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回顾进阶选择题自测题解析-海南省等高中物理,平均正确率50.0%

2025-07-18
碰撞-动量守恒定律的应用知识点回顾进阶选择题自测题解析-海南省等高中物理,平均正确率50.0%
1、['碰撞']

正确率40.0%$${{a}}$$、$${{b}}$$两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰,作用前$${{a}}$$球动量$$p_{a}=3 0 \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}, \; b$$球动量$$p_{b}=0,$$碰撞过程中$${,{a}}$$球的动量减少了$$2 0 \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s},$$则作用后$${{b}}$$球的动量为(

C

A.$$- 2 0 \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}$$

B.$$\mathrm{1 0 k g \cdot m / s}$$

C.$$\mathrm{2 0 k g \cdot m / s}$$

D.$$3 0 \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s}$$

2、['碰撞', '对动量守恒条件的理解', '能量守恒定律']

正确率40.0%svg异常

A.$$3 k g \cdot m / s$$,$$3 k g \cdot m / s$$

B.$$3 k g \cdot m / s$$,$$- 3 k g \cdot m / s$$

C.$$- 1 0 k g \cdot m / s$$,$$1 0 k g \cdot m / s$$

D.$$- 3 k g \cdot m / s$$,$$3 k g \cdot m / s$$

3、['动量守恒定律应用中的临界问题分析', '碰撞']

正确率60.0%svg异常

D

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

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

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

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

4、['碰撞', '对动量守恒条件的理解']

正确率80.0%在光滑水平面上,有两个小球$${{A}}$$、$${{B}}$$沿同一直线同向运动$${{(}{B}}$$在前$${{)}}$$,已知碰前两球的动量分别为$$P_{A}=1 0 k g \cdot m / s$$,$$P_{B}=1 2 k g \cdot m / s$$,碰后它们动量的变化分别为$${{Δ}{{P}_{A}}}$$、$${{Δ}{{P}_{B}}}$$,下列数值可能正确的是$${{(}{)}}$$

A.$$\Delta P_{A}=-3 k g \cdot m / s$$、$$\Delta P_{B}=3 k g \cdot m / s$$

B.$$\Delta P_{A}=3 k g \cdot m / s$$、$$\Delta P_{B}=-3 k g \cdot m / s$$

C.$$\Delta P_{A}=1 2 k g \cdot m / s$$、$$\Delta P_{B}=6 k g \cdot m / s$$

D.$$\Delta P_{A}=2 4 k g \cdot m / s$$、$$\Delta P_{B}=-2 4 k g \cdot m / s$$

5、['碰撞', '动能的定义及表达式']

正确率40.0%一个质量为$${{m}}$$的小球甲以速度$${{V}}$$在光滑水平面上运动,与一个等质量的止小球乙正碰后,甲球的速度变为$${{v}}$$,那么乙球获得的动能等于$${{(}{)}}$$

B

A.$${\frac{1} {2}} \mathrm{m V}^{2}-{\frac{1} {2}} \mathrm{m v}^{2}$$

B.$${\frac{1} {2}} \mathrm{m ( V-v )^{2}}$$

C.$${\frac{1} {2}} \mathrm{m} \biggl( {\frac{1} {2}} \mathrm{V} \biggr)^{2}$$

D.$${\frac{1} {2}} \mathrm{m} \biggl( {\frac{1} {2}} \mathrm{v} \biggr)^{2}$$

6、['计算物体动能的变化', '碰撞']

正确率60.0%一个质量为$${{m}}$$的小球甲以速度$${{V}}$$在光滑水平面上运动,与一个等质量的静止小球乙正碰后,甲球的速度变为$${{v}}$$,那么乙球获得的动能等于(

B

A.$${\frac{1} {2}} m V^{2}-{\frac{1} {2}} m v^{2}$$

B.$$\frac1 2 m \ ( V-v )^{2}$$

C.$$\frac1 2 m ( \frac1 2 V )^{2}$$

D.$$\frac1 2 m ( \textrm{} \frac1 2 v )^{2}$$

7、['碰撞', '动量守恒定律内容,应用范围和推导']

正确率40.0%svg异常

C

A.$$p_{A}=-3 ~ k g \cdot m / s, ~ ~ p_{B}=4 ~ k g \cdot m / s$$

B.$$p_{A}=3 ~ k g \cdot m / s, ~ p_{B}=-3 ~ k g \cdot m / s$$

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

D.$$p_{A}=-2 4 ~ k g \cdot m / s, ~ p_{B}=2 4 ~ k g \cdot m / s$$

8、['碰撞', '动量守恒-系统在某一方向不受力', '冲量、动量和动能的区别及联系']

正确率60.0%在光滑水平面上,动能为$${{E}_{0}}$$、动量的大小为$${{p}_{0}}$$的小钢球$${{1}}$$与静止小钢球$${{2}}$$发生碰撞,碰撞前后球$${{1}}$$的运动方向相反.将碰撞后球$${{1}}$$的动能和动量的大小分别记为$${{E}_{1}}$$、$${{p}_{1}{,}}$$球$${{2}}$$的动能和动量的大小分别记为$${{E}_{2}}$$、$${{p}_{2}{,}}$$则下列关系式错误的是(

C

A.$${{E}_{1}{<}{{E}_{0}}}$$

B.$${{p}_{1}{<}{{p}_{0}}}$$

C.$${{E}_{2}{>}{{E}_{0}}}$$

D.$${{p}_{2}{>}{{p}_{0}}}$$

9、['碰撞']

