高中物理人教版 (新课标)选修34 碰撞同步练习题

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修34 碰撞同步练习题，共4页。

1．下面关于碰撞的理解正确的是( )
A．碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短时间内它们的运动状态发生显著变化的过程
B．在碰撞现象中，一般内力都远大于外力，所以可以认为碰撞时系统的总动量守恒
C．如果碰撞过程中机械能也守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞
D．微观粒子的碰撞由于不发生直接接触，所以不满足动量守恒的条件，不能应用动量守
恒定律求解
2．在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等速率相向而行，并发生碰撞，下列现象可能的是
( )
A．若两球质量相同，碰后以某一相等速率互相分开
B．若两球质量相同，碰后以某一相等速率同向而行
C．若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开
D．若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行
[方法技巧题组]
3．如图1所示，木块A和B质量均为2 kg，置于光滑水平面上．B与一轻质弹簧一端相连，弹簧另一端固定在竖直挡板上，当A以4 m/s的速度向B撞击时，由于有橡皮泥而粘在一起运动，那么弹簧被压缩到最短时，具有的弹性势能大小为( )
图1
A．4 J B．8 J
C．16 J D．32 J
4．在光滑的水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小球以速度v0射向它们，如图2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( )
图2
A．v1＝v2＝v3＝eq \f(1,\r(3))v0
B．v1＝0，v2＝v3＝eq \f(1,\r(2))v0
C．v1＝0，v2＝v3＝eq \f(1,2)v0
D．v1＝v2＝0，v3＝v0
5．如图3所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相同的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是( )
图3
A．A开始运动时
B．A的速度等于v时
C．B的速度等于零时
D．A和B的速度相等时
6．如图4所示，在光滑水平面上有A、B两小球沿同一条直线向右运动，并发生对心碰撞．设向右为正方向，碰前A、B两球的动量分别是pA＝10 kg·m/s、pB＝15 kg·m/s，碰后两小球的动量变化可能是( )
A．ΔpA＝15 kg·m/s，ΔpB＝5 kg·m/s
B．ΔpA＝－5 kg·m/s，ΔpB＝5 kg·m/s
C．ΔpA＝5 kg·m/s，ΔpB＝－5 kg·m/s
D．ΔpA＝－20 kg·m/s，ΔpB＝20 kg·m/s[来源:Z*xx*k.Cm]
7．现有甲、乙两滑块，质量分别为3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞．已知碰撞后，甲滑块静止不动，那么这次碰撞是( )
A．弹性碰撞
B．非弹性碰撞
C．完全非弹性碰撞
D．条件不足，无法确定[来源:Z#xx#k.Cm]
8．(2012·山东理综·38(2))如图5所示，光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为
mA＝3m、mB＝mC＝m，开始时B、C均静止，A以初速度v0向右运动，A与B碰撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变．求B与C碰撞前B的速度大小．[来源:学*科*网]
图5
9．如图6所示，两个质量m1＝20 g、m2＝80 g的小球，用等长的细线悬挂在O点．悬挂m2的细线处于竖直状态，悬挂m1的细线处于伸直状态且与竖直方向成37°角．现将m1由静止释放，m1与m2碰撞后粘在一起．若线长L＝1 m，重力加速度g＝10 m/s2，取sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，求：
图6
(1)碰撞前瞬间m1的速度v0；
(2)碰撞中损失的机械能ΔE.
10．在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速率v0向右运动．在小球的前方O点处有一质量为m2的小球B处于静止状态，如图7所示．小球A与小球B发生正碰后小球A、B均向右运动．小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇，PQ＝1.5PO.假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性的，求两小球质量之比m1/m2.
图7
[创新应用题组]
11．在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂．中子在重水中可与eq \\al(2,1)H核碰撞减速，在石墨中与eq \\al(12, 6)C核碰撞减速．上述碰撞可简化为弹性碰撞模型．某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？
答案
1．AB 2．AD 3．B 4．D 5．D 6．B 7．A
8.eq \f(6,5)v0
9．(1)2 m/s (2)0.032 J
10．2
11．见解析
解析 设中子质量为mn，靶核质量为m，由动量守恒定律得mnv0＝mnv1＋mv2
由机械能守恒得
eq \f(1,2)mnveq \\al( 2,0)＝eq \f(1,2)mnveq \\al( 2,1)＋eq \f(1,2)mveq \\al( 2,2)
解得v1＝eq \f(mn－m,mn＋m)v0
在重水中靶核质量mH＝2mn
v1H＝eq \f(mn－mH,mn＋mH)v0＝－eq \f(1,3)v0
在石墨中靶核质量mC＝12mn
v1C＝eq \f(mn－mC,mn＋mC)v0＝－eq \f(11,13)v0
与重水靶核碰后中子速度较小，故重水减速效果更好．