格物学 力学动量守恒定律的应用

弹性碰撞-动量守恒定律的应用知识点课后进阶选择题自测题答案-新疆维吾尔自治区等高中物理,平均正确率48.0%

2025-07-21
弹性碰撞-动量守恒定律的应用知识点课后进阶选择题自测题答案-新疆维吾尔自治区等高中物理,平均正确率48.0%
1、['弹性碰撞']

正确率80.0%质量为$${{m}}$$,速度为$${{v}}$$的$${{A}}$$球跟质量为$${{3}{m}}$$的静止的$${{B}}$$球发生正碰.碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,因此碰撞后$${{B}}$$球的速度可能值为$${{(}{)}}$$

A.$${{0}{.}{6}{v}}$$

B.$${{0}{.}{4}{v}}$$

C.$${{0}{.}{2}{v}}$$

D.$${{0}{.}{1}{v}}$$

2、['动量守恒定律解决多物体、多过程、多次碰撞问题', '弹性碰撞']

正确率40.0%svg异常

C

A.$${{5}}$$个小球静止$${,{1}}$$个小球运动

B.$${{4}}$$个小球静止$${,{2}}$$个小球运动

C.$${{3}}$$个小球静止$${,{3}}$$个小球运动

D.$${{6}}$$个小球都运动

3、['碰撞', '弹性碰撞']

正确率60.0%关于碰撞,下列说法正确的是(

B

A.非弹性碰撞的能量不守恒

B.在弹性碰撞中没有动能损失

C.两个质量相等的物体发生碰撞,二者速度互换

D.如果系统在碰撞后动能减少,那么这类碰撞叫弹性碰撞

4、['物体动能的比较', '动能的定义及表达式', '弹性碰撞', '能量守恒定律']

正确率40.0%svg异常

B

A.碰撞后氮核的动量比氢核的小

B.碰撞后氮核的动能比氢核的小

C.$${{v}_{2}}$$大于$${{v}_{1}}$$

D.$${{v}_{2}}$$大于$${{v}_{0}}$$

5、['弹性碰撞']

正确率40.0%svg异常

A

A.$${{3}}$$∶$${{5}}$$

B.$${{1}}$$∶$${{3}}$$

C.$${{2}}$$∶$${{3}}$$

D.$${{1}}$$∶$${{2}}$$

6、['计算物体动能的变化', '弹性碰撞', '机械能守恒定律的其他应用']

正确率40.0%秦山核电站是我国第一座核电站,其三期工程采用重水反应堆技术,利用中子$${{(}{^{1}_{0}{n}}{)}}$$与静止氘核$${{(}{^{2}_{1}{H}}{)}}$$的多次碰撞,使中子减速。已知中子某次碰撞前的动能为$${{E}}$$,碰撞可视为弹性正碰。经过该次碰撞后,中子损失的动能为(

B

A.$$\frac{1} {9} E$$

B.$${\frac{8} {9}} E$$

C.$$\frac{1} {3} E$$

D.$${\frac{2} {3}} E$$

7、['弹性碰撞']

正确率40.0%小球$${{D}}$$在光滑水平面上以相同的速率分别与原来静止的三个小球$$A. ~ B. ~ C$$相碰$$( A, ~ B, ~ C$$与$${{D}}$$等大$${{)}{.}{D}}$$与$${{A}}$$碰后,$${{D}}$$被反弹回来.$${{D}}$$与$${{B}}$$碰后,$${{D}}$$静止不动.$${{D}}$$与$${{C}}$$碰后,$${{D}}$$继续沿原方向运动.$${{D}}$$与$$A. ~ B. ~ C$$在碰撞过程中的动能损失均忽略不计,则$${{(}{)}}$$

D

A.碰后$${{A}}$$球获得的动量最大,获得的动能也最大

B.碰后$${{B}}$$球获得的动量最大,获得的动能也最大

C.碰后$${{C}}$$球获得的动量最大,$${{B}}$$球获得的动能最大

D.碰后$${{A}}$$球获得的动量最大,$${{B}}$$球获得的动能最大

8、['弹性碰撞', '机械能守恒定律的其他应用']

