1.4彈性碰撞與非彈性碰撞基礎(chǔ)鞏固2021—2022學年高中物理魯科版（2019）選擇性必修第一冊一、選擇題（共15題）1．質(zhì)量為3m，速度為v的小車， 與質(zhì)量為2m的靜止小車碰撞后連在一起運動，則兩車碰撞后的總動量是（　?。?/span>A． mv B．2mv C．3mv D．5mv2．如圖，已知斜面高h、質(zhì)量為2m、傾角θ=60°，置于斜面頂端的小物體質(zhì)量為m（可視為質(zhì)點），一長度大于斜面斜邊長度的輕繩一端與小物體連接、另一端固定在豎直墻壁離水平地面高也為h處。（滑輪質(zhì)量，一切接觸面之間的摩擦均不計。重力加速度為g）則放手后小物體沿斜面下滑過程中，如果以水平地面為參考系和重力勢能零勢面，以下說法正確的是（　　）A．物體受到斜面的支持力不做功B．輕繩拉力對物體和斜面組成系統(tǒng)做正功C．物體到達斜面底端時，其動能為mghD．物體到達斜面底端時，斜面機械能為mgh3．下列屬于反沖現(xiàn)象的是（　　）A．乒乓球碰到墻壁后彈回B．直升飛機上升C．用力向后蹬地，人向前運動D．章魚向某個方向噴出水，身體向相反的方向運動4．關(guān)于散射，下列說法正確的是（　　）A．散射就是亂反射，毫無規(guī)律可言B．散射中沒有對心碰撞C．散射時仍遵守動量守恒定律D．散射時不遵守動量守恒定律5．如圖所示，光滑水平面上有大小相同、質(zhì)量均為m=3kg的A、B、C三個小球，小球A以速度v0=4m/s向左運動，與靜止不動右端有一輕彈簧的小球B發(fā)生對心碰撞，壓縮彈簧；當A、B速度相等時，B與C恰好相碰并粘接在一起，然后繼續(xù)運動。假設(shè)B和C碰撞過程時間極短，碰撞后小球A與彈簧不粘連，則下列說法正確的是（　?。?/span>A．彈簧最短時，三個小球共同速度的大小為1m/sB．從開始到彈簧最短的過程中小球C受到的沖量大小為4N·sC．從開始到小球A與彈簧分離的過程中整個系統(tǒng)損失的機械能為6JD．小球B與小球C碰撞之前，小球A、B共同速度的大小為3m/s6．質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動，A球的速度為，B球的速度為，當A球追上B球時發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球速度可能為（　　）A． B． C． D．7．如圖所示，質(zhì)量為M的木塊位于光滑水平面上，在木塊與墻之間用輕彈簧連接，開始時木塊靜止在A位置，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射向木塊并嵌入其中，則當木塊回到A位置時的速度v以及此過程中墻對彈簧的沖量I的大小分別為（　?。?/span>A．， B．，C．， D．，8．質(zhì)量為m的小球P以大小為v的速度與質(zhì)量為3m的靜止小球Q發(fā)生正碰，碰后小球P以大小為的速度被反彈，則正碰后小球Q的速度大小是（ ）A． B． C． D．9．如圖所示，兩個物體m1、m2（可視為質(zhì)點）通過一根不可伸長的輕繩連接，跨過質(zhì)量不計的光滑定滑輪。初始時m1靜止于水平地面上，m2懸于空中距離地面H處。先將m2豎直向上再舉高h（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。細繩繃緊時間極短，可視為完全非彈性碰撞，之后兩個物塊以大小相等的速度一起運動，且m2恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2，不計一切阻力。求（　?。?/span>A．m1離開地面后，兩物塊組成的系統(tǒng)機械能守恒B．若m1=2kg、m2=1kg、H=0.6m，則m2的最大動能為6JC．D．10．如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為m1和m2的兩物塊A、B相連接，并靜止在光滑的水平面上。現(xiàn)使A瞬間獲得水平向右的大小為3 m/s的速度，以此刻為計時起點，兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖像信息可得（　?。?/span>A．在t1、t3時刻兩物塊達到共同速度1 m/s，且彈簧都是處于壓縮狀態(tài)B．