高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第一册第五节 弹性碰撞与非弹性碰撞同步练习题

1.5弹性碰撞与非弹性碰撞基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．如图所示，在光滑的水平面上有一质量为的小球以的速度向前运动，与质量为的静止木块发生碰撞，假设碰撞后木块的速度是，则（　　）

A．这一假设是合理的，碰撞后球的速度为

B．这一假设是合理的，碰撞后小球被弹回来

C．这一假设是不合理的，因而这种情况不可能发生

D．这一假设是可能发生的，但由于题给条件不足，的大小不能确定

2．竖直平面内有一光滑圆弧形轨道，O为最低点，A、B两点距O点的高度分别为1m和4m现从A点释放一质量为的大物体，且每隔适当的时间从B点释放一质量为的小物体，它们和大物体碰撞后都结为一体，若每当大物体向右运动到O点时，都有一个小物体与之碰撞，如果要让大物体静止，则需要释放多少个小球（　　）

A．4 B．5 C．6 D．7

3．光滑水平面上半径相等的两金属小球A和B相向运动并发生对心碰撞，碰后两球均静止，若两球的质量之比为mA：mB=1：3，则两球碰前的速度关系为（　　）

A．方向相同，大小之比为1：3

B．方向相同，大小之比为3：1

C．方向相反，大小之比为1：3

D．方向相反，大小之比为3：1

4．如图所示，在光滑的水平面上，有一质量为M＝3kg的木板，木板上有质量为m＝1kg的物块．它们都以v＝4m/s的初速度反向运动，它们之间有摩擦，且木板足够长，当木板的速度为2.4m/s时，物块的运动情况是(　　)                                    

A．作匀速运动

B．作减速运动

C．作变加速运动

D．作匀加速运动

5．下列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了显著变化的过程

B．在碰撞现象中，尽管内力都远大于外力，但外力仍不可以忽略不计

C．如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫作非弹性碰撞

D．微观粒子的相互作用由于不发生直接接触，所以不能称其为碰撞

6．质量相等的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7kg·m/s，B球的动量是5kg·m/s，当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是（　　）

A．pA＝6kg·m/s，pB＝6kg·m/s

B．pA＝3kg·m/s，pB＝9kg·m/s

C．pA＝-2kg·m/s，pB＝14kg·m/s

D．pA＝6.5kg·m/s，pB＝5.5kg·m/s

7．如图所示，质量为的小球乙用长为的轻绳悬于O点，另一等大的质量为的小球甲放在光滑的水平面上，小球甲、乙均可视为质点。现给小球甲一水平向右的速度，经过一段时间两小球发生正碰，且碰后小球甲的速度变为，以后小球乙在竖直面内做圆周运动，重力加速度。则下列说法正确的是（　　）

A．碰后瞬间小球乙的速度大小为6 m/s

B．小球甲和小球乙碰撞的过程中损失的机械能为0.6 J

C．小球乙在最高点时轻绳的拉力大小为零

D．两小球碰后的瞬间轻绳的拉力大小为6 N

8．在同一高度同时释放A、B和C三个物体，自由下落距离 h 时，物体A被水平飞来的子弹击中并留在A内，B受到一个水平方向的冲量，则A、B和C落地时间 t1 、t2 和t3 的关系是

A．t1 ＝t2＝t3 B．t1 ＞t2＞t3 C．t1 ＜t2＜t3 D．t1 ＞t2 = t3

9．如图甲所示，长木板A静止放在光滑的水平面上，质量kg的小物块B以p=3kg·m/s的初动量滑上长木板A的上表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B的动量随时间变化的情况如图乙所示（B最终没滑离A）。g取10 m/s2，则下列说法正确的是（　　）

A．长木板A的质量为1kg B．系统损失的机械能为2J

C．长木板A的最小长度为2m D．A、B间的动摩擦因数为0.1

10．质量为m的A球以速率v与质量为3m的静止B球沿光滑水平面发生正碰，碰撞后A球速率为，则B球速率可能为（      ）

A． B． C．2v D．

11．如图所示，小物块A通过一不可伸长的轻绳悬挂在天花板下，初始时静止。从发射器（图中未画出）射出的小物块B沿水平方向与A相撞，碰撞前B的速度大小为v，碰撞后二者粘在一起，并摆起一个较小角度。已知A和B的质量均为m，绳长为L，重力加速度大小为g，碰撞时间极短且忽略空气阻力。下列选项正确的是（　　）

A．B与A碰撞过程满足动量守恒、机械能守恒

B．AB一起上摆的过程中，轻绳拉力做负功，AB动能减小

C．碰撞后AB再次回到最低点时对绳的拉力大小为

D．碰撞后AB一起上升的最大高度为

12．如图所示，具有一定质量的小球A固定在轻杆一端，杆的另一端挂在小车支架的O点，用手将小球拉起使轻杆呈水平状态，在小车处于静止的情况下放手使小球摆下，在B处与固定在车上的油泥撞击后粘在一起，则此后小车的运动状态是（车位于光滑路面上）（　　）

A．向右运动 B．向左运动 C．静止不动 D．无法判断

13．如图所示，质量为m的A球在水平面上静止放置，质量为2m的B球向左运动速度大小为，B球与A球碰撞且无机械能损失，碰后A球速度大小为，B球的速度大小为，碰后相对速度与碰前相对速度的比值定义为恢复系统，下列选项正确的是

A．e=1 B． C． D．

14．如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰.小球的质量分别为m1和m2。图乙为它们碰撞前后的图象。已知，由此可以判断（　　）

