q刚开始运动 D．Q的速度等于v 11．如图所示，三个可视为质点的物块A、B、C，在水平面上排成一条直线，且彼此间隔一定距离静止在光滑水平面上。已知mA＝mB＝10kg，mC＝20kg，A具有20J的初动能向右运动，与静止的B发生碰撞后粘在一起，又与静止的C发生碰撞，最后A、B、C粘成一个整体，g＝10 m／s，求：在第二次碰撞后A、B、C组成的整体的速度大小； 2 28