第1章 第5节 弹性碰撞和非弹性碰撞 能力（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第1章 第5节 弹性碰撞和非弹性碰撞 能力（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 226.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-06 15:57:58 | ||
图片预览
文档简介
人教版高中物理选修一 第1章 第5节 弹性碰撞和非弹性碰撞 能力
一、单项选择题（共7小题；共28分）
1. 如图所示，两质量分别为 和 的弹性小球 、 叠放在一起，从高度为 处自由落下， 远大于两小球半径，所有的碰撞都是弹性碰撞，且都发生在竖直方向。已知 ，则小球 反弹后能达到的高度为
A. B. C. D.
2. 如图所示，方盒 静止在光滑的水平面上，盒内有一小滑块 ，盒的质量是滑块的 倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为 。若滑块以速度 开始向左运动，与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对于盒静止，则
A. 最终盒的速度大小是 B. 最终盒的速度大小是
C. 滑块相对于盒运动的路程为 D. 滑块相对于盒运动的路程为
3. 一质量为 的物体 以 的初速度与另一质量为 的静止物体 发生碰撞，其中 ，。碰撞可分为弹性碰撞、完全非弹性碰撞以及非弹性碰撞。碰撞后两物体的速度分别为 和 。假设碰撞为一维碰撞，且一个物体不可能穿过另一个物体。物体 碰撞后与碰撞前速度之比 的取值范围是
A. B.
C. D.
4. 如图，在足够大的光滑水平面上放有两个小物块 、 ， 的质量为 ， 的质量为 ，物块 连接一轻弹簧并处于静止状态。现让物块 以初速度 向物块 运动且两物块始终保持在一条直线上。若分别用实线和虚线表示物块 、 的 图线，则在弹簧形变过程中， 图象可能是下图中的
A. B.
C. D.
5. 如图甲所示，两小球 ， 在足够长的光滑水平面上发生正碰。小球 ， 质量分别为 和 ，且 。取水平向右为正方向，两小球碰撞前后位移随时间变化的 图象如图乙所示，则
A. 碰撞前球 做加速运动，球 做匀速运动
B. 碰撞后球 做减速运动，球 做加速运动
C. 碰撞后两小球的机械能总量减小
D. 碰撞前后两小球的机械能总量不变
6. 如图所示，在光滑的水平面上有 个完全相同的小球等间距地排成一条直线，均处于静止状态。现给第一个小球初动能 ，若小球间的所有碰撞均为对心完全非弹性碰撞，则整个碰撞过程中损失的机械能总量为
A. B. C. D.
7. 如图所示，静止在光滑水平地面上的两个小物块 、 （均可视为质点），质量分别为 、 ，两者之间有个被压缩的微型弹簧，弹簧只与 固定在一起，此时弹簧的弹性势能为 ，分离时弹性势能可以全部转化为小物块 、 的动能。释放后， 与墙发生弹性碰撞，当小物块 、 再次相遇后，弹簧的弹性势能最大值是
