2022年高三物理碰撞与动量守恒易错题解题方法.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载09 高考物理易错题解题方法大全(6)碰撞与动量守恒例 76:在光滑水平面上停放着两木块 A 和 B,A 的质量大, 现同时施加大小相等的恒力 F使它们相向运动,然后又同时撤去外力 F,结果 A 和 B 迎面相碰后合在一起,问 A 和 B 合在一起后的运动情形将是()A.停止运动 B.因 A 的质量大而向右运动C.因 B 的速度大而向左运动 D.运动方向不能确定【错解分析】 错解:由于A 的质量大,所以它的惯性大,所以它不容停下来,因此应当选 B;或者由于B 的速度大,所以它确定比A 后停下来,所以应当选C;产生上述错误的
2、缘由是没有能够全面分析题目条件,只是从一个单一的角度去摸索问题,失之偏颇;【解题指导】 碰撞问题应当从动量的角度去摸索,而不能仅看质量或者速度,由于在相互作用过程中,这两个因素是一起起作用的;【答案】此题的正确选项为A;碰撞过程中动量守恒,因此碰由动量定理知, A 和 B 两物体在碰撞之前的动量等大反向,撞之后合在一起的总动量为零,应选A ;练习 76:A 、B 两球在光滑水平面上相向运动,两球相碰后有一球停止运动,就下述说法中正确选项()B 的动量A 如碰后, A 球速度为 0,就碰前 A 的动量肯定大于B如碰后, A 球速度为 0,就碰前 A 的动量肯定小于B 的动量C如碰后, B 球速度
3、为 0,就碰前 A 的动量肯定大于B 的动量D如碰后, B 球速度为 0,就碰前 A 的动量肯定小于B 的动量例 77:质量为 M 的小车在水平地面上以速度 斗中不断流下时,车子的速度将()v0 匀速向右运动; 当车中的砂子从底部的漏A. 减小B. 不变C. 增大D. 无法确定【错解分析】 错解:由于随着砂子的不断流下,车子的总质量减小,依据动量守恒定律 总动量不变,所以车速增大,应选 C;产生上述错误的缘由,是在利用动量守恒定律处理问题时,讨论对象的选取出了问题;由于,此时,应保持初、末状态讨论对象的是同一系统,质量不变;【解题指导】 利用动量守恒定律解决问题的时候,在所讨论的过程中,讨论对
4、象的系统 肯定不能发生变化,抓住讨论对象,分析组成该系统的各个部分的动量变化情形,达到解决 问题的目的;名师归纳总结 【答案】此题的正确选项为B;第 1 页,共 13 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载此题中砂子和车组成的系统动量守恒,由动量守恒定律,在初状态,砂子下落之前,砂子和车都以v0 向前运动;在末状态,由于惯性,砂子下落的时候具有和车相同的水平速度v0,车的速度为v ,由( M+ m)v0=m v0+M v 得 v = v0,车速不变 ,故 B 正确;练习 77:一辆小车在光滑的水平上匀速行使,在以下各种情形中,小车速
5、度仍保持不变 的是()A 从车的上空竖直掉落车内一个小钢球 B从车厢底部的缝隙里不断地漏出砂子 C从车上同时向前和向后以相同的对地速率扔出质量相等的两物体 D. 从车上同时向前和向后以相同的对车速率扔出质量相等的两物体例 78:分析以下情形中系统的动量是否守恒()A 如图 2 所示,小车停在光滑水平面上,车上的人在车上走动时,对人与车组成 的系统B子弹射入放在光滑水平面上的木块中对子弹与木块组成的系统 如图 3 C子弹射入紧靠墙角的木块中,对子弹与木块组成的系统 D斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时【错解分析】 错解:此题的错解在于漏掉了一些选项,由于对动量守恒条件中的合外力为零熟悉不清, 混淆了
6、内力和外力而漏选了B;由于没有考虑到爆炸过程是一个作用时间阶段,内力远大于外力的过程,符合动量守恒的近似条件,而漏选了 D;【解题指导】 动量守恒定律成立的条件:(1)系统不受外力作用时,系统动量守恒; (2)系统所受合外力之和为 0,就系统动量守恒;(3)系统所受合外力虽然不为零,但系统内力远大于外力时,系统的动量看成近似守恒;【答案】 此题的正确选项为A 、B、D;A、B 选项符合条件(2); D 选项符合条件(3)练习 78:以下关于动量守恒的论述正确选项A某物体沿着斜面下滑,物体的动量守恒B系统在某方向上所受的合外力为零,就系统在该方向上动量守恒C假如系统内部有相互作用的摩擦力,系统的
