- 对心碰撞和非对心碰撞、散射
- 共327题
【选修3-5选做题】
质量为1=1.0k和(未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其x－ (位移－时间)图象如图所示，试通过计算回答下列问题：
（1）2等于多少千克？
（2）质量为1的物体在碰撞过程中动量变化量是多少？
（3）碰撞过程是弹性碰撞还是非弹性碰撞？
正确答案
解：（1）碰撞前m2是静止的，m1的速度为v1=4m/s
碰后m1的速度
根据动量守恒定律有
（2）
（3）
是弹性碰撞
【选修3-5选做题】
如图，、、三个木块的质量均为，置于光滑的水平面上，、之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连。将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把和紧连，使弹簧不能伸展，以至于、可视为一个整体。现以初速0沿、的连线方向朝运动，与相碰并粘合在一起。 以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使与、分离。已知离开弹簧后的速度恰为0。求弹簧释放的势能。
正确答案
解：设碰后和的共同速度的大小为，由动量守恒得
设离开弹簧时，的速度大小为v1，由动量守恒得
设弹簧的弹性势能为EP，从细线断开到C与弹簧分开的过程中机械能守恒，有
由①②③式得弹簧所释放的势能为
【选修3-5选做题】
倾角为θ的斜面固定在地面上，质量为M的物体A静止在斜面上，质量为m的物体B以某一速度向A运动，已知刚与A接触时，B的速度为v0，两者碰撞后迅速分开，设碰撞时间为t且极短，B物体与斜面的动摩擦因素为μ，碰撞接触后A获得的速度为
(1)碰后瞬间B的速度。
(2)两物体碰撞过程中的平均作用力。
正确答案
解：（1）由题知，两物体碰撞时间极短，故内力远大于外力。故AB组成的系统满足动量守恒定律。设碰后瞬间B 的速度为v，取下面向下为正方向，则有：
解得：
由3m＞M＞2m可以判断，v的方向沿斜面向下，且v＜
（2）以B为研究对象，B平行于斜面受到下滑力、滑动摩擦力以及A对B的作用力F，由动量定理可得：
解得：
（选修3-5选做题）
如图所示，有四个质量相同，其大小可不计的小木块A、B、C、D依次等距离地放在水平面上，各木块之间的距离s=1m，水平面在B木块的左侧是光滑的，右侧是粗糙的，且与木块的动摩擦因数均为μ=0.2。开始时，A木块以v0的速度向右运动，其余的木块静止，A木块与B木块发生碰撞，接着陆续发生其他碰撞，假设木块之间碰撞后均结合成一体，试问：初速度v0取何值时，可以使C木块能被碰撞而D木块不能被碰撞。（g取10m/s2）
正确答案
解：设A、B碰撞后速度为v1
由动量守恒：mv0=2mv1A、B共同运动到与C碰前过程，由动能定理：
与C碰撞，动量守恒：2mv2=3mv3（其中v2，v3为与C碰撞前后的速度）
A、B、C共同运动至速度为零时的位移为L（且0
由动能定理：
联立上述四式并代入数据解得：4 m/s
【选修3-5选做题】
如图（1）所示，物体A、B的质量分别是4kg和8kg，由轻弹簧连接，静止放在光滑的水平面上，物体B左侧与竖直墙壁相接触。另有一个物体C水平向左运动，在t=5s时与物体A相碰，并立即与A有相同的速度，一起向左运动，物块C的速度-时间图象如图（2）所示。
（1）求物块C的质量。
（2）弹簧压缩具有的最大弹性势能。
（3）在5s到15s的时间内墙壁对物体B的作用力的冲量。
正确答案
解：（1）由图象可得：物体C以速度
解得：
（2）物块C和A一起运动，压缩弹簧，它们的动能完全转化为弹性势能
最大弹性势能为
（3）5s到15s内，墙壁对B的作用力F等于轻弹簧的弹力，轻弹簧的弹力使物体A和C的速度由2m/s减到0，再反弹到2m/s，则弹力的冲量等于F的冲量为：
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