A. B. C. D.
答案
第一部分
1. D
【解析】两小球下降过程为自由落体运动，触地时两球速度相同，均为 ，因为所有的碰撞都是弹性碰撞，所以 碰撞地面之后，速度瞬间反向，大小不变，选 与 碰撞过程为研究过程，碰撞前后动量守恒，设碰后 、 速度大小分别为 ，，取向上为正方向，则 ，由能量守恒定律得 ，且 ，联立解得 ，则小球 反弹后能达到的高度为 。
2. C
【解析】设滑块的质量为 ，最终速度为 ，则盒的质量为 ，对整个过程，由动量守恒定律可得 ，解得 ，A、B错误；
对整个过程，由能量守恒定律可得 ，解得 。故C正确，D错误。
3. B
【解析】若发生弹性碰撞，则由动量守恒定律可得 ；由能量关系可得 ，解得 ，则 ；若发生完全非弹性碰撞，则由动量守恒定律得 ，解得 ，则 ，由能量关系得 ，其中 ，解得 ；综上可得 ，故选B。
4. C
【解析】将两物块及弹簧看作整体分析，整体所受合外力为 ，动量守恒，设两物块共速时速度为 ，当它们速度相等时，由动量守恒定律有 ，解得 ，故A、B错误；碰后， 的速度减小， 的速度增大，在 的速度大于 的速度时，弹簧压缩量增大，弹簧弹力增大， 、 的加速度都增大，当弹簧压缩量到最大后，弹力方向不变， 的速度继续减小， 的速度继续增大，但由于弹簧的压缩量开始减小，它们的加速度都将减小，故C正确，D错误。故选C。
5. D
【解析】 图线的斜率表示速度，由图乙可知碰前 球的速度为零， 球处于静止状态， 球的速度大小为 ， 球做匀速运动，故A错误；同理可知，碰后 球和 球均做匀速运动，其速度分别为 ，，故B错误；水平面光滑，系统动量守恒，根据动量守恒定律得 ，解得 ，碰撞过程中系统损失的机械能为 ，解得 ，所以碰撞过程机械能守恒，故C错误，D正确。
6. D
【解析】设第一个小球的速度为 ，规定第一个小球初速度 的方向为正方向，将 个小球组成的整体看作一个系统，所有碰撞均为完全非弹性碰撞，说明碰后所有小球具有共同的速度，设系统最终的速度为 ，根据动量守恒定律可得 ，解得 ，则系统损失的机械能为 ，解得 。
7. C
【解析】分析小物块 、 分离过程，以小物块 、 和弹簧组成的系统为研究对象，系统动量守恒，规定水平向左为正方向，由动量守恒定律可得 ，由能量守恒定律可得 ； 与墙发生弹性碰撞后， 的速度方向向左，大小仍为 ，小物块 、 再次相遇后，以小物块 、 和弹簧组成的系统为研究对象，系统动量守恒，当 、 速度相等时，弹簧的弹性势能有最大值，从 、 刚开始接触至共速过程，由动量守恒定律可得 ，由能量守恒定律可得 ，联立①②③④式可得 ，故选C。
第1页（共1 页）
一、单项选择题（共7小题；共28分）
1. 如图所示，两质量分别为 和 的弹性小球 、 叠放在一起，从高度为 处自由落下， 远大于两小球半径，所有的碰撞都是弹性碰撞，且都发生在竖直方向。已知 ，则小球 反弹后能达到的高度为
A. B. C. D.
2. 如图所示，方盒 静止在光滑的水平面上，盒内有一小滑块 ，盒的质量是滑块的 倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为 。若滑块以速度 开始向左运动，与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对于盒静止，则
A. 最终盒的速度大小是 B. 最终盒的速度大小是
C. 滑块相对于盒运动的路程为 D. 滑块相对于盒运动的路程为
3. 一质量为 的物体 以 的初速度与另一质量为 的静止物体 发生碰撞，其中 ，。碰撞可分为弹性碰撞、完全非弹性碰撞以及非弹性碰撞。碰撞后两物体的速度分别为 和 。假设碰撞为一维碰撞，且一个物体不可能穿过另一个物体。物体 碰撞后与碰撞前速度之比 的取值范围是
A. B.
C. D.
4. 如图，在足够大的光滑水平面上放有两个小物块 、 ， 的质量为 ， 的质量为 ，物块 连接一轻弹簧并处于静止状态。现让物块 以初速度 向物块 运动且两物块始终保持在一条直线上。若分别用实线和虚线表示物块 、 的 图线，则在弹簧形变过程中， 图象可能是下图中的