7、机械能必定削减,系统的动量也不再守恒D系统虽然受到几个较大的外力,但合外力为零,系统的动量仍旧守恒名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载例 79:在光滑平面上有三个完全相同的小球,它们成一条直线,2、3 小球静止,并靠在一起, 1 球以速度 v0 射向它们, 如下列图,设碰撞中不缺失机械能,就碰后三个小球的速度可 能值是()v0A. v 1v2v31 v 301B. v12,03v31v 0v 22C. v 10,v2v31v0D. v 1v20 ,v 3v0m v0,故2【错解分析】 错解:由于
8、三个小球在碰撞过程中动量守恒,碰撞之后总动量为选 C、D;产生上述错误的缘由在于处理碰撞问题的时候,仅考虑到了动量的守恒,没有考虑到机 械能的守恒;【解题指导】 处理碰撞后的物体速度问题,要考虑到两个因素,一个是动量守恒,一个 是机械能至少不能增加;【答案】 此题的正确选项为D;1 mv 402,明显违反了题干中C 选项虽然符合了动量守恒的条件,但是碰后的总动能只有提到了碰撞中机械能不缺失的条件;而 守恒条件,故正确选项为 D;D 选项,就既满意了动量守恒条件,也满意了机械能练习 79:如下列图,在光滑的水平面上,依次放着质量均为 m 的 4 个小球,小球排列在一条直线上,彼此间隔肯定的距离;
9、开头时后面 3 个小球处于静止状态,第一个小球以速度 v向其次个小球碰去,结果它们先后都粘合到一起向前运动;由于连续碰撞,系统剩余的机械能是 _;例 80:在光滑的水平面上一个质量M=80g 的大球以5m/s 的速度撞击一个静止在水平面上的质量为 m=20g 的小球;用 V和 v表示碰撞后大球和小球的速度,以下几组数据中根本有可能发生的是 AV=3m/s v=8m/s BV=4m/s v=4m/s CV=4.5m/s v=2m/s DV=2m/s v=12m/s 能;【错解分析】 错解:依据动量守恒定律 MV+mv=M V +m v,可知 A 、B、 C、D 均有可产生上述错误的缘由有二:一是
10、没有考虑碰撞过程中的能量关系,即碰撞之后的能量是不行能增加的,可以保持不变(弹性碰撞),也可以削减(非弹性碰撞);二是相碰的两个 物体不行能从相互之间穿过;名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载【解题指导】 处理碰撞后的物体速度问题要考虑到实际可能性,不违反最起码的规律和生活实际;【答案】 此题的正确选项为 A 、B;依据动量守恒,上述四个选项的确都符合要求,但同时考虑能量关系和实际运动的可能性;由 E K 1 mv 2,可知碰撞前的总能量为 1J;同样可以运算出2为 1J,B 选项情形的碰后总能
11、量为 0.8J,D 选项情形的碰后总能量为A 选项情形的碰后总能量 1.6J;所以,D 选项错误;至于 C 选项,就明显不符合实际,不行能发生这样的穿越情形;故正确选项为 A、B;练习 80 、 A、 B 两球在光滑水平面上沿同始终线、同一方向运动,A 球的动量是 5kgm/s,B 球的动量是 7kg m/s,当 A 球追上 B 球时发生碰撞,就碰撞后 A、B 两球的动量可能值是()A 6kg m/s、6kg m/s C-2kg m/s、14kg m/s B4kg m/s、8kg m/s D -3kg m/s、 15kg m/s 例 81:矩形滑块由不同材料的上下两层固体组成,将其放在光滑的水
12、平面上,质量为 m的子弹以速度 v 水平射向滑块;如射中上层子弹刚好不穿出,如射中下层子弹刚好能嵌入,那么 A两次子弹对滑块做的功一样多 C子弹嵌入上层时对滑块做功多B两次滑块所受冲量一样大 D子弹嵌入上层时滑块所受冲量大【错解分析】 错解:由于子弹射入上层时,刚好不穿出,因此比射入下层进入的深度要深,摩擦力作用的距离大,作用的时间也长,所以 C、D 正确;产生错误的缘由在于只看到了现象,没有明白其本质,虽然进入不同的层的深度不一样,但是其摩擦力实际上也是不一样的;【解题指导】 解决这样的问题,仍是应当从动量的变化角度去摸索,其实,不管是从哪个地方射入,相互作用的系统没有变化,因此,动量和机械