從t3到t4時刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長C．兩物體的質(zhì)量之比為m1∶m2=1∶2D．在t2時刻A與B的動能之比為Ek1∶Ek2=1∶411．如圖所示，物塊甲靜置于足夠長的水平面上O點，質(zhì)量為m的物塊乙從左向右水平?jīng)_向物塊甲，二者發(fā)生彈性碰撞，碰撞時間極短可不計，碰后物塊乙立即向左運動，最終物塊甲、乙到O點的距離分別為、，測得。已知物塊甲、乙與水平面間動摩擦因數(shù)相同，物塊甲、乙均可視為質(zhì)點；不計空氣阻力，則物塊甲的質(zhì)量為（　?。?/span>A． B． C． D．12．如圖所示，小球A質(zhì)量為m，系在細線的一端，線的另一端固定在O點，O點到光滑水平面的距離為h。物塊B和C的質(zhì)量分別是5m和3m，B與C用輕彈簧拴接，置于光滑的水平面上，且B物塊位于O點正下方?，F(xiàn)拉動小球使細線水平伸直，小球由靜止釋放，運動到最低點時與物塊B發(fā)生正碰（碰撞時間極短），反彈后上升到最高點時到水平面的距離為。小球與物塊均視為質(zhì)點，不計空氣阻力，重力加速度為g，則（　　）A．碰撞后小球A反彈的速度大小為B．碰撞過程B物塊受到的沖量大小C．碰后輕彈簧獲得的最大彈性勢能D．小球C的最大速度大小為13．如圖所示，質(zhì)量為m的物塊A靜止在水平面上，A的左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙，一個質(zhì)量為M的物塊B以速度向右運動，與A發(fā)生彈性正碰，碰后A向前滑行而停止。若僅把A的質(zhì)量變?yōu)?/span>，其它條件不變，再次讓B與A發(fā)生彈性碰撞，碰后A向前滑行而停止。已知，則（　?。?/span>A． B． C． D．14．如圖所示，在光滑水平面上有A、B兩輛小車，水平面的左側(cè)有一豎直墻，在小車B上坐著一個小孩，小孩與B車的總質(zhì)量是A車質(zhì)量的10倍。兩車開始都處于靜止狀態(tài)，小孩把A車以相對于地面的速度v推出，A車與墻壁碰后仍以原速率返回，小孩接到A車后，又把它以相對于地面的速度v推出。每次推出，A車相對于地面的速度都是v，方向向左。則小孩把A車推出幾次后，A車返回時小孩不能再接到A車（　?。?/span>A．5 B．6 C．7 D．815．保齡球運動因為具有很高的觀賞性被很多人所喜愛，某人在一次擊球練習中，首先用力將甲球拋出，接著又用力將乙球拋出，兩球均在光滑的軌道上沿同一直線向同一方向運動，某時刻乙球追上甲球并發(fā)生碰撞，假設(shè)碰撞前甲球的動量為，乙球的動量為，碰后甲球的動量變?yōu)?/span>，兩球大小形狀完全相同，則下列關(guān)于甲、乙兩球質(zhì)量與的關(guān)系，可能正確的是（　?。?/span>A． B． C． D．二、填空題（共4題）16．一物體的質(zhì)量為2kg，此物體豎直下落，以10m/s速度碰到水泥地面上，隨后又以8m/s的速度反彈。若取豎直向上為正方向，則小球與地相碰前的動量是____kg·m／s ，相碰后的動量是____ kg·m／s，相碰過程中小球動量的變化量是____ kg·m／s。17．如圖所示，在光滑的水平地面上有質(zhì)量為、的兩球，分別以速度、（>）運動，兩球發(fā)生對心彈性碰撞，寫出兩球碰后速度___________、________。18．將總質(zhì)量為1.05kg的模型火箭點火升空，在0.02s時間內(nèi)有50g燃氣以大小為200m/s的速度從火箭尾部噴出．在燃氣噴出過程，火箭獲得的平均推力為_____N，在燃氣噴出后的瞬間，火箭的速度大小為_____m/s（燃氣噴出過程中重力和空氣阻力可忽略）．19．“探究碰撞中的不變量”的實驗中：（1）入射小球，原靜止的被碰小球，由實驗測得它們在碰撞前、后的圖象如圖甲，可知入射小球碰撞前的動量為，碰撞后的是______，被碰撞后的是______，（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）由此得出結(jié)論______.（2）實驗裝置如圖乙所示，本實驗中，實驗必須要求的條件是(    )A．斜槽軌道必須是光滑的B．