2017-2018学年人教版选修3-5 第十六章 4碰撞 作业3
2017-2018学年人教版选修3-5 第十六章 4碰撞 作业3第3页

参考答案

  1. 答案:ABD 点拨:球1与球2碰撞,碰撞前后的动能关系应为E0≥E1+E2。因此E1<E0,E2<E0,选项A正确,C不正确。由p=,结合E1<E0,可知p1<p0,选项B正确。设球1初动量方向为正方向,由动量守恒定律得:p0=-p1+p2,所以p2=p0+p1,可见p2>p0,选项D正确。

  2. 答案:B 点拨:P物体接触弹簧后,在弹簧弹力的作用下,P做减速运动,Q物体做加速运动,P、Q间的距离减小,当P、Q两物体速度相等时,弹簧被压缩到最短,所以B正确,A、C错误。由于作用过程中动量守恒,设速度相等时速度为v′,则mv=(m+m)v′,所以弹簧被压缩至最短时,P、Q的速度v′=,故D错误。

  3. 答案:AC 点拨:由题可知Ek甲=Ek乙,且m甲>m乙,所以由p=知p甲>p乙,又甲、乙相向运动,所以碰撞前后系统的总动量与甲原运动方向相同。A项中甲球速度为零,而乙球反向弹回,总动量方向不变,A正确。B项中乙球速度为零,甲球反向弹回,系统的总动量方向与原来相反,B错。C项不违背动量守恒,C正确。D项系统总动量方向与原来相反,D错。

  4. 答案:AC 点拨:乍一看四个选项均遵守原则一,即有ΔpA+ΔpB=0。这些选项是否都对呢?考虑原则三,由于本题是追赶碰撞,物理情景可行性必有vA>vB,vB′>vB,所以有ΔpB>0,因而ΔpA<0,可将B选项排除。再由原则二得

  ①

  ②

  解①②得

  可以得出:|vA′|<|vA|

  即-vA<vA′<vA③

  ③式各量减去vA再乘以mA得

  -2pA<ΔpA<0④

  由④式排除D选项。检验选项A、C,可知同时满足三个原则,故本题的答案应为A、C。

  5. 答案:(1) (2)

  点拨:(1)在A、B碰撞的过程中弹簧的压缩量是极其微小的,产生弹力可完全忽略,即C球并没有参与作用,因此A、B两球组成的系统所受合外力为零,动量守恒。所以v0的方向为动量的正方向,则有:

  mv0=2mv1,解得v1=v0/2。

  (2)粘合在一起的A、B两球向右运动,压缩弹簧,由于弹力的作用,C球被加速,速度由零开始增大,而A、B两球被减速,速度逐渐减小,当三球相对静止时弹簧最短,此时三球速度相等。在这一过程中,三球构成的系统动量守恒,有:

  2mv1=3mv2,解得v2=。

  6. 答案:1.15mH

  点拨:设未知粒子质量为m,初速度为v,与氢核碰撞后速度为v′,根据动量守恒和动能守恒有

mv=mv′+mHvH①