正确率40.0%在核反应堆中,铀$${{2}{3}{5}}$$核吸收一个热中子(慢中子)后,可发生裂变反应,放出能量和$${{2}{~}{3}}$$个快中子。为了能使裂变反应继续下去,需要将反应中放出的快中子减速。有一种减速的方法是使用石墨(碳$${{1}{2}{)}}$$作减速剂,设中子与碳原子的碰撞是对心弹性碰撞,一个动能为$${{E}_{0}}$$的快中子与静止的碳原子碰撞一次后,动能的大小约为(

D

A.$${\frac{2} {1 3}} E_{0}$$

B.$${\frac{1 1} {1 3}} E_{0}$$

C.$${\frac{4} {1 6 9}} E_{0}$$

D.$${\frac{1 2 1} {1 6 9}} E_{0}$$

9、['弹性碰撞', '弹簧类机械能转化问题']

正确率19.999999999999996%svg异常

B

A.当弹簧压缩量最大时,$${{a}}$$的动能恰好为零

B.当弹簧压缩量最大时,弹簧具有的弹性势能等于物体$${{a}}$$碰前动能的一半

C.碰后$${{a}}$$离开弹簧,$${{a}}$$被弹回向左运动,$${{b}}$$向右运动

D.碰后$${{a}}$$离开弹簧,$${{a}{、}{b}}$$都以$${{v}{/}{2}}$$的速度向右运动

10、['弹性碰撞']

正确率80.0%svg异常

C

A.五个小球静止,一个小球运动

B.四个小球静止,两个小球运动

C.三个小球静止,三个小球运动

D.六个小球都运动

1. 解析:

根据动量守恒和能量守恒分析:

设碰撞后A球速度为$$v_A$$,B球速度为$$v_B$$。

动量守恒:$$mv = mv_A + 3mv_B$$

弹性碰撞时能量守恒:$$\frac{1}{2}mv^2 = \frac{1}{2}mv_A^2 + \frac{1}{2} \times 3mv_B^2$$

解得弹性碰撞时$$v_B = \frac{2v}{4} = 0.5v$$(不在选项中)

非弹性碰撞时$$v_B$$范围:完全非弹性碰撞时$$v_B = \frac{mv}{m+3m} = 0.25v$$

因此$$v_B$$应在$$0.25v$$到$$0.5v$$之间,选项中只有B(0.4v)符合。

2. 解析:

根据动量守恒和能量守恒,碰撞后运动小球数量应尽可能少。最可能的情况是1个小球运动,5个静止,对应选项A。

3. 解析:

A错误:非弹性碰撞总能量守恒,只是动能不守恒。

B正确:弹性碰撞没有动能损失。

C错误:仅当质量相等且弹性碰撞时才成立。

D错误:动能减少的碰撞是非弹性碰撞。

正确答案是B。

4. 解析:

根据动量守恒和动能关系分析:

B选项正确:氮核质量大,获得相同动量时动能较小。

5. 解析:

设质量比为k,根据弹性碰撞公式:

$$v_1' = \frac{(k-1)v_1 + 2v_2}{k+1}$$

由题意解得k=3/5,选A。

6. 解析:

弹性碰撞动能损失公式:

$$\Delta E = \frac{4m_1m_2}{(m_1+m_2)^2}E$$

中子(m1)与氘核(m2=2m1)碰撞:

$$\Delta E = \frac{4 \times 1 \times 2}{9}E = \frac{8}{9}E$$

选B。

7. 解析:

根据碰撞情况分析:

A球:反弹说明A质量小于D,获得最大动量。

B球:D静止说明质量相等,动能传递最有效。

因此D选项正确:A获得动量最大,B获得动能最大。

8. 解析:

中子(m)与碳原子(12m)弹性碰撞:

动能损失比例:$$\frac{4 \times 1 \times 12}{169} = \frac{48}{169}$$

剩余动能:$$E_0 - \frac{48}{169}E_0 = \frac{121}{169}E_0$$

选D。

9. 解析:

完全非弹性碰撞分析:

B正确:最大压缩时动能全部转化为弹性势能,且系统质心速度为v/2,因此势能为初始动能的一半。

C正确:恢复过程a、b会分离。

10. 解析:

类似第2题,最可能的情况是1个小球运动,5个静止,对应选项A。

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