鲁科版 (2019)选择性必修 第一册第1章 动量及其守恒定律第4节 弹性碰撞与非弹性碰撞课后练习题

1.4弹性碰撞与非弹性碰撞基础训练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．如图所示，在光滑的水平地面上停放着质量为的装有圆弧槽的小车，现有质量也为的小球以的水平速度沿与切线水平的槽口向小车滑去，不计一切摩擦，则（　　）

A．在相互作用的过程中，小车和小球组成的系统总动量守恒

B．小球从右侧离开车后，对地将向右做平抛运动

C．小球从右侧离开车后，小车的速度有可能大于

D．小球从右侧离开车后，对地将做自由落体运动

2．一轻质弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连，并静止于光滑水平面上，如图（甲）所示．现使A以3m/s的速度向B运动压缩弹簧，A、B的速度图像如图（乙）所示，则（      ）

A．在t1、t3时刻两物块达到共同速度1m/s，且弹簧都是处于压缩状态

B．在t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长

C．两物块的质量之比为m1 ：m2 =1 ：2

D．在t2时刻A与B的动能之比为Ek1 ：Ek2 = 8 ：1

3．如图所示，一辆小车静止在光滑的水平导轨上，一小球用细绳悬挂在车上，由图中位置无初速释放，则小球在下摆到最低点的过程中，下列说法正确的是(　　)

A．绳对小球的拉力不做功 B．绳对小球的拉力做正功

C．绳对小球的拉力做负功 D．小球的合力不做功

4．如图所示，在光滑的水平地面上，静置一质量为m的四分之一光滑圆弧滑块，圆弧半径为R，一质量也为m的小球，以水平速度v0自滑块的左端A处滑上滑块，当二者共速时，小球刚好到达圆弧上端B。若将小球的初速度增大为2v0，则小球能达到距B点的最大高度为（　　）

A．2R B．3R C．4R D．5R

5．如图所示，A、B两球形状大小一样，且质量均为m；某时刻两球在同一水平面上沿同一直线相向运动，小球A速度大小为、方向水平向右，小球B速度大小为，方向水平向左，两小球发生弹性碰撞后，则（　　）

A．小球A向右运动 B．小球B的动量增大

C．碰后小球A的动能增加了 D．小球B的动量变化量大小为

6．一弹簧枪对准以6m/s的速度沿光滑桌面迎面滑来的木块，发射一颗速度为12m/s的铅弹，铅弹射入木块后未穿出，木块继续向前运动，速度变为4m/s。如果想让木块停止运动，并假定铅弹射入木块后都不会穿出，则应再向木块迎面射入的铅弹数为（　　）

A．2颗 B．3颗 C．4颗 D．5颗

7．一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行驶，从艇上以相对艇的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹，发射炮弹后艇相对海岸的速度为v′，若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是

A．Mv0=（M﹣m）v′+mv B．Mv0=（M﹣m）v′+m（v+v0）

C．Mv0=（M﹣m）v′+m（v+v′） D．Mv0=（M﹣m ）v′+m(v﹣v′)

8．如图所示，一枚手榴弹开始时在空中竖直向下落，到某位置时爆炸成a、b两块同时落地，其中a落地时飞行的水平距离OA大于b落地时飞行的水平距离OB，下列说法正确的是（　　）

A．爆炸瞬间a、b两块的速度大小相等

B．爆炸瞬间a、b两块的速度变化量大小相等

C．a、b两块落地时的速度大小相等

D．爆炸瞬间a、b两块的动量变化大小相等

9．如图所示，在足够长的水平轨道左侧放置一个质量为的圆弧形斜面，右侧放置一个质量为的滑块乙，另一质量为的滑块甲从圆弧上某处由静止滑下后，与滑块乙发生碰撞，整个过程无机械能损失，最终三者的速度大小分别记为、、，则下列判断正确的是（　　）

