高考物理易错题解题方法大全 碰撞与动量守恒

高考物理易错题解题方法大全 碰撞与动量守恒内容摘要：

1、- 1 ）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况将是（ ） 的速度大而向左运动 解分析】错解：因为 A 的质量大，所以它的惯性大，所以它不容停下来，因此应该选 B；或者因为 B 的速度大，所以它肯定比 A 后停下来，所以应该选 C。 产生上述错误的原因是没有能够全面分析题目条件，只是从一个单一的角度去思考问题，失之偏颇。 【解题指导】碰撞问题应该从动量的角度去思考，而不能仅看质量或者速度，因为在相互作用过程中，这两个因 2、素是一起起作用的。 【答案】本题的正确选项为 A。 由动量定理知，A 和 B 两物体在碰撞之前的动量等大反向，碰撞过程中动量守恒，因此碰撞之后合在一起的总动量为零，故选 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，则下述说法中正确的是 （ ）A若碰后，A 球速度为 0，则碰前 A 的动量一定大于 B 的动量B若碰后，A 球速度为 0，则碰前 A 的动量一定小于 B 的动量C若碰后，B 球速度为 0，则碰前 A 的动量一定大于 B 的动量D若碰后，B 球速度为 0，则碰前 A 的动量一定小于 B 的动量例 77：质量为 M 的小车在水平地面上以速度 速向右运动。 当车 3、中的砂子从底部的漏斗中不断流下时，车子的速度将（ ）A. 减小 B. 不变 C. 增大 D. 无法确定【错解分析】错解：因为随着砂子的不断流下，车子的总质量减小，根据动量守恒定律总动量不变，所以车速增大，故选 C。 产生上述错误的原因，是在利用动量守恒定律处理问题时，研究对象的选取出了问题。 因为，此时，应保持初、末状态研究对象的是同一系统，质量不变。 【解题指导】利用动量守恒定律解决问题的时候，在所研究的过程中，研究对象的系统一定不能发生变化，抓住研究对象，分析组成该系统的各个部分的动量变化情况，达到解决问题的目的。 【答案】本题的正确选项为 B。 - 2 动量守恒定律，在初状态，砂子下落之前，砂子和 4、车都以 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的速度为 v，由（M+ m）v 0=m v得 v= 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，在下列各种情况中，小车速度仍保持不变的是（ ）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：分析下列情况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 5、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：本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认识不清，混淆了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，则系统动量守恒；（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】本题的正确选项为 A、B、D。 A 、B 选项符合条件（2）；D 6、选项符合条件（3）练习 78：下列关于动量守恒的论述正确的是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，则系统在该方向上动量守恒C如果系统内部有相互作用的摩擦力，系统的机械能必然减少，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，系统的动量仍然守恒- 3 9：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 向它们，如图所示，设碰撞中不损失机械能，则碰后三个小球的速度可能值是（ ）A. B. 0321103211,0. D. 0321,0 0321,【错解分析】错解：因为三个小球在碰撞过程中动量守恒，碰撞之 7、后总动量为 m 选 C、D。 产生上述错误的原因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】本题的正确选项为 D。 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 ，显然违反了题干中2041 D 选项，则既满足了动量守恒条件，也满足了机械能守恒条件，故正确选项为 D。 练习 79：如图所示，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，彼此间隔一定的距离。 开始时后面 3 个小球处于静止状态，第一个小球以速度 v 向第二个小球碰去 8、，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，下列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 v=2m/s DV=2m/s v=12m/s【错解分析】错解：根据动量守恒定律 MV+ V+m v，可知 A、B、C、D 均有可能。 123 是没有考虑碰撞过程中的能量关系，即碰撞之后的能量是不可能增加的，可以保持不变（弹性碰撞），也可以减少（非弹性碰撞）；二是 9、相碰的两个物体不可能从相互之间穿过。 【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，不违背最起码的规律和生活实际。 【答案】本题的正确选项为 A、B。 根据动量守恒，上述四个选项确实都符合要求，但同时考虑能量关系和实际运动的可能性。 由 ，可知碰撞前的总能量为 1J。 同样可以计算出 A 选项情况的碰后总能量21 1J， B 选项情况的碰后总能量为 选项情况的碰后总能量为 以，D 选项错误；至于 C 选项，则明显不符合实际，不可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一直线、同一方向运动，A 球的动量是5kgm/s ，B 球的动量是 7kgm/s 10、，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（ ）A6kgm/s、6kgm/s B4kgm/s、8kgm/2kgm/s、14m/s Dm/s、15m/1：矩形滑块由不同材料的上下两层固体组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m 的子弹以速度 v 水平射向滑块。 若射中上层子弹刚好不穿出，若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 B两次滑块所受冲量一样大C子弹嵌入上层时对滑块做功多 D子弹嵌入上层时滑块所受冲量大【错解分析】错解：因为子弹射入上层时，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 11、生错误的原因在于只看到了现象，没有了解其本质，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，还是应该从动量的变化角度去思考，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，动量和机械能的变化也就没有变化。 【答案】本题的正确选项为 A、B。 设固体质量为 M，根据动量守恒定律有：)(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。 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 两块 12、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 有（ ）- 5 -Ad 1 Bd 1= Cd 1 D无法确定例 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、车的下列说法正确的是（ ）、弹、车组成的系统动量守恒【错解分析】错解：C。 学生选择改选项的理由是改选项的描述比较详细，因此根据感觉是它。 产生这样错误的原因是对动量守恒的条件没有弄清楚，内力和外力没有进行认真地区分。 【解题指导】判断系统是否动量守恒时，一定要抓住守恒条件，即系统不受外力或者所受合外力为 0。 【答案】本题的正确选项为 D。 本题 C 选项中所提到的子弹和枪筒之间的 13、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。 根据受力分析，可知该系统所受合外力为 0，符合动量守恒的条件，故选 D。 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，a 紧靠在墙壁上，在b 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，下列说法中正确的是（ ）Aa 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：如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块 A 和 B 都可视作质点，质量相等。 B 静止， A 以某 14、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 A 的初动能的 1/3D. A 的初动能的 1/4【错解分析】错解：根据能量守恒，当小滑块的动能全部转化为弹簧的弹性势能的时候，弹簧具有最大弹性势能，因此选 A。 产生错误的原因是学生没有进行认真的过程分析，没有弄清楚两个物体的运动情况，简单地根据感觉下结论。 【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，一定要注重细节的分析，采取“慢镜头”的手段。 【答案】本题的正确选项为 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，开始 A 物体向 B 运动，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 的作用力的效果就是产生一个使 A 减速的加速度，对 B 的作用力的效果则是产生一个使 B 加速的加速度。 如此，A 在减速，B 在加速，一起向右运动，但是在开始的时候，A 的速度依然比 B 的大，所以相同时间内，A 走的位移依然比 B 大，故两者之间的距离依然在减小，弹簧不断压缩，弹簧产生的作用力越来越大，对 A 的加速作。