1.4弹性碰撞与非弹性碰撞同步练习（word版含答案）

1.4弹性碰撞与非弹性碰撞同步练习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．形状相同、质量相等的A、两金属小球在光滑的水平面上沿同一直线、同一方向运动。A球的动量为，球的动量为。当A球追上球发生碰撞，则关于碰后A、两球的动量大小之比，下列可能正确的是（　　）
A． B． C． D．
2．如图所示，在光滑水平面上质量分别为、，速率分别为，的A、两小球沿同一直线相向运动并发生对心碰撞，则（　　）
A．它们碰撞后的总动量是，方向水平向右
B．它们碰撞后的总动量是，方向水平向右
C．它们碰撞后小球一定向左运动
D．它们碰撞后A小球一定向右运动
3．如图所示，光滑水平地面上有两个小球甲和乙，质量分别是m和km，现让甲以初速度v0向右运动并与乙（静止）发生碰撞，碰后乙的速度为 ，若碰后甲、乙同向运动，则k的值不可能是（　　）
A． B．
C． D．
4．下列现象中不属于反冲现象的是（　　）
A．发射炮弹后炮身后退 B．人用桨向后划水船向前运动
C．火箭向下高速喷射炽热气体时上升 D．章鱼调整喷水方向可以向不同方向运动
5．如图所示，质量为M的长木板放在光滑的水平面上处于静止状态，木板的长为L，B为木板的中点，一个质量为m的物块从木板的左侧A端以初速度v0滑上木板，木板上表面B点左侧粗糙、右侧光滑，已知物块能滑离木板，且物块在B点右侧木板上滑行的时间为t。则物块滑离木板时的速度大小为（　　）
试卷第1页，共3页
A． B． C． D．
6．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
7．如图所示，小车质量为M，置于光滑水平地面上，小车顶端有半径为R的四分之一光滑圆，质量为m的小球（可视为质点）从圆弧顶端由静止释放，重力加速度为g。对此运动过程分析，下列说法中正确的是（　　）
A．当小球滑到圆弧最低点时，小球的水平位移为R
B．当小球滑到圆弧最低点时，小球的水平位移为
C．当小球滑到圆弧最低点时，小车速度为m
D．当小球滑到圆弧最低点时，小车速度为M
8．如图所示，大气球质量为25kg，载有质量为50kg的人，静止在空气中距地面20m高的地方，气球下方悬一根质量可忽略不计的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面，为了安全到达地面，则这绳长至少应为（不计人的高度，可以把人看作质点）（　　）
A．60m B．40m C．30m D．10m
9．矩形滑块由不同材料的上下两层粘结在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块，若射击上层，则子弹恰好不射出；若射击下层，则子弹整个儿恰好嵌入，则上述两种情况相比较，说法错误的是（　　）
A．两次子弹动量变化量一样大 B．两次滑块所受冲量一样大
C．两次系统产生的热量一样多 D．子弹击中上层过程中，系统产生的热量较多
10．如图所示，A、B两个大小相同、质量不等的小球放在光滑水平地面上，A以3m/s的速率向右运动，B以1m/s的速率向左运动，发生正碰后A、B两小球都以2m/s的速率反弹，则A、B两小球的质量之比为（ ）
A．3：5
B．2：3
C．1：3
D．3：2
11．在光滑的水平面上，质量为m的A球以v0的初速度与质量为4m的静止B球发生正碰。碰后A的速率变为原来的，则碰后B的动能可能为（　　）
A． B． C． D．
12．如图所示，光滑水平面上有两辆小车，用细线（未画出）相连，中间有一个被压缩的轻弹簧（与两小车未连接），小车处于静止状态，烧断细线后，由于弹力的作用两小车分别向左、右运动。已知两小车的质量之比为m1∶m2＝2∶1，下列说法正确的是（　　）
A．弹簧弹开后左右两小车的速度大小之比为1∶2
B．弹簧弹开后左右两小车的动量大小之比为1∶2
C．弹簧弹开过程左右两小车受到的冲量大小之比为2∶1
D．弹簧弹开过程弹力对左右两小车做功之比为1∶4
13．两个相向运动的小球，在光滑水平面上碰撞后变成静止状态，则碰撞前这两个小球的（　 ）
A．质量一定相等
B．动能一定相等
C．动量一定相同
D．以上说法都不正确
14．如图，钉子在一固定的木块上竖立着，一铁块从高处自由落体打在钉子上，铁块的底面刚好与钉子顶端断面在同一水平面，之后铁块和钉子共同减速至零，则（　　）
A．铁块、钉子和木块机械能守恒
B．铁块减少的机械能等于钉子和木块增加的机械能
C．铁块碰撞钉子前后瞬间，铁块减少的动量等于钉子增加的动量
D．铁块碰撞钉子前后瞬间，铁块减少的动能等于钉子增加的动能
15．碰碰车是大人和小孩都喜欢的娱乐活动，游乐场上，大人和小孩各驾着一辆碰碰车正对迎面相撞，碰撞前后两人的位移 时间图像如图所示，已知小孩的质量为30kg，大人的质量为60kg，碰碰车质量相同，碰撞时间极短。下列说法正确的是（　　）
A．碰前大人和车的速度大小为2m/s
B．碰撞前后小孩的运动方向保持不变
C．碰撞过程中机械能损失为450J
D．碰撞过程中小孩和其驾驶的碰碰车受到的总冲量大小为60N·s
二、填空题（共4题）
16．如图所示，一辆质量为M的小车以速度v1在光滑水平面上向右运动，一质量为m、速度为v2物体以俯角为θ的方向落到车上并埋在车里的砂中，此时小车的速度为_________________.
