部编版2020年高考物理一轮复习 第六章 动量和动量守恒定律 第2讲 动量守恒定律及应用学案

解析 设小球相对于地面移动的距离为s1，大球相对于地面移动的距离为s2。下落时间为t，

s1s21则由水平方向动量守恒得m＝2m；s1＋s2＝R；解得s2＝R。

tt3

1

答案 R 3

见学生用书P098

1．如图所示，光滑的水平面上，小球A以速度v0向右运动时与静止的小球B发生对心正碰，碰后A球的速率为，B球的速率为，A、B两球的质量之比为( )

32

v0v0

A．3∶8 B．3∶5 C．2∶3 D．4∶3

v0v0mA3mA3

解析 碰撞瞬间动量守恒，规定向右为正方向，则有mAv0＝±mA＋mB，解得＝或＝，

32mB8mB4

所以A项正确。 答案 A

2．一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为( )

A．v0－v2

B．v0＋v2

C．v0－v2 D．v0＋(v0－v2)

解析 系统分离前后，动量守恒：(m1＋m2)v0＝m1v1＋m2v2，解得v1＝v0＋(v0－v2)，故A、B、C项错误，D项正确。

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m2

m1m2m1

m2m1

答案 D

3．如图所示，两质量分别为m1和m2的弹性小球叠放在一起，从高度为h处自由落下，h远大于两小球半径，所有的碰撞都是完全弹性碰撞，且都发生在竖直方向。已知m2＝3m1，则小球m1反弹后能达到的高度为( )

A．h

B．2h

C．3h D．4h

解析 下降过程为自由落体运动，触地时两球速度相同，v＝2gh，m2碰撞地之后，速度瞬间反向，大小相等，选m1与m2碰撞过程为研究过程，碰撞前后动量守恒，设碰后m1、m2速度大小分别为v1、v2，选向上方向为正方向，则m2v－m1v＝m1v1＋m2v2， 由能量守恒定律得 112122

(m1＋m2)v＝m1v1＋m2v2， 222且m2＝3m1，

联立解得v1＝22gh。

v21

反弹后高度H＝＝4h，D项正确。

2g答案 D

4．A、B两物体发生正碰，碰撞前后物体A、B都在同一直线上运动，其位移－时间图象如图所示。由图可知，物体A、B的质量之比为 ( )

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A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．3∶1

解析 由图象知：碰前vA＝4 m/s，vB＝0。碰后v′A＝v′B＝1 m/s，由动量守恒可知mAvA＋0＝mAv′A＋mBv′B，解得mB＝3mA。故选项C正确。 答案 C

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