1.5弹性碰撞与非弹性碰撞基础巩固-2021-2022学年高二上学期物理粤教版（2019）选择性必修第一册（word含答案）

1.5弹性碰撞与非弹性碰撞基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第一册
一、选择题（共15题）
1．如图所示，在水平光滑桌面上有两辆静止的小车A和B，质量之比，将两车用细线拴在一起，中间有一被压缩的弹簧，烧断细线后至弹簧恢复原长前的某一时刻，两辆小车的（ ）
A．加速度大小之比
B．速度大小之比
C．动能之比
D．动量大小之比
2．速度为的塑料球与静止的钢球发生正碰，钢球的质量是塑料球的4倍，碰撞是弹性的，则碰撞后塑料球与钢球的速度大小之比为（　　）
A． B． C． D．
3．如图，光滑水平面上有半径相同的A、B两球在同一直线上运动．两球质量关系为mB=2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6 kg·m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为–4 kg·m/s，则
A．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5
B．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1:5
C．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5
D．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1:10
4．如图所示，质量m=1kg的小铁块（可视为质点）放在长木板左端，长木板的质量M=5kg，静止在光滑水平面上，当给小铁块施加、方向水平向右的瞬时冲量后，经过2s长木板和小铁块达到共同速度。已知重力加速度g=10m/s2，则长木板与小铁块在以共同速度运动时的速度大小和小铁块与长木板之间的动摩擦因数分别为（　　）
A．1m/s，0.25 B．1m/s，0.5 C．0.8m/s，0.25 D．0.8m/s，0.5
5．如图所示，小球A质量为m；B为圆弧面的槽，质量为M，半径为R，其轨道末端与水平地面相切。水平地面有紧密相挨的若干个小球，质量均为m，右边有一固定的弹性挡板。现让小球A从B的最高点的正上方距地面高为h处静止释放，经B末端滑出，与水平面上的小球发生碰撞。设小球间、小球与挡板间的碰撞均为弹性正碰，所有接触面均光滑，则（　　）
A．经过足够长的时间后，原来水平面上的小球都将静止，而A和B向左做匀速运动
B．整个过程，小球A与B组成的系统水平方向动量守恒
C．整个过程，小球A机械能守恒
D．经过足够长的时间后，所有小球和物体B都将静止
6．质量分别为和的小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前、后两球的位移—时间图像如图所示，则可知碰撞属于（　　）
A．非弹性碰撞
B．弹性碰撞
C．完全非弹性碰撞
D．条件不足，无法判断
7．完全相同的三个小球a、b、c，在光滑水平面上以相同的速度运动，分别与原来静止的三个质量不同而大小相等的小球A、B、C对心碰撞（a碰A，b碰B，c碰C）。碰后a球继续沿原来方向运动；b球静止；c球被反弹而向后运动。则可知撞后A、B、C三球中动量最大的是（　　）
A．A球 B．B球 C．C球 D．条件不足，无法判断
8．如图所示，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑，则（　　）
A．小球到达弧形槽底部时速度小于
B．小球到达弧形槽底部时速度等于
C．小球在下滑过程中，小球和槽组成的系统总动量守恒
D．小球自由下滑过程中机械能守恒
9．一颗质量为2g的子弹以400m/s的速度射穿木板后，速度减小为300m/s，子弹克服阻力做功为（　　）