17．某机械装置的竖直切面如图所示，装置由内壁光滑的圆管构成，其中AB部分水平，BC部分是内径为R的半圆，且圆管半径远小于R．由于某种原因，一质量为m的小球a留在了水平管内，现用一个质量也为m的小球b“冲撞”小球a，小球a恰好到达圆管最高点C，已知两小球发生弹性正碰，两小球直径略小于圆管直径，重力加速度为g。则小球b的入射速度大小为______，小球b对小球a的冲量大小为______。
18．如图所示，小球A的质量为mA=5kg，动量大小为PA=4kg.m/s，小球A沿着光滑水平面向右运动，与静止的B球发生弹性碰撞，碰后A的动量大小变为PA'=1kg·m/s，方向仍然向右．则由此可知碰撞后小球B的动量大小为______kg·m/s，小球B的质量为____kg.
19．同学借用验证动量守恒定律的实验装置（如图所示）验证弹性碰撞，斜面底端用光滑小圆弧与水平桌面相连，实验中使用半径相等的弹性小球1和2，且小球1的质量大于小球2的质量。
实验步骤如下：
安装好实验装置，做好测量前的准备。
第一步：先将木板竖直固定于斜槽前端边缘处的C点，且板面与桌面垂直，在木板上记下置于C点小球的位置O，然后将木板向右平移适当的距离，并固定。
第二步：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并撞在木板上。重复多次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置。
第三步：把小球2放在斜槽前端边缘处的C点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞，重复多次，并使用与第二步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。
第四步：用刻度尺分别测量三个落点的平均位置离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。
回答下列问题：
(1)若木板到C点的距离为x，小球落点到O点的距离为y，重力加速度为g，则小球做平抛运动的初速度v0＝____________。
(2)上述实验中P点是__________________的平均位置，N点是__________________的平均位置，M点是__________________的平均位置。
(3)用测量的物理量写出表示验证弹性碰撞的表达式为__________________。
三、综合题（共4题）
20．一个质量为mB的小球B静止在光滑水平面上，另一质量为mA的小球A以速率v从左侧运动过来与小球B发生弹性正碰，已知A球质量大于B球质量，求碰后A、B两球的速率v1、v2。
21．如图所示，一对杂技演员（都视为质点）乘秋千（秋千绳处于水平位置）从A点由静止出发绕O点下摆，当摆到最低点B时，女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，然后自己刚好能回到高处A。已知男演员质量m1和女演员质量m2之比＝2，秋千的质量不计，秋千的摆长为R，C点比O点低5R。求男演员落地点C与O点的水平距离x。
22．如图所示，质量为的木板置于光滑水平地面上，质量为的物块放在木板的右端，在木板左侧有一弹性墙壁。现使木板和物块以的速度一起向左匀速运动，之后木板与墙壁发生弹性碰撞，而物块继续向左运动。已知物块与木板间的动摩擦因数，重力加速度g取。
（1）若整个过程中物块不会从木板上滑落，求木板的最短长度。
（2）若木板与墙壁第次碰撞后，木板离开墙壁最大距离为，求。
（3）若木板的长度，求木板和墙第几次碰撞后物块与木板分离。
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．C
2．B
3．B
4．B
5．C
6．B
7．C
8．A
9．D
10．A
11．C
12．A
13．D
14．C
15．C
16．
17． ；
18． 3 3
19． 在实验的第二步中小球1落点 小球1与小球2碰撞后小球1落点 小球2落点
20．，
21．8R
22．（1）（2）4；（3）3
23．（1）；（2）
答案第1页，共2页