正确率40.0%在光滑水平面上,质量为$${{m}}$$的小球$${{A}}$$正以速度$${{v}_{0}}$$匀速运动.某时刻小球$${{A}}$$与质量为$${{3}{m}}$$的静止小球$${{B}}$$发生正碰,两球相碰后,$${{A}}$$球的动能恰好变为原来的$$\frac{1} {4}$$.则碰后$${{B}}$$球的速度大小是$${{(}{)}}$$

A

A.$$\frac{v_{0}} {6}$$

B.$$\frac{v_{0}} {2}$$

C.$$\frac{v_{0}} {2}$$或$$\frac{v_{0}} {6}$$

D.无法确定

10、['碰撞']

正确率40.0%质量相等的$${{A}}$$、$${{B}}$$两球在光滑水平面上沿同一直线、同方向运动,$${{A}}$$球的动量是$$8 k g \cdot m / s$$,$${{B}}$$球的动量是$$4 k g \cdot m / s$$,当$${{A}}$$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.$$p_{A}=6 k g \cdot m / s$$,$$p_{B}=6 k g \cdot m / s$$

B.$$p_{A}=7 k g \cdot m / s$$,$$p_{B}=5 ~ k g \cdot m / s$$

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

D.$$p_{A}=-4 k g \cdot m / s$$,$$p_{B}=1 6 ~ k g \cdot m / s$$

1. 解析:

根据动量守恒定律,碰撞前后系统的总动量不变。初始总动量为 $$p_a + p_b = 30\,\text{kg}\cdot\text{m/s} + 0 = 30\,\text{kg}\cdot\text{m/s}$$。碰撞后 $$a$$ 球动量减少了 $$20\,\text{kg}\cdot\text{m/s}$$,因此 $$a$$ 球的末动量为 $$30 - 20 = 10\,\text{kg}\cdot\text{m/s}$$。设 $$b$$ 球的末动量为 $$p_b'$$,由动量守恒得:

$$30 = 10 + p_b' \Rightarrow p_b' = 20\,\text{kg}\cdot\text{m/s}$$

正确答案为 C

2. 解析:

题目内容异常,无法解析。

3. 解析:

题目内容异常,无法解析。

4. 解析:

碰撞过程中动量守恒,且动量的变化量满足 $$\Delta P_A + \Delta P_B = 0$$。因此,$$\Delta P_A$$ 和 $$\Delta P_B$$ 必须大小相等、方向相反。选项中只有 A 满足这一条件:

$$\Delta P_A = -3\,\text{kg}\cdot\text{m/s}$$,$$\Delta P_B = 3\,\text{kg}\cdot\text{m/s}$$

正确答案为 A

5. 解析:

根据动能守恒,乙球获得的动能等于甲球动能的减少量。甲球初始动能为 $$\frac{1}{2}mV^2$$,碰撞后动能为 $$\frac{1}{2}mv^2$$,因此乙球获得的动能为:

$$\frac{1}{2}mV^2 - \frac{1}{2}mv^2$$

正确答案为 A

6. 解析:

与第 5 题相同,乙球获得的动能等于甲球动能的减少量:

$$\frac{1}{2}mV^2 - \frac{1}{2}mv^2$$

正确答案为 A

7. 解析:

题目内容异常,无法解析。

8. 解析:

碰撞后球 1 的运动方向相反,说明其动量 $$p_1$$ 为负值,且 $$|p_1| < p_0$$(动能减少)。根据动量守恒,球 2 的动量 $$p_2 = p_0 - p_1$$,由于 $$p_1$$ 为负,$$p_2 > p_0$$。动能关系为 $$E_2 = E_0 - E_1$$,由于 $$E_1 < E_0$$,$$E_2$$ 不一定大于 $$E_0$$。因此错误的选项是 C

9. 解析:

碰撞后 $$A$$ 球的动能变为原来的 $$\frac{1}{4}$$,即 $$\frac{1}{2}mv^2 = \frac{1}{4} \cdot \frac{1}{2}mv_0^2 \Rightarrow v = \pm \frac{v_0}{2}$$。分两种情况:

1. 若 $$v = \frac{v_0}{2}$$,由动量守恒:

$$mv_0 = m \cdot \frac{v_0}{2} + 3m \cdot v_B \Rightarrow v_B = \frac{v_0}{6}$$

2. 若 $$v = -\frac{v_0}{2}$$,由动量守恒:

$$mv_0 = m \cdot \left(-\frac{v_0}{2}\right) + 3m \cdot v_B \Rightarrow v_B = \frac{v_0}{2}$$

但碰撞后 $$A$$ 球动能减少,速度应为 $$\frac{v_0}{2}$$,因此 $$v_B = \frac{v_0}{6}$$。正确答案为 A

10. 解析:

碰撞需满足动量守恒和能量不增加的条件。初始总动量为 $$8 + 4 = 12\,\text{kg}\cdot\text{m/s}$$。选项分析:

A. $$6 + 6 = 12$$,且 $$6 \leq 8$$ 和 $$6 \geq 4$$,合理;

B. $$7 + 5 = 12$$,但 $$7 > 8$$ 不满足能量不增加;

C. $$-2 + 14 = 12$$,但 $$-2$$ 不合理(方向突变);

D. $$-4 + 16 = 12$$,但 $$16 \gg 4$$ 能量增加。

正确答案为 A

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