A．碰前m2匀速运动，m1加速运动

B．碰后m2和m1都向右运动

C．

D．碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能

15．在光滑水平面上一长为的木板以速度水平向右运动，时刻一小物体以速度水平向右滑上长木板的左端，如图所示。已知木板和小物体质量相等，接触面的动摩擦因数，下列能正确反映两物体运动的图像是 （　　）

A． B．

C． D．

二、填空题（共4题）

16．如图所示，半径为及的光滑圆形轨道固定在竖直平面内，小球A、B质量均为m（两球可视为质点），球A从与圆心等高的位置静止沿轨道下滑，与位于轨道最低点的球B碰撞并粘连在一起，已知重力加速度为g．则碰撞中两球损失的机械能为_____，碰撞后两球在轨道上达到的最大高度为_____．

17．质量都是1 kg的物体A、B中间用一轻弹簧连接，放在光滑的水平地面上，现使B物体靠在竖直墙上，用力推物体A压缩弹簧，如图所示，这过程中外力做功8J。待系统静止后突然撤去外力．从撤去外力到弹簧恢复到原长的过程中墙对B物体的冲量大小是________N﹒s。当A、B间距离最大时，B物体的速度大小是________m/s。

18．在水平放置的气垫导轨上，质量为0.4kg、速度为0.5m/s的滑块甲与质量为0.6kg、速度为0.1m/s的滑块乙迎面相撞，碰撞后滑块乙的速度大小变为0.2m/s，此时滑块甲的速度大小为______m/s，方向与它原来速度方向_______．

19．某实验小组用如图所示装置验证动量守恒定律，实验开始前在水平放置的气垫导轨左端装一个弹射装置，当滑块碰到弹射装置后将被锁定，打开控制开关，滑块可被弹射装置向右弹出。滑块A（质量为mA）和B（质量为mB）上装有相同宽度的挡光片，两滑块之间发生的碰撞是弹性碰撞。实验开始前，滑块A被弹射装置锁定，滑块B静置于两个光电门之间。

（1）解除锁定，滑块A被弹出。计算机显示光电门1有一个时间记录，光电门2有两个时间记录，则滑块A与B的质量大小关系是mA________mB（填“大于”、“等于”或“小于”）。

（2）改变滑块质量，再次进行实验。计算机显示光电门1有两个时间记录、，光电门2有一个时间记录，则滑块A与B的质量大小关系是mA________mB（填“大于”、“等于”或“小于”），只要等式________成立，则可说明碰撞过程中动量守恒（用题中所给字母表示）。

三、综合题（共4题）

20．如图，粗糙斜面与光滑水平面通过光滑小圆弧平滑连接，斜面倾角=37°。小滑块（可看作质点）A的质量为mA=1kg，小滑块B的质量为mB=3kg，其左端连接一水平轻质弹簧。若滑块A在斜面上受到大小为4N，方向垂直斜面向下的恒力F作用时，恰能沿斜面匀速下滑。现撤去F，让滑块A从距斜面底端L=4m处，由静止开始下滑。取，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)滑块A与斜面间的动摩擦因数；

(2)撤去F后，滑块A到达斜面底端时的速度大小；

(3)滑块A与弹簧接触后的运动过程中弹簧最大弹性势能。

21．质量、长度、电量的导体板A在绝缘水平面上，质量可视为质点为绝缘物块B在导体板A上的左端，开始时A、B保持相对静止一起向右滑动，当它们的速度减小到时，立即施加一个方向水平向左、场强大小的匀强电场，此时A的右端到竖直绝缘挡板的距离为s，此后A、B始终处在匀强电场中，如图所示，假定A与挡板碰撞时间极短且无机械能损失，A与B之间（动摩擦因数）及A与地面之间（动摩擦因数）的最大静摩擦力均可认为等于其滑动摩擦力，取．试分析：

（1）当加上电场后，A，B是否立即有相对滑动；

（2）要使A与挡板碰后，最终B不从A上滑下，s应满足的条件．

22．如图所示，长为R=1.0m的不可伸长的细绳一端固定在O点，另一端系着质量为m2=0.1kg的小球B，小球B刚好与水平面相接触。现使质量为m1=0.4kg物块A以v0=6m/s的初速度向B运动，A与水平面间的动摩擦因数=0.55，A、B间的初始距离x=1.0m。两物体碰撞为弹性正碰，碰后B小球能在竖直平面内做完整圆周运动。已知重力加速度g=10m/s2，两物体均可视为质点，试求：

(1)两物体碰撞前瞬间，A物块速度v1的大小；

(2)两物体碰撞后瞬间，B球速度v2的大小；

(3)B球运动到圆周最高点时细绳受到的拉力大小。

23．如图所示，用轻弹簧拴接A、B两物块放在光滑的水平地面上，物块B的左侧与竖直墙面接触。物块C以速度v0= 6m/s向左运动，与物块A发生弹性碰撞，已知物块A、B、C的质量分别是mA = 3kg、mB = 2kg、mC = 1kg，弹簧始终在弹性限度内，求：

（1）物块B离开墙壁前和离开墙壁后，弹簧的最大弹性势能之比；

（2）物块B离开墙壁后的最大速度。

参考答案

1．C

2．B

3．D

4．D

5．A

6．A

7．A

8．D

9．D

10．D

11．D

12．C

13．A

14．C

15．C

16．；       

17．4    2   

18．0.05    相同   

19．大于    小于       

20．(1)0.5；(2)4m/s；(3)6J

21．(1)A、B仍保持相对静止以相同加速度a向右做匀减速运动，而无相对滑动(2)2.0m

22．(1)5m/s；(2)8m/s；(3)1.4N

23．（1）；（2）