届高三物理一轮复习专题训练05 水平方向弹性碰撞和非弹性碰撞.doc

【2017年整理】届高三物理一轮复****专题训练05水平方向的弹性碰撞和非弹性碰撞题型一水平方向的弹性碰撞1(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,则碰前A球的速度等于()P22EEEEPPPP222(:设碰前A球的速度为v,两球压缩最紧时的速度为v,根据动量守恒定律得出0E11P22,2v,由能量守恒定律得,联立解得,所以正mv,2mvmv,E,(2m)v000Pm22确选项为C。3(在原子核物理中,研究核子与核子关联的最有效途径是“双电荷交换反应”。这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似,两个小球A和B用轻质弹簧相连,在光滑的水平直轨道上处于静止状态,在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P,右边有一小球C沿轨道以速度v射向B球,,C与B发生碰撞并立即结成一个整体D,0在它们继续向左运动的过程中,当弹簧长度变到最短时,长度突然被锁定,不再改变,然后,A球与挡板P发生碰撞,碰后A、D都静止不动,A与P接触而不粘连,过一段时间,2mv,3mv当弹簧压至最短时,D与A的速度相等,设此速度为v,由动量守恒得,2121由以上两式求得A的速度。v,v203(2)设弹簧长度被锁定后,贮存在弹簧中的势能为E,由能量守恒,有P1122撞击P后,A与D的动能都为零,解除锁定后,当弹簧刚恢复到,2mv,,3mv,EP122212自然长度时,势能全部转弯成D的动能,设D的速度为v,则有E,(2m),v3P32以后弹簧伸长,A球离开挡板P,并获得速度,当A、D的速度相等时,弹簧伸至最长,设此时的速度为v,由动量守恒得2mv,3mv434当弹簧伸到最长时,其势能最大,设此势能为E',由能量守恒,有P111222解以上各式得。E'mv,2mv,,3mv,E',P34P036224(,轻弹簧的一端固定,另一端与滑块B相连,B静止在水平直导轨上,弹簧处在原长状态。另一质量与B相同滑块A,从导轨上的P点以某一初速度向B滑行,当A滑过距离l时,与B相碰,碰撞时间极短,碰后A、B紧贴在一起运动,但互不1粘连。已知最后A恰好返回出发点P并停止,滑块A和B与导轨的滑动摩擦因数都为,,运A、B碰撞过程中动量守恒,令碰后A、B共同运动的速度为v2mv,2mv有12碰后A、B先一起向左运动,接着A、B一起被弹回,在弹簧恢复到原长时,设A、B的共同速度为v,在这一过程中,弹簧势能始末状态都为零,利用功能关系,有31122(2m)v,(2m)v,,(2m)g(2l)2322212此后A、B开始分离,A单独向右滑到P点停下,由功能关系有mvmgl,,312由以上各式,解得v,,g(10l,16l)012(m,m)v,(m,m,m)vABABCA解得:v,3m/sA则作用后A、B、C动能之和1122E,mv,(m,m)v,48JkAABCB22实际上系统的机械能12E',E,(m,m,m)v,48JPABCA2根据能量守恒定律,是不可能的。故A不可能向左运动。E,E'k5(,在光滑水平长直轨道上,A、B两小球之间有一处于原长的轻质弹簧,m弹簧右端与B球连接,左端与A球接触但不粘连,已知,开始时m,,m,2mAB21A、B均静止