高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第一册第4节 弹性碰撞与非弹性碰撞同步训练题

1.4弹性碰撞与非弹性碰撞同步练习2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．下列不属于反冲运动的是（　　）

A．喷气式飞机的运动 B．直升机的运动

C．火箭的运动 D．反击式水轮机的运动

2．如图所示，在光滑水平面上，用等大反向的力F1、F2分别同时作用于A、B两个静止的物体上、已知mA<mB，经过相同的时间后同时撤去两力，以后两物体相碰并粘为一体，则粘合体最终将（　　）

A．静止 B．向右运动 C．向左运动 D．无法确定

3．如图所示，在光滑水平面上有直径相同的a、b两球，在同一直线上运动，选定向右为正方向，两球的动量分别为pa＝6 kg·m/s、pb＝－4 kg·m/s。当两球相碰之后，两球的动量可能是（     ）

A．pa＝－6 kg·m/s、pb＝4 kg·m/s

B．pa＝－6 kg·m/s、pb＝8 kg·m/s

C．pa＝－4 kg·m/s、pb＝6 kg·m/s

D．pa＝2 kg·m/s、pb＝0

4．解放军鱼雷快艇在南海海域附近执行任务，假设鱼雷快艇的总质量为M，以速度v前进，现沿快艇前进方向发射一颗质量为m的鱼雷后，快艇速度减为原来的，不计水的阻力，则鱼雷对地的发射速度为(　　)

A． B．

C． D．

5．形状相同、质量相等的A、两金属小球在光滑的水平面上沿同一直线、同一方向运动。A球的动量为，球的动量为。当A球追上球发生碰撞，则关于碰后A、两球的动量大小之比，下列可能正确的是（　　）

A． B． C． D．

6．小车静止在光滑水平面上，站在车上的人练习打靶(人相对于小车静止不动)，靶装在车上的另一端，如图所示，已知车、人、枪和靶的总质量为M(不含子弹)，子弹的质量为m，若子弹离开枪口的水平速度大小为v0(空气阻力不计)，子弹打入靶中且留在靶里，则子弹射入靶后，小车获得的速度大小为(   )

A．0 B．

C． D．

7．如图，动摩擦因数为μ的水平面上有两个物体A、B，质量均为m，相距L．现给A一初速度v使其向B运动，与B碰后粘在一起，则碰后A、B的共同速度为多大(重力加速度为g)

A．v B． C． D．

8．如图所示，A，B两小球质量相同，在光滑水平面上分别以动量和（向右为参考系正方向）做匀速直线运动，则在A球追上B球并与之碰撞的过程中，两小球碰撞后的动量和可能分别为（　　）

A．，  B．，

C．，  D．，

9．如图所示，光滑水平地面上有A、B两物体，质量都为m，B左端固定一个处在压缩状态的轻弹簧，轻弹簧被装置锁定，当弹簧再受到压缩时锁定装置会立即失效。A以速率v向右运动，当A撞上弹簧后，设弹簧始终不超过弹性限度，关于它们后续的运动过程说法正确的是（　　）

A．A物体最终会静止，B物体最终会以速率v向右运动

B．A、B系统的总动量最终将大于mv

C．A、B系统的总动能始终等于

D．当弹簧的弹性势能最大时A、B的总动能为

10．如图所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B以水平速度滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图所示，下列说法正确的是

A．A、B间的动摩擦因数为0.2

B．系统损失的机械能为4J

C．木板A的最小长度为1.5m

D．木板获得的动能为1J

11．如图所示，一质量的长方形木板放在光滑水平地面上，在其右端放一质量的小木块．现以地面为参照系，给和以大小均为，方向相反的初速度，使开始向左运动，开始向右运动，但最后并没有滑离板．、间的动摩擦因数为，取．下列说法正确的是（       ）

A．木块一直做匀减速运动

B．木块在木板上滑动过程中，木块的加速度大小不变方向变化

C．木块在加速运动过程中，木块相对于木板运动了

D．整个过程中，滑动摩擦产生的热量为焦耳

12．如图所示，光滑水平面的同一直线上放有个质量均为的小滑块，相邻滑块间的距离为，每个滑块均可看成质点．现给第一个滑块水平向右的初速度，滑块间相碰后均能粘在一起，则从第一个滑块开始运动，到第个滑块与第个滑块相碰时总的时间为（　　）

A． B．

C． D．

13．如图所示，小车静止在光滑水平面上，是小车内半圆弧轨道的水平直径，现将一质量为的小球从距A点正上方处由静止释放，小球由A点沿切线方向进入半圆轨道后又从点冲出，已知圆弧半径为，小车质量是小球质量的倍，不计一切摩擦，则下列说法正确的是（　　）

A．在相互作用过程中，小球和小车组成的系统动量守恒

B．若，则小球从滑入轨道至圆弧轨道的最低点的过程中，支持力做的功为

C．小球从滑入轨道至圆弧轨道的最低点时，车的位移大小为

D．小球从小车的点冲出后，不能上升到刚释放时的高度

14．如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球沿同一直线上运动．两球的质量关系为mB = 2mA，规定向右为正方向，两球的动量均为5kg·m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量变化量为-3 kg·m/s，则

