人教版物理选择性必修第一册 1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞+同步练习

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1.5课 弹性碰撞和非弹性碰撞
解题要点梳理：
碰撞三原则
1.系统动量守恒原则：碰撞前后系统的总动量守恒:;
2.动能不增加原则：碰撞后系统的总动能小于或等于碰撞前系统的总动能，即系统的总动能不增加：
;
3.速度要合理原则：
（1）若碰后两物体同向运动，则碰撞后后面物体的速度一定小于或等于前面物体的速度（否则碰撞没有结束，还要发生碰撞）：
（2）碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变。
基础巩固

1.（2022·全国·高三专题练习）A、B两小球在光滑水平面上沿同一直线运动，B球在前，A球在后．mA=1kg，mB=2kg．经过一段时间，A、B发生正碰，碰撞时间极短，碰撞前、后两球的位移一时间图像如图所示，根据以上信息可知碰撞类型属于（ ）
A．弹性碰撞
B．非弹性碰撞
C．完全非弹性碰撞
D．条件不足，无法判断


2.（2022·全国·高二专题练习）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辆质量为 3000 kg 向北行驶的卡车，碰后两车接在一起，并向南滑行了一段距离后停止。根据测速仪的测定，长途客车碰前以 20 m/s 的速度行驶，由此可判断卡车碰前的行驶速率为（　　）
A．小于 10 m/s B．大于 10 m/s 小于 20m/s
C．大于 20 m/s 小于30m/s D．大于 30 m/s 小于 40 m/s
3.（2022·福建·福州三中高三阶段练习）如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点，P的质量为m，Q的质量为3m，Q与轻质弹簧相连。Q原来静止，P以一定初动能E向Q运动并与弹簧发生碰撞。在整个过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于（　　）

A． B． C． D．E
4.（2022·河南·栾川县第一高级中学高二阶段练习）如图所示，光滑水平面上有大小相同、质量均为m=3kg的A、B、C三个小球，小球A以速度v0=4m/s向左运动，与静止不动右端有一轻弹簧的小球B发生对心碰撞，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动。假设B和C碰撞过程时间极短，碰撞后小球A与弹簧不粘连，则下列说法正确的是（　　）

A．弹簧最短时，三个小球共同速度的大小为1m/s
B．从开始到弹簧最短的过程中小球C受到的冲量大小为4N·s
C．从开始到小球A与弹簧分离的过程中整个系统损失的机械能为6J
D．小球B与小球C碰撞之前，小球A、B共同速度的大小为3m/s
5.（2022·山西省长治市第二中学校高一期末）甲、乙两铁球质量分别是m1＝1kg、m2＝2kg，在光滑平面上沿同一直线运动，速度分别是v1＝6m/s、v2＝2m/s。甲追上乙发生正碰后两物体的速度有可能是（　 　）
A．v1′＝7m/s，v2′＝1.5m/s B．v1′＝2m/s，v2′＝4m/s
C．v1′＝3.5m/s，v2′＝3.5m/s D．v1′＝8m/s，v2′＝1m/s
6．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，动量分别为、的两个小球A、B在光滑的水平面上沿一直线向右运动，经过一段时间后两球发生正碰，分别用、表示两小球动量的变化量，则下列选项中可能正确的是（　　）

A．， B．，
C．， D．，
7．（2022·湖南·邵阳市第二中学高二期中）（多选）如图所示，竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与光滑水平桌面相切，小滑块B静止在圆弧轨道的最低点。现将小滑块A从圆弧轨道的最高点无初速度释放。已知圆弧轨道半径，小滑块的质量关系是，重力加速度。则碰后小滑块B的速度大小不可能是（　　）

A． B． C． D．

8.（2022·广东茂名·高二期末）如图所示，固定在地面上的光滑圆弧面与光滑水平地面平滑连接，水平地面的右端与车C的上表面平滑相接，在圆弧面上有一个滑块，其质量为，在距车C的水平面高处由静止下滑，车C的质量为，在车C的左端有一个质量的滑块B，滑块与B均可看作质点，滑块与B发生弹性碰撞，碰撞时间极短，最终滑块B没有从车C上滑出，已知滑块、B与车C的动摩擦因数均为，车C与水平地面的摩擦忽略不计。取重力加速度。求：
（1）滑块与B碰撞后瞬间，滑块B的速度大小；
（2）车C的最短长度。









能力提升
9.（2022·云南·玉溪师范学院附属中学高二开学考试）在光滑水平面上，有两个小球A、B沿同一直线同向运动，B在前，A在后。已知碰前两球的动量分别为pA＝12 kg·m/s、pB＝13 kg·m/s，碰撞前后，它们动量的变化量分别为ΔpA、ΔpB。下列数值可能正确的是（　　）
A．ΔpA＝－4 kg·m/s、ΔpB＝4 kg·m/s
B．ΔpA＝4 kg·m/s、ΔpB＝－4 kg·m/s
C．ΔpA＝－24 kg·m/s、ΔpB＝24 kg·m/s
D．ΔpA＝24 kg·m/s、ΔpB＝－24 kg·m/s
10.（2022·黑龙江·大庆实验中学高一期末）甲、乙两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，甲球的动量是p1=5kg·m/s，乙球的动量是p2=7kg·m/s，当甲球追上乙球发生碰撞后，乙球的动量变为p2′=10kg·m/s，设甲球的质量为m1，乙球的质量为m2，则m1、m2的关系可能是（　　）
A．6m1=m2 B．4m1=m2
C．2m1=m2 D．m1=m2
11.（2022·全国·高三专题练习）（多选）如图，光滑的水平面上有P、Q两个固定挡板，A、B是两挡板连线的三等分点，A点处有一质量为m2的静止小球，紧贴P挡板的右侧有一质量为m1的等大小球以速度v0向右运动并与m2相碰。小球与小球、小球与挡板间的碰撞均为弹性正碰，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，则两小球的质量关系可能为（　　）

A． m1=3m2 B．m2=m1
B． C．m2=5m1 D．m2=7m1
12.（2022·湖南省临澧县第一中学模拟预测）如图所示，水平传送带两轮间的距离，传送带以恒定的速率顺时针匀速转动，两质量分别为、的小滑块、用一根轻绳（未画出）连接，中间夹着一根被压缩的轻质弹簧（弹簧与物体不拴接），此时弹簧的弹性势能，现把、从传送带的最左端由静止开始释放，时轻绳突然断裂，瞬间弹簧恢复至原长（不考虑弹簧的长度的影响）。已知两滑块块与传送带之间的动摩擦因数均为，重力加速度，求：
（1）从出发到轻绳突然断裂的过程中，两滑块与传送带之间摩擦所产生的热量；
（2）两滑块离开传送带的时间差。