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. 如图所示是一个网球沿竖直方向运动时的频闪照片,由照片可知
A. 网球正在上升 B. 网球正在下降
C. 网球的加速度向上 D. 网球的加速度向下
2. 如图所示,足够长的光滑水平导轨上放有一个凹槽,其质量为 。凹槽以初速度 匀速运动。某时刻在凹槽内无初速度放置一个质量为 的物块,物块与凹槽之间存在摩擦,若物块与凹槽碰撞过程中无机械能损失,则在此后的运动过程中
A. 凹槽与物块组成的系统机械能守恒
B. 凹槽与物块组成的系统动量不守恒
C. 凹槽与物块的最终速度均为
D. 整个运动过程中系统因摩擦产生的热量为
3. 甲乙两球在光滑水平面上沿同—直线运动。甲以 的动量追上前方以 的动量同向运动的乙球发生正碰,则碰后甲乙两球动量不可能的是
A. , B. ,
C. , D. ,
4. 如图所示,质量相同的物体 、 用轻弹簧连接并置于光滑的水平面上,开始时弹簧处于原长,现给物体 一个初速度 ,经过一段时间后, 时刻弹簧的长度第一次达到最长,此时弹簧仍在弹性限度内。以下能正确描述两物体在 时间内运动过程的 图象是
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。下列说法正确的是
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. 碰撞前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. 在高速公路上发生一起交通事故,一辆质量为 向南行驶的长途客车迎面撞上了一质量为 向北行驶的卡车,碰后两辆车接在一起,并向南滑行了一小段距离后停下,根据测速仪的测定,长途客车碰前以 的速率行驶,由此可判断卡车碰前的行驶速率
A. 小于 B. 大于 ,小于
C. 大于 ,小于 D. 大于 ,小于
7. 如图甲所示,一轻质弹簧两端与质量分别为 、 的两物块相连,并静止在光滑水平面上。现使 获得方向水平向右、大小为 的瞬时速度,从此刻开始计时,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,不考虑空气阻力。从图象所提供信息可知
A. 从 到 过程中弹簧的长度将逐渐变小
B. 与 时刻弹簧所储藏的弹性势能大小相等
C. 在 时刻 、 两物块的动能之比为
D. 在 时刻弹簧恢复为原长
答案
第一部分
1. D
【解析】网球做竖直上抛运动时,到达最高点返回时运动具有对称性,从该点上升的时间和返回的时间相同,在该点速度大小相等,因此无法判断网球是上升还是下降,故AB错误;网球上升过程中只受重力作用,因此其加速度竖直向下,大小为 ,故C错误,D正确。
2. C
【解析】凹槽与物块之间存在滑动摩擦力,会损耗机械能,A错误;
凹槽与物块组成的系统合外力为零,滑动摩擦力是系统内力,所以动量守恒,B错误;
系统动量守恒,二者最终共速,故 ,
解得 ,C正确;
对系统,根据能量守恒得 ,D错误。
3. D
4. D
【解析】给物体 一初速度 ,弹簧开始伸长, 受到向左的弹力,做减速运动,减速的过程中,弹力增大,则加速度增大,即弹簧的长度第一次达到最长的过程中, 做加速度逐渐增大的减速运动;
受到向右的弹力,做加速运动,弹力增大, 的加速度增大,即弹簧的长度第一次达到最长的过程中, 做加速度增大的加速运动,故ABC错误,D正确。
5. D
6. A
【解析】两车相撞后向南滑行,说明系统总动量向南,则客车的初动量大于货车的初动量,亦即 ,所以货车速度 .
7. D
【解析】从图象可以看出,从 到 过程中 的速度一直比 大,故两者的距离正在变大,故A错误;
只有当 速度相等时, 、 距离最远及最近,弹簧弹性势能最大,故B错误;
根据动量守恒定律, 时刻和 时刻系统总动量相等,有:
解得
而在 时刻 、 两物块的动能之比为
故C错误;
根据动量守恒定律和能量守恒定律,有
又
解得
,
或
,
故D正确。
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