A． B． C． D．

10．如图，光滑水平面上放着长木板B，质量为m = 2 kg的木块A以速度v0 = 2 m/s滑上原来静止的长木板B的上表面，由于A、B之间存在有摩擦，之后，A、B的速度随时间变化情况如右图所示，重力加速度g = 10 m/s2．则下列说法正确的是

A．长木板的质量M = 2 kg

B．A、B之间动摩擦因数为0.2

C．长木板长度至少为2 m

D．A、B组成系统损失机械能为4 J

11．质量为M的热气球吊筐中有一质量为m的人，共同静止在距地面为h的高空中。现从气球上放下一根质量不计的软绳，为使此人沿软绳能安全滑到地面，则软绳长度至少为（　　）

A． B．

C． D．

12．碰撞过程中的能量传递规律在物理学中有着广泛的应用为了探究这一规律，某实验小组采用一个运动物体A与静止物体B发生正碰，碰撞前后速度在同一直线上，且无机械能损失的简化力学模型，则定义碰后B获得的动能与A原来的动能之比叫做动能传递系数。如图所示，在光滑水平面上有一小球A向右运动，与静止的小球B发生弹性碰撞（时间极短），碰撞前后A，B的速度随时间的变化如图乙所示，已知A的质量为，则A、B碰撞时的动能传递系数为（　　）

A． B． C． D．

13．如图所示，在冰壶世锦赛上中国队以8：6战胜瑞典队，收获了第一 个世锦赛冠军，队长王冰玉在最后一投中，将质量为19kg的冰壶推出，运动一段时间后以0.4m/s的速度正碰静止的瑞典冰壶，然后中国队冰壶以0.1m/s的速度继续向前滑向大本营中心，若两冰壶质量相等，则下列判断正确的是（　　）

A．瑞典队冰壶的速度为0.3m/s，两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞

B．瑞典队冰壶的速度为0.3m/s，两冰壶之间的碰撞是非弹性碰撞

C．瑞典队冰壶的速度为0.5m/s，两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞

D．瑞典队冰壶的速度为0.5m/s，两冰壶之间的碰撞是非弹性碰撞

14．甲、乙两球在水平光滑轨道上同向运动，已知它们的动量分别是p1＝5kg·m/s，p2＝7kg·m/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为10kg·m/s，则二球质量m1与m2间的关系可能是下面的哪几种( )

A．m1＝m2 B．2m1＝m2

C．4m1＝m2 D．6m1＝m2

15．如图所示，甲、乙两个同学各乘一辆小车在光滑的水平面上匀速相向行驶做抛球游戏。两辆小车速度均为v0=4 m/s。已知甲车上有质量m=1 kg的小球若干个，甲和他的车及所带小球的总质量M1=50 kg，乙和他的车总质量M2=30 kg。为了保证两车不相撞，甲不断地将小球一个一个地以相对地面为16 m/s的水平速度抛向乙，且被乙接住。假设某一次甲将小球抛出且被乙接住后刚好可保证两车不相撞，则此时（　　）

A．两车的共同速度大小为2 m/s，甲总共抛出小球5个

B．两车的共同速度大小为2 m/s，甲总共抛出小球10个

C．两车的共同速度大小为1 m/s，甲总共抛出小球10个

D．两车的共同速度大小为1 m/s，甲总共抛出小球5个

二、填空题（共4题）

16．甲、乙两物体在光滑水平面上沿同一直线相向运动，甲、乙物体的速度大小分别为和，碰撞后甲、乙两物体反向运动，速度大小均为，则甲、乙两物体质量之比为__________。

17．质量为m=100㎏的小船静止在水面上,船上左、右两端各站着质量分别为m甲=40㎏,m乙=60㎏的游泳者,当他们在同一水平线上,甲朝左,乙朝右,同时以相对河岸3m/s的速率跃入水中时,小船运动方向为_______,运动速率为_____m/s.