A．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1:2

B．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1:4

C．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1:2

D．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1:4

15．如图所示，两个完全相同的小球P、Q分别与轻弹簧两端固定连接，开始时弹簧处于压缩状态。某时刻将P、Q从距地面高h处同时释放，下落到地面时P、Q间的距离等于释放时的距离，不计空气阻力，重力加速度为g，则（　　）

A．下落过程中P、Q的总动量守恒

B．下落过程中P、Q的总机械能保持不变

C．小球P落至地面时的速度

D．当小球P的加速度最大时，P、Q的总机械能最小

二、填空题（共4题）

16．如图所示, 水平桌面上有一木块A,质量198g, 它与桌面间动摩擦因数为0.1, 木块A距桌边2.0m, 一子弹质量2.0g, 水平射入木块后与木块一起在桌面上滑动, 子弹速度至少为_________m／s能将木块击出桌面.

17．甲、乙两船自身质量均为120kg，静止在静水中。当一个质量为30kg的小孩以相对于地面6m/s的水平速度从甲船跳到乙船后，若不计水的阻力，甲船的速度为______ m/s，乙船速度为______m/s

18．一门旧式大炮水平射出一枚质量为10kg的炮弹,炮弹飞出的水平速度为600m/s,炮身质量是2吨,则大炮后退的速度为________．

19．某同学设计了一个用电磁打点计时器探究碰撞中的不变量的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动。他设计的装置如图(甲)所示。小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50Hz，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力。

(甲)

(乙)

(1)若已测得打点纸带如图(乙)所示，并测得各计数点间距(已标在图上)。A为运动的起点，则应选______段来计算A碰前的速度。应选______段来计算A和B碰后的共同速度。(以上两空选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)

(2)已测得小车A的质量m1＝0.4kg，小车B的质量为m2＝0.2kg，则碰前两小车的总动量为______kg·m/s，碰后两小车的总动量为______kg·m/s。

三、综合题（共4题）

20．在绝缘水平面上放一个质量m=0.2kg的带电滑块A，所带电荷量q=1.0×10－5C，在滑块A的左边l=0.3m处放置一个不带电的绝缘滑块B，质量m′=0.4kg，B与一端连在竖直墙壁上的轻弹簧接触（不连接）且弹簧处于自然状态，弹簧原长s=0.07m。如图所示，在水平上方空间加一水平向左的匀强电场，电场强度的大小为E=4.0×105N/C，滑块A由静止释放后向左滑动并与滑块B发生碰撞，设碰撞时间极短，碰撞后两个滑块结合在一起共同运动并一起压缩弹簧至最短处（弹性限度内），此时弹性势能E0=0.31J，两个滑块始终没有分开，两个滑块的体积大小不计，与平面间的动摩擦因数均为μ=0.5，取g=10m/s2，求：

（1）两个滑块碰撞后刚结合在一起的共同速度v；

（2）两个滑块被弹簧弹开后距竖直墙壁的最大距离s′（结果保留1位有效数字）。

21．光滑水平面上质量为1kg的小球A，以2.0m/s的速度与同向运动的速度为1.0m/s、质量为2kg的大小相同的小球B发生正碰,碰撞后小球B以1.5m/s的速度运动．求:

(1)碰后A球的速度大小;

(2)碰撞过程中A、B系统损失的机械能．

22．如图1所示，一倾角为θ=37°、高为h=0.3m的斜面固定在水平面上，一可视为质点质量为m=1kg，带电荷量q=+0.02C的物块放在斜面顶端，距斜面底端L=0.6m处有一竖直放置的光滑半圆轨道，半径为R=0.2m，半圆轨道底端有一质量M=1kg可视为的质点的绝缘小球，半圆轨道底端与斜面底端之间存在如图2所示的变化电场(水平向右为正方向，图1中O点对应坐标原点，虚线与坐标轴轴围成的图形是椭圆一部分，椭圆面积公式，a、b分别为半长轴和半短轴)．现给物块一沿斜面向下的初速度，物块运动到半圆轨道处与小球发生对心弹性碰撞，不计物块经过斜面底端时的能量损失，已知物块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ=0.5，重力加速度，．

(1)若小球不脱离半圆轨道，求物块在斜面顶端释放的初速度范围；

(2)若小球能通过最高点，并垂直打在斜面上，求小球离开半圆轨道时的速度及小球打在斜面上的位置．

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．B

2．A

3．C

4．A

5．C

6．A

7．C

8．C

9．D

10．D

11．C

12．B

13．B

14．C

15．D

16．200

17．         

18．3m/s

19．     BC     DE     0.420     0.417

20．（1）1.0m/s；（2）0.1m

21．，

22．(1)；(2)；小球恰好垂直打在斜面的底端；

23．（1）；（2）