格物学 力学动量守恒定律的应用

碰撞-动量守恒定律的应用知识点月考基础单选题自测题答案-辽宁省等高中物理,平均正确率78.0%

2025-06-01
碰撞-动量守恒定律的应用知识点月考基础单选题自测题答案-辽宁省等高中物理,平均正确率78.0%
2、['动量与能量的其他综合应用', '碰撞']

正确率40.0%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$$7 \, \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}, \, \ B$$球的动量是$$5 \, \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}, \ A$$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

A.$$p_{A}=6 \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}, \enspace p_{B}=6 \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}$$

B.$$p_{A}=3 \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}, \enspace p_{B}=9 \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}$$

C.$$p_{A}=-2 \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}, \, \, \, p_{B}=1 4 \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}$$

D.$$p_{A}=-5 \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}, \ p_{B}=1 5 \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}$$

3、['动量与能量的其他综合应用', '碰撞']

正确率40.0%两球$${{A}}$$、$${{B}}$$在光滑水平面上沿同一直线,同一方向运动,$$m_{A}=1 ~ \mathrm{k g}$$,$$m_{B}=2 \mathrm{k g}$$,$$v_{A}=6 ~ \mathrm{m} / \mathrm{s}$$,$$v_{B}=2 ~ \mathrm{m / s}$$,当$${{A}}$$追上$${{B}}$$并发生碰撞后,两球$${{A}}$$、$${{B}}$$速度的可能值是(

B

A.$$v_{A} {'}=5 ~ \mathrm{m / s}$$,$$v_{B}^{\prime}=2. 5 ~ \mathrm{m / s}$$

B.$$v_{A} {'}=2 ~ \mathrm{m / s}$$,$$v_{B} {'}=4 ~ \mathrm{m / s}$$

C.$$v_{A} {'}=-4 \mathrm{m} / \mathrm{s}$$,$$v_{B} {'}=7 ~ \mathrm{m / s}$$

D.$$v_{A} {'}=7 ~ \mathrm{m / s}$$,$$v_{B} {'}=1. 5 ~ \mathrm{m / s}$$

5、['碰撞']

正确率40.0%在光滑的水平面上,相向运动的$${{P}{、}{Q}}$$两小球相撞后,一同沿$${{P}}$$球原来运动方向运动.这是因为$${{(}{)}}$$

C

A.$${{P}}$$球的质量大于$${{Q}}$$球的质量

B.$${{P}}$$球的速度大于$${{Q}}$$球的速度

C.$${{P}}$$球的动量大于$${{Q}}$$球的动量

D.$${{P}}$$球的动量等于$${{Q}}$$球的动量

10、['碰撞']

正确率60.0%质量为$${{2}{m}}$$的小球$${{A}}$$,在光滑的水平面上以速度$${{v}_{0}}$$与质量为$${{m}}$$的静止小球$${{B}}$$发生正碰,碰撞后$${{A}}$$球的动能恰变为原来的$$\begin{array} {l l} {\frac{1} {9}} \\ \end{array}$$,则$${{B}}$$球的速度大小可能是(

C

A.$$\frac{1} {3}$$$${{v}_{0}}$$

B.$$\begin{array} {l l} {\frac{2} {3}} \\ \end{array}$$$${{v}_{0}}$$

C.$$\frac{4} {3}$$$${{v}_{0}}$$

D.$$\frac{8} {2}$$$${{v}_{0}}$$

2、解析:

碰撞需满足动量守恒和能量不增条件。

初始总动量:$$p_{\text{总}} = 7 + 5 = 12 \, \mathrm{kg \cdot m/s}$$

选项分析:

A. $$6 + 6 = 12$$(动量守恒),且碰撞后 $$A$$ 球动量减小,$$B$$ 球动量增大,符合实际碰撞情况。

B. $$3 + 9 = 12$$(动量守恒),但 $$B$$ 球动量超过 $$A$$ 球,不符合 $$A$$ 球追上 $$B$$ 球的物理情景。

C. $$-2 + 14 = 12$$(动量守恒),但 $$A$$ 球反弹后动能可能超过初始值(需验证),实际计算 $$E_k = \frac{p_A^2}{2m} + \frac{p_B^2}{2m}$$ 可能大于初始动能,违反能量不增。

D. $$-5 + 15 = 10 \neq 12$$(动量不守恒),直接排除。

故正确答案为 A

3、解析:

初始动量:$$p_{\text{总}} = 1 \times 6 + 2 \times 2 = 10 \, \mathrm{kg \cdot m/s}$$

初始动能:$$E_k = \frac{1}{2} \times 1 \times 6^2 + \frac{1}{2} \times 2 \times 2^2 = 22 \, \mathrm{J}$$

选项分析:

A. 动量:$$1 \times 5 + 2 \times 2.5 = 10$$(守恒),动能:$$\frac{1}{2} \times 1 \times 5^2 + \frac{1}{2} \times 2 \times 2.5^2 = 18.75 \, \mathrm{J} \leq 22$$(合理),但 $$A$$ 球速度仍大于 $$B$$ 球,未发生有效碰撞。

B. 动量:$$1 \times 2 + 2 \times 4 = 10$$(守恒),动能:$$\frac{1}{2} \times 1 \times 2^2 + \frac{1}{2} \times 2 \times 4^2 = 18 \, \mathrm{J} \leq 22$$(合理),且 $$v_A' < v_B'$$ 符合碰撞后分离情景。

C. 动量:$$1 \times (-4) + 2 \times 7 = 10$$(守恒),动能:$$\frac{1}{2} \times 1 \times (-4)^2 + \frac{1}{2} \times 2 \times 7^2 = 57 \, \mathrm{J} > 22$$(违反能量不增)。

D. 动量:$$1 \times 7 + 2 \times 1.5 = 10$$(守恒),但 $$v_A' > v_B'$$ 不符合碰撞后 $$A$$ 球减速的物理逻辑。

故正确答案为 B

5、解析:

两球相撞后同向运动,说明系统总动量方向与 $$P$$ 球原方向一致,且 $$P$$ 球动量大小需大于 $$Q$$ 球动量大小。

选项分析:

A. 质量大不一定动量大,还需考虑速度。

B. 速度大但质量未知,无法确定动量大小。

C. $$P$$ 球动量大,能保证总动量方向与其一致。

D. 动量相等时碰撞后可能静止或反向。

故正确答案为 C

10、解析:

碰撞后 $$A$$ 球动能变为 $$\frac{1}{9}$$,即 $$\frac{1}{2} \times 2m v_A'^2 = \frac{1}{9} \times \frac{1}{2} \times 2m v_0^2$$,解得 $$v_A' = \pm \frac{v_0}{3}$$。

分情况讨论:

情况1: $$v_A' = \frac{v_0}{3}$$(同向)

动量守恒:$$2m v_0 = 2m \times \frac{v_0}{3} + m v_B'$$,得 $$v_B' = \frac{4v_0}{3}$$。

情况2: $$v_A' = -\frac{v_0}{3}$$(反弹)

动量守恒:$$2m v_0 = 2m \times \left(-\frac{v_0}{3}\right) + m v_B'$$,得 $$v_B' = \frac{8v_0}{3}$$。

选项中 $$\frac{4}{3}v_0$$ 和 $$\frac{8}{3}v_0$$(D 选项数值错误)对应两种情况,但 D 选项应为 $$\frac{8}{3}v_0$$。

故正确答案为 B、C(若 D 选项修正为 $$\frac{8}{3}v_0$$)。

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