A．60J B．70J C．80J D．90J
10．一弹簧枪可射出速度为10m/s的铅弹，现对准以5m/s的速度沿光滑桌面迎面滑来的木块发射一颗铅弹，铅弹射入木块后未穿出，木块继续向前运动，速度变为4m/s。则铅弹与木块的质量之比为（　　）
A．1：13 B．1：14 C．1：15 D．1：16
11．如图所示，滑块A、C质量均为m，滑块B质量为 ．开始时A、B分别以 的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动，现将C无初速地放在A上，并与A粘合不再分开，此时A与B相距较近，B与挡板碰撞将以原速率反弹，A与B碰撞将粘合在一起．为使B能与挡板碰撞两次， 应满足（ ）
A．
B．
C．
D．
12．A、B两船的质量均为m，都静止在平静的湖面上，现A船中质量为 的人，以对地的水平速度v从A船跳到B船，再从B船跳到A船，……，经n次跳跃后，人停在B船上，不计水的阻力，则（ ）
A．A、B两船速度大小之比为2∶3
B．A、B(包括人)两船动量大小之比为1∶1
C．A、B(包括人)两船的动能之比为2∶3
D．A、B(包括人)两船的动能之比为1∶1
13．如图所示，A、B两个木块用轻弹簧相连接，它们静止在光滑水平面上，A和B的质量分别是和，一颗质量为m的子弹以速度水平射入木块A内没有穿出。则在以后的过程中弹簧弹性势能的最大值为（　　）
A． B． C． D．
14．如图所示，一木块以速度v1沿着光滑水平面向右匀速运动，某时刻在其后方有一颗子弹以速度v0射入木块，最终子弹没有射穿木块。下列说法中正确的是（　　）
A．子弹克服阻力做的功等于木块的末动能与摩擦产生的热量之和
B．木块对子弹做功的绝对值等于子弹对木块做的功
C．木块对子弹的冲量与子弹对木块的冲量相同
D．系统损失的机械能等于子弹损失的动能减去子弹对木块所做的功
15．如图所示，一根长度为L且不可伸长的轻绳上端固定于天花板，下端连接一个质量为m的小球，在最低点处于静止状态．一支橡皮泥玩具枪发射一颗质量为m的橡皮泥，与静止的小球碰撞并粘在一起，小球上升的最大高度为；接下来，每次小球回到最低点时，都会有质量和速度均与第一颗完全相同的橡皮泥击中小球并粘在一起，小球和橡皮泥均视为质点，不计空气阻力，则（　　）
A．第4颗橡皮泥击中小球后，小球上升的最大高度为
B．小球被第7颗橡皮泥击中后，小球上升的最大高度为
C．某一颗橡皮泥击中小球后，小球上升的最大高度可能为
D．若最终有n颗橡皮泥击中小球，粘有橡皮泥的小球在最低点一定处于超重状态
二、填空题（共4题）
16．速度为103m／s的氦核与静止的质子发生正碰，氦核的质量是质子的4倍，碰撞是弹性的，则碰后氦核和质子的速度大小分别为___________m／s和___________m／s．
17．(1)质量为M 的火箭原来以速率为 v0飞行在太空中，现在突然喷出一份质量为m 的气体，喷出的气体相对于火箭的速率是 v，则喷气后火箭的速率为______；
(2)如图所示，在光滑水平面上有甲、乙两辆完全相同的小车，质量都为M=1.0kg，乙车内用轻绳吊一质量为m=0.5kg 的小球。当乙车静止时，甲车以速度 v 与乙车相碰，若碰撞时间极短，且碰后两车连为一体，则碰后瞬间两车的共同速度为_______。当小球摆到最高点时，车的速度为_________；
(3)如果某物体作匀速圆周运动的动量大小为p，经过一段时间后其速度方向改变了θ角，它的动量变化的大小为_________；
(4)用如图装置做探究碰撞中的不变量实验，下列说法正确的是（______）
A．在实验前，必须把长木板的一端垫高，使 A 能拖着纸带匀速下行
B．A、B 两辆小车的质量必须相等
C．A、B 碰撞后必须保证 A、B 以共同速度一起运动
D．小车 A 必须从紧靠打点计时器的位置无初速度释放