18．一粒水银珠竖直地掉在光滑的水平玻璃板上，分成三粒小水银珠1、2、3，以相等的速率沿三个方向在玻璃板上运动，如图所示。图中，小水银珠1与2、2与3、3与1的运动方向之间的夹角分别为90°、150°、120°。小水银珠1、2的质量之比为m1：m2为___________，小水银珠2、3的质量之比为m2：m3为___________。

19．某同学估测玩具枪子弹从枪口射出的速度，设计了如下实验∶取一个乒乓球。在球上挖一个小圆孔，向球内填一些橡皮泥，把乒乓球放在桌面的边缘处，再将玩具枪装弹上弦，支在桌面上水平瞄准球的圆孔。扣动扳机后子弹射入孔中，与乒乓球一同水平抛出。在地面上铺上白纸和复写纸记录乒乓球的落点，最后多次重复实验确定平抛的水平距离。

(1)本实验必须要求。操作正确的是___________。

A．桌面必须光滑

B．检查桌面末端的切线是否水平，将乒乓球放置在末端

C．实验过程中必须用到重垂线，以便确定乒乓球平抛的水平位移

D．复写纸铺在白纸的上面，实验过程中复写纸和白纸可以随时拿起来看印迹是否清晰并进行移动

(2)下列提供的器材中，本实验必需的有___________；

A．刻度尺       B．温度计       C．天平          D．秒表

(3)测得子弹的质量为m1，乒乓球（含橡皮泥）的总质量为m2，乒乓球平抛的竖直距离为h，水平距离为l，重力加速度大小为g，则玩具枪子弹从枪口射出的速度大小为___________。

三、综合题（共4题）

20．如图所示，光滑水平地面上有一足够长的木板，左端放置可视为质点的物体，其质量为m1＝1kg，木板与物体间动摩擦因数μ＝0.1，二者以相同的初速度v0＝0.8m/s一起向右运动，木板与竖直墙碰撞时间极短，且没有机械能损失。g取10m/s2。

（1）如果木板质量m2＝3kg，求物体相对木板滑动的最大距离；

（2）如果木板质量m2＝0.6kg，求物体相对木板滑动的最大距离。

21．如图所示，半圆轨道面和水平地面均光滑，质量M=2kg的小车静止在地面上，小车上表面与R=0.05m的半圆轨道最低点P的切线相平。现有一质量m=2kg的滑块（可视为质点）以的初速度滑上小车左端，二者共速时小车还未与墙壁碰撞，当小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数，g取，求：

（1）滑块与小车共速时的速度；

（2）小车的最小长度；

（3）小车的长度L在什么范围？滑块能沿圆轨道运动且不从圆轨PTQ区间脱离。

22．如图所示，B 右侧地面光滑，左侧动摩擦因数为  ，A 的质量为 2m，B、C质量均为 m，B、C 用轻弹簧相连，初始时弹簧压缩并锁定，A、B 相距 L  ，A以初速度 v0向右运动，与 B 发生碰撞后粘在一起，碰后弹簧解除锁定，当弹簧第一次恢复原长时 C 的速度也恰好为v0，求：

（1）A 与 B 碰撞前摩擦力的冲量大小为多少?

（2）弹簧锁定期间储存的弹性势能为多少?

23．如图所示，有两个物体A、紧靠着放在光滑的水平面上，A的质量为，的质量为，有一颗质量为的子弹以的水平速度射入A，经过0.01s后又射入物体，最后停在中．若子弹对A的平均作用力大小为3×103N，求

（1）A、分离时A的速度；
（2）的最终速度大小

参考答案

1．D

2．C

3．C

4．B

5．D

6．C

7．C

8．D

9．D

10．A

11．B

12．D

13．B

14．C

15．C

16．

17．向左    0.6   

18．1：    ：2   

19．BC    AC       

20．（1）0.96m；（2）0.512m

21．（1）；（2）；（3）则小车的长度在2m≤L≤2.375m，将从Q点离开轨道，小车的长度在2.75m≤L≤3m，最高滑到圆心等高的T点后回滑

22．(1)；(2)

23．（1）6m/s ；（2） 21.94m/s