题文
如图所示,光滑地面上有P、Q两个固定挡板,A、B是两挡板连线的三等分点.A点有一质量为m2的静止小球,P挡板的右侧有一质量为m1的等大小球以速度v0向右运动.小球与小球、小球与挡板间的碰撞均没有机械能损失,两小球均可视为质点.已知两小球之间的第二次碰撞恰好发生在B点处,则两小球的质量之比m1:m2可能为( )A.3:1B.1:3C.1:5D.1:7
题型:未知 难度:其他题型
答案
①若碰后球1的速度方向与原来的方向相同,可知1球的速度小于2球的速度,两球在B点相遇,是球2反弹后在B点相遇,有:v2t=3v1t,即:v2=3v1.
根据动量守恒得,m1v0=m1v1+m2v2,根据机械能守恒得:
12m1v02=12m1v12+12m2v22,
联立解得m1=3m2.故A正确.
②若碰撞后球1的速度方向与原来的方向相反,与挡板碰后反弹在B点追上球2,
则有:v1t=3v2t,即:v1=3v2.
根据动量守恒得:m1v0=-m1v1+m2v2,
根据机械能守恒得:12m1v02=12m1v12+12m2v22,
联立解得:m2=7m1.故D正确.
③若碰撞后球1的速度方向与原来的方向相反,与挡板碰后反弹、球2与单摆碰后反弹在B点相遇,
则有:v1t=v2t,即:v1=v2,
根据动量守恒得:m1v0=-m1v1+m2v2,
根据机械能守恒得:12m1v02=12m1v12+12m2v22,
联立解得:m2=3m1.故B正确.
故选:ABD.
解析
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考点
据考高分专家说,试题“如图所示,光滑地面上有P、Q两个固定挡板.....”主要考查你对 [动量守恒定律 ]考点的理解。
动量守恒定律
动量守恒定律:
1、内容:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
2、表达式:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。
3、动量守恒定律成立的条件:
①系统不受外力或系统所受外力的合力为零;
②系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多,可以忽略不计;
③系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。
4、动量守恒的速度具有“四性”:
①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性。
动量守恒定律与机械能守恒定律的比较:
系统动量守恒的判断方法:
方法一:南动量守恒的条件判断动量守恒的步骤如下:
(1)明确系统由哪几部分组成。
(2)对系统中各物体进行受力分析,分清哪些是内力,哪些是外力。
(3)看所有外力的合力是否为零,或内力是否远大于外力,从而判断系统的动量是否守恒。
方法二:南系统动量变化情况判断动量守恒方法如下:
(1)明确初始状态系统的总动量是多少。
(2)对系统内的物体进行受力分析、运动分析,确定每一个物体的动量变化情况。
(3)确定系统动量变化情况,进而判定系统的动量是否守恒。





