1.4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鲁科版（2019）选择性必修第一册(word含答案)

1.4弹性碰撞与非弹性碰撞基础巩固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．在光滑水平面上沿一直线运动的甲、乙两小球，动量大小相等，质量之比为1:5，两小球发生正碰后，甲、乙两球的动量大小之比为1:11，则甲球在碰撞前、后的速度大小之比可能是（　　）
A．7∶1 B．5∶1 C．10∶1 D．11∶5
2．如图所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块，子弹未穿透木块，此过程中木块动能增加了5J ，那么此过程中系统产生的内能可能 为（　　）
A．2.5J B．4.2J C．5.0J D．5.6J
3．质量为和的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其位移—时间图像如图所示，由图像可判断以下说法正确的是（　　）
A．碰后两物体的运动方向相同 B．碰后的速度大小为
C．两物体的质量之比 D．两物体的碰撞是弹性碰撞
4．甲球与乙球相碰，甲球的速度减少5m/s，乙球的速度增加了3m/s，则甲、乙两球质量之比M甲∶M乙是( )
A．2∶1 B．5∶3 C．3∶5 D．1∶2
5．如图小球A和小球B质量之比为1：3，球A用细绳系住，绳子的另一端固定，球B置于光滑水平面上．当球A从高为h处由静止摆下，到达最低点恰好与球B弹性正碰，则碰后球A能上升的最大高度是（　　）
A．h B． C． D．
6．游乐场上，两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以共同的速度运动；设甲同学和他的车的总质量为150 kg，碰撞前向右运动，速度的大小为4.5 m/s，乙同学和他的车的总质量为200 kg，碰撞前向左运动，速度的大小为4.25 m/s，则碰撞后两车共同的运动速度为(取向右为正方向) ( )
A．1 m/s
B．0.5 m/s
C．－1 m/s
D．－0.5 m/s
7．如图所示，一个质量为m1＝50 kg的人抓在一只大气球下方，气球下面有一根长绳。气球和长绳的总质量为m2＝20 kg，长绳的下端刚好和水平面接触。当静止时人离地面的高度为h＝7m。如果这个人开始沿绳向下滑，当他滑到绳下端时，他离地面高度是（可以把人看做质点）（　 ）
A．2m B． C． D．5m
8．如图所示，在光滑水平面上，有质量分别为2m和m的A、B两滑块，它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧（弹簧与A、B不拴连），由于被一根细绳拉着而处于静止状态。当剪断细绳，在两滑块脱离弹簧之后，下列说法中正确的是（　　）
A．两滑块的动量大小之比pA∶pB=2∶1
B．两滑块的速度大小之比vA∶vB=2∶1
C．两滑块的动能之比EkA∶EkB=1∶2
D．弹簧对两滑块做功之比WA∶WB=1∶1
9．如图所示，站在车上的人，用锤子连续敲打小车。初始时，人、车、锤都静止。假设水平地面光滑，关于这一物理过程，下列说法正确的是（　　）
A．连续敲打可使小车持续向右运动
B．人、车和锤组成的系统机械能守恒
C．当锤子速度方向水平向右时，人和车水平方向的总动量水平向左
D．人、车和锤组成的系统动量守恒
10．如图所示，质量为M的小车置于光滑的水平面上，车的上表面是粗糙的，有一质量为m的木块，以初速度v0滑上小车的上表面．若车的上表面足够长，则
A．木块的最终速度为零
B．木块的最终速度一定为mv0/(M+m)
C．由于车的上表面粗糙，小车和木块组成的系统动量减小
D．车的上表面越粗糙，木块减少的动量越多
11．如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上。现使A瞬间获得水平向右的大小为3 m/s的速度，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得（　　）
A．在t1、t3时刻两物块达到共同速度1 m/s，且弹簧都是处于压缩状态
B．从t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长
C．两物体的质量之比为m1∶m2=1∶2
D．在t2时刻A与B的动能之比为Ek1∶Ek2=1∶4
12．一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为M的平板，处于平衡状态。一质量为m的均匀环套在弹簧外，与平板的距离为h，如图所示。让环自由下落，撞击平板。已知碰后环与板以相同的速度向下运动。则（　　）
A．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒
B．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总机械能守恒
C．环撞击板后，板的新的平衡位置与h的大小有关
D．在碰后板和环一起下落的过程中，环与板的总机械能守恒
13．如图所示，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上.槽的左侧有一竖直墙壁．现让一小球（可认为质点）自左端槽口 A点的正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从A点进入槽内，则下列说法正确的是（ ）
