课时训练5碰撞一、综合题1.科学家试图模拟宇宙大爆炸初的情境,他们使两个带正电的不同重离子加速后,沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞。为了使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能,关键是设法使这两个重离子在碰撞前的瞬间具有相同大小的()A.速率B.质量C.动量D.动能答案:C解析:尽可能减少碰后粒子的动能,才能尽可能增大内能,所以设法使这两个重离子在碰撞前的瞬间合动量为零,即具有相同大小的动量。2.在一条直线上相向运动的甲、乙两个小球,它们的动能相等,已知甲球的质量大于乙球的质量,它们正碰后可能发生的情况是()A.甲球停下,乙球反向运动B.甲球反向运动,乙球停下C.甲、乙两球都反向运动D.甲、乙两球都反向运动,且动能仍相等答案:AC解析:由p2=2mEk知,甲球的动量大于乙球的动量,所以总动量的方向应为甲球的初动量的方向,可以判断A、C正确。3.质量为M的物块以速度v运动,与质量为m的静止物块发生正撞,碰撞后两者的动量正好相等,两者质量之比可能为()A.2B.3C.4D.5答案:AB解析:本题考查动量守恒。根据动量守恒和能量守恒得碰撞后两者的动量都为p,则总动量为2p,根据p2=2mEk以及能量的关系得,所以≤3,故A、B正确。4.如图所示,在真空中一光滑绝缘水平面上,有直径相同的两个金属球A、C,质量mA=1×10-2kg、mC=5×10-3kg,静止在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中的C球带正电,电荷量qC=1.0×10-2C。在磁场外不带电的A球以速度v0=20m/s进入磁场中与C球发生正碰后,C球对水平面的压力恰好为零(g取10m/s2),则碰后A球的速度为()A.10m/sB.5m/sC.-10m/sD.-20m/s答案:A解析:A球与C球发生正碰,则动量守恒,即mAv0=mAvA+mCvC,接触后,C球所带电荷量变为,对水平面压力为零,则vCB=mCg,解以上各式得vA=10m/s,所以选项A正确。5.在高速公路上发生一起交通事故,一辆质量为1500kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一质量为3000kg向北行驶的卡车,碰后两辆车接在一起,并向南滑行了一小段距离后停下,根据测速仪的测定,长途客车碰前以20m/s的速率行驶,由此可判断卡车碰前的行驶速率()A.小于10m/sB.大于20m/s,小于30m/sC.大于10m/s,小于20m/sD.小于30m/s,小于40m/s答案:A解析:两车相撞后向南滑行,说明系统总动量向南,则客车的初动量大于货车的初动量,亦即1500×20kg·m/s>3000kg×v,所以货车速度v<10m/s。16.在光滑的水平面上,有a、b两球,其质量分别为ma、mb,两球在t0时刻发生正碰,并且在碰撞过程中无机械能损失,两球在碰撞后的速度图象如图所示,下列关系正确的是()A.ma>mbB.ma