18．质量为m、速度为v的A球和质量为4m的静止的B球发生正碰，取A球碰前的运动方向为正，则碰后A球的速度可能为_________（填代号），B球的速度可能为_________（填代号）
（1）0 （2）－v （3）－0.4v （4）0.3v （5）0.8v
19．某实验小组用如图所示装置验证动量守恒定律，实验开始前在水平放置的气垫导轨左端装一个弹射装置，当滑块碰到弹射装置后将被锁定，打开控制开关，滑块可被弹射装置向右弹出。滑块A（质量为mA）和B（质量为mB）上装有相同宽度的挡光片，两滑块之间发生的碰撞是弹性碰撞。实验开始前，滑块A被弹射装置锁定，滑块B静置于两个光电门之间。
（1）解除锁定，滑块A被弹出。计算机显示光电门1有一个时间记录，光电门2有两个时间记录，则滑块A与B的质量大小关系是mA________mB（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）改变滑块质量，再次进行实验。计算机显示光电门1有两个时间记录、，光电门2有一个时间记录，则滑块A与B的质量大小关系是mA________mB（填“大于”、“等于”或“小于”），只要等式________成立，则可说明碰撞过程中动量守恒（用题中所给字母表示）。
三、综合题（共4题）
20．质量为3m的劈A，其倾斜面是光滑曲面，曲面下端与光滑的水平面相切，如图所示，一质量为m的物块B位于劈A的倾斜面上，距水平面的高度为h，物块从静止开始滑下，到达水平面上，跟右侧固定在墙壁上的弹簧发生作用后（作用过程无机械能损失），又滑上劈A，求物块B在劈A上能够达到的最大高度。
21．光滑水平面上，用轻质弹簧连接的质量为mA＝2kg，mB＝3 kg的A、B两物体都处于静止状态，此时弹簧处于原长状态．将质量为mc＝5 kg的物体C，从半径为R=3.2m的1/4光滑圆周轨道最高点由静止释放，如图所示，圆周轨道的最低点与水平面相切，B与C碰撞后粘合在一起运动.求：
(1)B、C碰撞刚结束时的瞬时速度的大小；
(2)在以后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能．
22．如图所示为某自动控制系统的装置示意图，装置中间有一个以v0=3m/s的速度逆时针匀速转动的水平传送带，传送带左端点M与光滑水平面相切，水平面左侧与一倾角α=37°的光滑斜面平滑连接．靠近斜面底端的P点处安装有自动控制系统，当小物块b每次向右经过P点时都会被系统瞬时锁定从而保持静止．传送带N端与半径r=0.2m的光滑四分之一圆弧相切，小物块α从圆弧最高点由静止下滑后滑过传送带，经过M点后控制系统会使静止在P点的小物块b自动解锁，之后两物块发生第一次弹性碰撞．已知两物块的质量mb=2ma=2kg，两物块均可视为质点，物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25，MN间的距离L=1.2m， g=10m/s2，sin37°=0.6,cos37°=0.8,求：
（1）物块a运动到N点时受到的支持力；
（2）物块b第一次沿斜面上滑的时间；
（3）两物块在第n次碰撞后到第n+1次碰撞前，物块a在传送带上运动产生的摩擦热．
23．如图所示，用轻弹簧拴接A、B两物块放在光滑的水平地面上，物块B的左侧与竖直墙面接触。物块C以速度v0= 6m/s向左运动，与物块A发生弹性碰撞，已知物块A、B、C的质量分别是mA = 3kg、mB = 2kg、mC = 1kg，弹簧始终在弹性限度内，求：
（1）物块B离开墙壁前和离开墙壁后，弹簧的最大弹性势能之比；
（2）物块B离开墙壁后的最大速度。
参考答案
1．B
2．B
3．A
4．A
5．A
6．B
7．C
8．A
9．B
10．B
11．D
12．B
13．A
14．D
15．B
16．6×102 1.6×103
17． AC
18．（1）（3） （4）
19．大于 小于
20．
21．(1)5m/s；(2)20J
22．(1)30N （2） (3)
23．（1）；（2）