A．小球离开右侧槽口以后，将做竖直上抛运动
B．小球在槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功 ^
C．小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒
D．球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒
14．如图甲所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量，初始时刻B静止，A以一定的初速度向右运动，之后与B发生碰撞并一起运动，它们的位移—时间图象如图乙所示（规定向右为位移的正方向，因A、B碰撞时间极短，图中无法显示）则根据上述信息，求出在A、B碰撞过程中的物理量是正确的是（ 　　）
A．物块A对B的冲量为15N·s B．物块B的动量变化量为kg·m/s
C．物块A、B间的平均作用力大小为300N D．A、B系统损失的机械能为8J
15．如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B 两球在同一直线上向右运动．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 球的动量变化量为－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，碰撞过程机械能有损失
B．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5，碰撞过程机械能无损失
C．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5，碰撞过程机械能有损失
D．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶5，碰撞过程机械能无损失
二、填空题（共4题）
16．质量为100kg的小船静止在水面上，船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙，当甲、乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为_____m/s，方向是_______．
17．如图所示,两块木板的质量分别为M1＝500g，M2＝400g．静止于光滑水平面上，小物块m＝100g以初速度为v＝10m/s滑上M1的表面，最后停在M2上时速度为1.5m/s.
(1)最后M1的速度v1＝_________________
(2)m刚离开Ml时的速度＝_____________.
18．质量都是1 kg的物体A、B中间用一轻弹簧连接，放在光滑的水平地面上，现使B物体靠在竖直墙上，用力推物体A压缩弹簧，如图所示，这过程中外力做功8J。待系统静止后突然撤去外力．从撤去外力到弹簧恢复到原长的过程中墙对B物体的冲量大小是________N﹒s。当A、B间距离最大时，B物体的速度大小是________m/s。
19．如图所示的装置是“冲击摆”，可求解子弹的速度，摆锤的质量很大，子弹以某一初速度从水平方向射入摆中并留在其中，随摆锤一起摆动．
（1）子弹射入摆锤后，与摆锤一起从最低位置摆至最高位置的过程中，________守恒。要得到子弹和摆锤一起运动的初速度v，还需要测量的物理量有________。
A．子弹的质量m
B．摆锤的质量M
C．冲击摆的摆长l
D．摆锤摆动时摆线的最大摆角θ
（2）用问题（1）中测量的物理量得出子弹和摆锤一起运动的初速度v＝________；
（3）通过表达式________________，即可求解子弹的速度v0（用已知量和测量量的符号m、M、v表示）。
三、综合题（共4题）
20．一质量为M的航天器远离太阳和行星，正以速度在太空中飞行，某时刻航天器接到加速的指令后，发动机瞬间向后喷出质量为m的气体，气体向后喷出的速度大小为，求加速后航天器的速度大小．（均为相对同一参考系的速度）
21．如图所示，一质量为m=1 kg、长为L=1 m的直棒上附有倒刺，物体顺着直棒倒刺下滑，其阻力只为物体重力的，逆着倒刺而上时，将立即被倒刺卡住。现该直棒直立在地面上静止，一环状弹性环自直棒的顶端由静止开始滑下，设弹性环与地面碰撞不损失机械能，弹性环的质量M=3 kg，重力加速度g=10 m/s2，求
（1）弹性环下落到地面时速度的大小；
（2）直棒在以后的运动过程中底部离开地面的最大高度。
22．如图所示，竖直平面内有一光滑轨道ABC，AB是半径为R的四分之一圆弧轨道，水平轨道BC足够长，其上放有一前端固定轻弹簧的小物块Q。一质量为m的小物块P自A处由静止释放，沿AB滑下后与Q相碰。已知重力加速度为g，求：
(1)若Q的质量也为m，则弹簧被压缩的过程中最大弹性势能为多大；
(2)若Q的质量为2m，则P第一次反弹后，沿圆弧轨道达到的最大高度为多大；
(3)若要使P与Q只发生一次碰撞，则物块Q的质量应满足什么条件。
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．D
3．C
4．C
5．C
6．D
7．D
8．C
9．C
10．B
11．C
12．A
13．D
14．C
15．B
16．0.6 向左
17．0.5m/s 5.5m/s
18．4 2
19．机械能 CD
20．
21．（1）4 m/s；（2）0.45 m
22．(1)；(2)；(3)
23．（1）；（2）