斜槽軌道末端點的切線是水平的C．入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速釋放D．入射小球與被碰小球滿足，（3）圖中M、P、N分別為入射小球與被碰小球?qū)?yīng)的落點的平均位置，則實驗中要驗證的關(guān)系是(    )A． B． C． D．三、綜合題（共4題）20．如圖，水平桌面固定著光滑斜槽，光滑斜槽的末端和一水平木板平滑連接，設(shè)物塊通過銜接處時速率沒有改變。質(zhì)量m1=0.40kg的物塊A從斜槽上端距水平木板高度h=0.80m處下滑，并與放在水平木板左端的質(zhì)量m2=0.20kg的物塊B相碰，相碰后物塊B滑行x=4.0m到木板的C點停止運動，物塊A滑到木板的D點停止運動。已知物塊B與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.20，重力加速度g=10m/s2，求：(1) 物塊A沿斜槽滑下與物塊B碰撞前瞬間的速度大??；(2) 滑動摩擦力對物塊B做的功；(3) 物塊A與物塊B碰撞過程中損失的機械能。21．如圖，質(zhì)量為6m、長為L的薄木板AB放在光滑的平臺上，木板B端與臺面右邊緣齊平．B端上放有質(zhì)量為3m且可視為質(zhì)點的滑塊C，C與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ＝，質(zhì)量為m的小球用長為L的細繩懸掛在平臺右邊緣正上方的O點，細繩豎直時小球恰好與C接觸．現(xiàn)將小球向右拉至細繩水平并由靜止釋放，小球運動到最低點時細繩恰好斷裂，小球與C碰撞后反彈速率為碰前的一半．    (1)求細繩能夠承受的最大拉力；(2)若要使小球落在釋放點的正下方P點，平臺高度應(yīng)為多大；(3)通過計算判斷C能否從木板上掉下來．22．如圖所示，光滑水平面左側(cè)固定一豎直彈性擋板，右側(cè)固定一內(nèi)壁光滑的豎直圓形軌道，軌道下端與地面相切于d點，且切點處略微錯開．水平軌道上a、b、c、d間的距離ab=bc=cd，P、Q兩物體之間壓縮一段輕彈簧（兩物體未與彈簧兩端連接），并通過一細線約束，靜止在b、c兩點，此時彈簧儲存的彈性勢能為Ep=10J．現(xiàn)剪斷細線，當彈簧恢復(fù)原長時立即撤走彈簧，當Q首次運動到d點時，P恰好追上Q，并與之發(fā)生碰撞，碰后粘在一起，接著進入豎直平面的圓軌道．已知P的質(zhì)量mP=1 kg，P、Q兩物體均可以視為質(zhì)點，不計P與左側(cè)豎直擋板碰撞的時間，P到達a前與Q到達d前彈簧已恢復(fù)原長．求：（1）物體Q的質(zhì)量；（2）若P、Q兩物體碰后在圓形軌道內(nèi)運動時不脫離軌道，軌道半徑應(yīng)該滿足什么條件？23．如圖所示，用輕彈簧拴接A、B兩物塊放在光滑的水平地面上，物塊B的左側(cè)與豎直墻面接觸。物塊C以速度v0= 6m/s向左運動，與物塊A發(fā)生彈性碰撞，已知物塊A、B、C的質(zhì)量分別是mA = 3kg、mB = 2kg、mC = 1kg，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，求：（1）物塊B離開墻壁前和離開墻壁后，彈簧的最大彈性勢能之比；（2）物塊B離開墻壁后的最大速度。
參考答案：1．C2．C3．D4．C5．B6．C7．D8．B9．A10．C11．A12．C13．B14．B15．C16．     －20     16     3617．          18．     500     1019．     0.0075     0.0075     碰撞過程系統(tǒng)動量守恒     BCD     C20．(1) 4.0m/s；(2)-1.6J；(3)0.80J21．(1)3mg(2)L(3) 滑塊C不會從木板上掉下來22．（1）4kg（2）R≥0.128m或R≤0.0512m23．（1）；（2） 

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第4節(jié) 彈性碰撞與非彈性碰撞

版本： 魯科版 (2019)

年級： 選擇性必修 第一冊

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