高中人教版 (2019)5 弹性碰撞和非弹性碰撞巩固练习

这是一份高中人教版 (2019)5 弹性碰撞和非弹性碰撞巩固练习，共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
(时间25分钟 满分60分)
一、选择题(本题共7小题，每题6分，共42分)
1．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 )
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
解析：以甲滑块的运动方向为正方向，由动量守恒定律得3mv－mv＝0＋mv′，解得v′＝2v碰前总动能Ek＝eq \f(1,2)×3m·v2＋eq \f(1,2)mv2＝2mv2
碰后总动能Ek′＝eq \f(1,2)mv′2＝2mv2
Ek＝Ek′，所以A正确。
2．在光滑水平面的同一直线上，自左向右依次排列质量均为m的一系列小球，另一质量为m的小球A以水平向右的速度v运动，依次与上述小球相碰，碰后即粘在一起，碰撞n次后，剩余的总动能为原来的eq \f(1,8)，则n为( C )
A．5 B．6
C．7 D．8
解析：第一次碰撞时根据动量守恒：mv＝2mv′，
解得v′＝eq \f(v,2)，
碰撞前的动能：E0＝eq \f(1,2)mv2，
第一次碰撞后的动能：E1＝eq \f(1,2)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(v,2)))2·2m＝eq \f(mv2,4)，
第n次碰撞后的动能
En＝eq \f(1,2)(n＋1)m·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(v,n＋1)))2＝eq \f(1,2)·eq \f(mv2,n＋1)，
令En＝eq \f(1,8)E0，
解得n＝7。
3．两个小球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，B球在前，A球在后，mA＝1 kg、mB＝2 kg，vA＝6 m/s，vB＝3 m/s，当A球与B球发生碰撞后，A、B两球的速度可能是( C )
A．vA′＝－4 m/s，vB′＝6 m/s
B．vA′＝4 m/s，vB′＝5 m/s
C．vA′＝4 m/s，vB′＝4 m/s
D．vA′＝7 m/s，vB′＝2.5 m/s
解析：碰撞前系统的总动量p＝mAvA＋mBvB＝12 kg·m/s，系统的总动能Ek＝eq \f(1,2)mAveq \\al(2,A)＋eq \f(1,2)mBveq \\al(2,B)＝27 J。若vA′＝－4 m/s，vB′＝6 m/s，碰撞后系统的动量p′＝mAvA′＋mBvB′＝8 kg·m/s，系统动量不守恒，故A错误；若vA′＝4 m/s，vB′＝5 m/s，碰撞后系统的动量为p′＝mAvA′＋mBvB′＝14 kg·m/s，系统动量不守恒，故B错误；若vA′＝4 m/s，vB′＝4 m/s，碰撞后系统的动量p′＝mAvA′＋mBvB′＝12 kg·m/s，系统动量守恒，系统的总动能Ek′＝eq \f(1,2)mAvA′2＋eq \f(1,2)mBvB′2＝24 J，系统的总动能不增加，故C正确；若vA′＝7 m/s，vB′＝2.5 m/s，碰撞后系统的动量p′＝mAvA′＋mBvB′＝12 kg·m/s，系统动量守恒，系统的总动能Ek′＝eq \f(1,2)mAvA′2＋eq \f(1,2)mBvB′2＝30.75 J，系统的总动能增加，故D错误。
4．在冰壶比赛中，球员手持毛刷擦刷冰面，可以改变冰壶滑行时受到的阻力。如图(a)所示，蓝壶静止在圆形区域内，运动员用等质量的红壶撞击蓝壶，两壶发生正碰。若碰撞前、后两壶的v－t图像如图(b)所示。关于两冰壶的运动，下列说法正确的是( B )
A．两壶发生弹性碰撞
B．碰撞后两壶相距的最远距离为1.1 m
C．蓝壶受到的滑动摩擦力较大
D．碰撞后蓝壶的加速度大小为0.1 m/s2
解析：设碰后蓝壶的速度为v，碰前红壶的速度v0＝1.0 m/s，碰后红壶的速度为v0′＝0.4 m/s，取碰撞前红壶的速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得mv0＝mv0′＋mv，解得v＝0.6 m/s；碰撞前两壶的总动能为Ek1＝eq \f(1,2)mveq \\al(2,0)＝0.5m，碰撞后两壶的总动能为Ek2＝eq \f(1,2)mv0′2＋eq \f(1,2)mv2＝0.26mEkB，mA