A. B.
C. D.
5. 如图甲所示，两小球 ， 在足够长的光滑水平面上发生正碰。小球 ， 质量分别为 和 ，且 。取水平向右为正方向，两小球碰撞前后位移随时间变化的 图象如图乙所示，则
A. 碰撞前球 做加速运动，球 做匀速运动
B. 碰撞后球 做减速运动，球 做加速运动
C. 碰撞后两小球的机械能总量减小
D. 碰撞前后两小球的机械能总量不变
6. 如图所示，在光滑的水平面上有 个完全相同的小球等间距地排成一条直线，均处于静止状态。现给第一个小球初动能 ，若小球间的所有碰撞均为对心完全非弹性碰撞，则整个碰撞过程中损失的机械能总量为
A. B. C. D.
7. 如图所示，静止在光滑水平地面上的两个小物块 、 （均可视为质点），质量分别为 、 ，两者之间有个被压缩的微型弹簧，弹簧只与 固定在一起，此时弹簧的弹性势能为 ，分离时弹性势能可以全部转化为小物块 、 的动能。释放后， 与墙发生弹性碰撞，当小物块 、 再次相遇后，弹簧的弹性势能最大值是
A. B. C. D.
答案
第一部分
1. D
【解析】两小球下降过程为自由落体运动，触地时两球速度相同，均为 ，因为所有的碰撞都是弹性碰撞，所以 碰撞地面之后，速度瞬间反向，大小不变，选 与 碰撞过程为研究过程，碰撞前后动量守恒，设碰后 、 速度大小分别为 ，，取向上为正方向，则 ，由能量守恒定律得 ，且 ，联立解得 ，则小球 反弹后能达到的高度为 。
2. C
【解析】设滑块的质量为 ，最终速度为 ，则盒的质量为 ，对整个过程，由动量守恒定律可得 ，解得 ，A、B错误；
对整个过程，由能量守恒定律可得 ，解得 。故C正确，D错误。
3. B
【解析】若发生弹性碰撞，则由动量守恒定律可得 ；由能量关系可得 ，解得 ，则 ；若发生完全非弹性碰撞，则由动量守恒定律得 ，解得 ，则 ，由能量关系得 ，其中 ，解得 ；综上可得 ，故选B。
4. C
【解析】将两物块及弹簧看作整体分析，整体所受合外力为 ，动量守恒，设两物块共速时速度为 ，当它们速度相等时，由动量守恒定律有 ，解得 ，故A、B错误；碰后， 的速度减小， 的速度增大，在 的速度大于 的速度时，弹簧压缩量增大，弹簧弹力增大， 、 的加速度都增大，当弹簧压缩量到最大后，弹力方向不变， 的速度继续减小， 的速度继续增大，但由于弹簧的压缩量开始减小，它们的加速度都将减小，故C正确，D错误。故选C。
5. D
【解析】 图线的斜率表示速度，由图乙可知碰前 球的速度为零， 球处于静止状态， 球的速度大小为 ， 球做匀速运动，故A错误；同理可知，碰后 球和 球均做匀速运动，其速度分别为 ，，故B错误；水平面光滑，系统动量守恒，根据动量守恒定律得 ，解得 ，碰撞过程中系统损失的机械能为 ，解得 ，所以碰撞过程机械能守恒，故C错误，D正确。
6. D
【解析】设第一个小球的速度为 ，规定第一个小球初速度 的方向为正方向，将 个小球组成的整体看作一个系统，所有碰撞均为完全非弹性碰撞，说明碰后所有小球具有共同的速度，设系统最终的速度为 ，根据动量守恒定律可得 ，解得 ，则系统损失的机械能为 ，解得 。
7. C
【解析】分析小物块 、 分离过程，以小物块 、 和弹簧组成的系统为研究对象，系统动量守恒，规定水平向左为正方向，由动量守恒定律可得 ，由能量守恒定律可得 ； 与墙发生弹性碰撞后， 的速度方向向左，大小仍为 ，小物块 、 再次相遇后，以小物块 、 和弹簧组成的系统为研究对象，系统动量守恒，当 、 速度相等时，弹簧的弹性势能有最大值，从 、 刚开始接触至共速过程，由动量守恒定律可得 ，由能量守恒定律可得 ，联立①②③④式可得 ，故选C。
第1页（共1 页）