13、能的变化也就没有变化;【答案】 此题的正确选项为 A 、B;设固体质量为 M ,依据动量守恒定律有:mv M m v 由于两次射入的相互作用对象没有变化,子弹均是留在固体中,因此,固体的末速度是一样的,而子弹对滑块做的功等于滑块的动能变化,对滑块的冲量等于滑块的动量的变化,因此 A、B 选项是正确的;名师归纳总结 练习 81、一木块静止于光滑水平面上,水平飞行的子弹击中木块后,射入的深度为d1;第 4 页,共 13 页如两块同样的木块沿子弹射来的方向靠在一起排放,被相同的子弹射中,射入的深度为d2,就有()Ad1d2Bd1=d2Cd1d2D无法确定- - - - - - -精选学习资料 - -
14、 - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载例 82:把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平地面上,枪发射出子弹时,关于枪、子弹、车的以下说法正确选项()A.枪和子弹组成的系统动量守恒B.枪和车组成的系统动量守恒C.只有忽视不计子弹和枪筒之间的摩擦,枪、车和子弹组成的系统的动量才近似守恒D.枪、子弹、车组成的系统动量守恒【错解分析】 错解: C;同学挑选改选项的理由是改选项的描述比较具体,因此依据感觉是它;产生这样错误的缘由是对动量守恒的条件没有弄清晰,内力和外力没有进行认真地区分;【解题指导】 判定系统是否动量守恒时,肯定要抓住守恒条件,即系统不受外力或者所受合外力为 0;【答
15、案】 此题的正确选项为 D;此题 C 选项中所提到的子弹和枪筒之间的摩擦是系统的内力,在考虑枪、子弹、车组成的系统时,这个因素是不用考虑的;依据受力分析,可知该系统所受合外力为0,符合动量守b恒的条件,应选D;a 紧靠在墙壁上,在练习 82、木块 a 和 b 用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,上施加向左的水平力使弹簧压缩,如图 1 所示,当撤去外力后,以下说法中正确选项()A a 尚未离开墙壁前,a 和 b 系统的动量守恒Ba 尚未离开墙壁前,a 与 b 系统的动量不守恒Ca 离开墙后, a、b 系统动量守恒Da 离开墙后, a、 b 系统动量不守恒例 83:如下列图,位于光滑水平桌面上
16、的小滑块 A 和 B 都可视作质点,质量相等;B 与轻质弹簧相连;设 B 静止, A 以某一初速度向 B 运动并与弹簧发生碰撞;在整个碰撞过程中,弹簧具有的最大弹性势能等于()A. A 的初动能B. A 的初动能的1/2 A B C. A 的初动能的1/3 D. A 的初动能的1/4 【错解分析】 错解:依据能量守恒,当小滑块的动能全部转化为弹簧的弹性势能的时候,名师归纳总结 弹簧具有最大弹性势能,因此选A;第 5 页,共 13 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载产生错误的缘由是同学没有进行认真的过程分析,没有弄清晰两个物体的运
17、动情形,简 单地依据感觉下结论;【解题指导】 处理带有弹簧的碰撞问题,认真分析运动的变化过程是关键,面对弹簧问 题,肯定要留意细节的分析,实行“ 慢镜头” 的手段;【答案】 此题的正确选项为 B;解决这样的问题, 最好的方法就是能够将两个物体作用的过程细化; 具体分析如右图,开头 A 物体向 B 运动,Aa1Ba2a 2 v 2 B如右上图;接着,A 与弹簧接触,稍有作用,弹簧即有形变,分别对 A、B 物体产生如右中图的作用力,对 A 的作v 1v2用力的成效就是产生一个使A 减速的加速度,对B 的作用力的成效就是产生一个使B 加速的加速度;如此,AAB在减速, B 在加速,一起向右运动,但是
18、在开头的时候,a 1A 的速度依旧比B 的大,所以相同时间内, A 走的位移依v 1然比 B 大,故两者之间的距离依旧在减小,弹簧不断压BA缩,弹簧产生的作用力越来越大,对 A 的加速作用和对的加速作用而逐步变大,于是,A 的速度不断减小,B 的速度不断增大,直到某个瞬时两个物体的速度一样,如右下图;过了这个瞬时,由于弹簧的压缩状态没有发生任何变化,所以对 两个物体的作用力以及力的成效也没有变,所以 A 要连续减速, B 要连续加速, 这就会使得 B 的速度变的比 A 大,于是 A、B 物体之间的距离开头变大;因此,两个物体之间的距离最小 的时候,也就是弹簧压缩量最大的时候,也就是弹性势能最大
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