1.5弹性碰撞和非弹性碰撞专题复习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 1.5弹性碰撞和非弹性碰撞专题复习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 382.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-05 10:12:10 | ||
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文档简介
1.5弹性碰撞和非弹性碰撞专题复习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第一册
一、选择题（共15题）
1．如图所示，在光滑的水平面上有2020个完全相同的小球等间距的排成一条直线，均处于静止状态。现给第一个小球初动能EK，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．
2．如图所示，光滑水平面上，质量为的物体A和质量为的物体处于静止状态，A、中间固定一轻弹簧，且弹簧处于原长，一颗质量为的子弹以的水平初速度射入物体A并留在其中（子弹与物体相互作用时间极短，可忽略不计），经过后弹簧长度压缩到最短，下列选项错误的是（ ）
A．弹簧长度压缩到最短时物体A的速度大小为
B．内弹簧对物体A的平均作用力大小为
C．弹簧的弹性势能的最大值为
D．子弹射入物体A后，子弹、物体A、物体的总机械能不守恒
3．如图所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1=1kg和m2=2kg的两物块A，B相连接，并静止在光滑的水平面上．现使A瞬时间获得水平向右3m/s的速度，在此后的过程中，则下列说法正确的是（ ）
A．两物块所能达到的共同速度为1 m/s，此时弹簧一定处于压缩状态
B．A的运动方向可能向左
C．弹簧的最大弹性势能为4J
D．当A速度为零时，B的速度最大
4．甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间变化如图中实线所示。已知甲的质量为1kg，则下列判断中正确的是（ ）
A．由图像求得乙的质量是6kg
B．碰撞前后乙的动量增加了1kg·m/s
C．碰撞过程中甲给乙的冲量大小为6N·s
D．碰撞过程中两物块损失的机械能为3J
5．如图所示，两光滑且平行的固定水平杆位于同一竖直平面内，两静止小球、分别穿在两杆上，两球间拴接一竖直轻弹簧，弹簧处于原长状态。现给小球一个水平向右的初速度，两杆足够长，则在此后的运动过程中（ ）
A．、组成的系统动量不守恒
B．、组成的系统机械能守恒
C．弹簧最长时，其弹性势能为
D．的最大速度是
6．如图所示，轻质弹簧上端悬挂于天花板，下端系有质量为M的圆板，处于平衡状态．开始一质量为m的圆环套在弹簧外，与圆板距离为h，让环自由下落撞击圆板，碰撞时间极短，碰后圆环与圆板共同向下运动．使弹簧伸长．那么（ ）
A．碰撞过程中环与板系统的机械能守恒
B．碰撞过程中环与板的总动能减小转化为弹簧的弹性势能
C．碰撞后新平衡位置与下落高度h无关
D．碰撞后环与板共同下降的过程中，它们动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
7．如图所示，具有一定质量的小球A固定在轻杆一端，另一端挂在小车支架的O点．用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球摆下与B处固定的橡皮泥碰击后粘在一起，则在此过程中小车将 ( )
A．向右运动
B．向左运动
C．静止不动
D．小球下摆时，车向左运动后又静止
8．两个质量相等的小球在光滑水平面上沿同一直线同方向运动，A球的动量是7kg·m/s，B球的动量是5kg·m/s，A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是（ ）
A．pA=6kg·m/s，PB=6kg·m/s B．pA=3kg·m/s，PB=9kg·m/s
C．pA=－2kg·m/s，PB=14kg·m/s D．pA=－5kg·m/s，PB=7kg·m/s
9．质量为m的子弹以某一初速度v0击中静止在水平地面上质量为M的木块，并陷入木块一定深度后与木块相对静止，甲、乙两图表示了这一过程开始和结束时子弹和木块可能的相对位置，设地面粗糙程度均匀，木块对子弹的阻力大小恒定，则下列说法中正确的是（ ）
A．无论m、M、v0的大小和地面粗糙程度如何，都只可能是甲图所示的情形
B．若M较大，则可能是甲图所示情形；若M较小，则可能是乙图所示情形
C．若v0较小，则可能是甲图所示情形；若v0较大，则可能是乙图所示情形
D．若地面较粗糙，则可能是甲图所示情形；若地面较光滑，则可能是乙图所示情形
10．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
11．如图，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧，BC段是长为的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块在小车从A总由静止开始沿轨道滑下，然后滑入BC轨道，最后恰好停在C点，已知小车质量M=m，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则（ ）
A．小车和滑块组成的系统动量守恒
B．滑块运动过程中，最大速度为
C．滑块从B到C运动过程中，小车的位移为
D．滑块运动过程中对小车的最大压力为mg
12．如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，一质量为m的光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切。一质量为2m的小物块从槽顶端距水平面高h处由静止开始下滑，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．物块第一次滑到槽底端时，槽的动能为mgh
B．在下滑过程中物块和槽之间的相互作用力对物块始终不做功
C．全过程中物块、槽和弹簧所组成的系统机械能守恒，且水平方向动量守恒
D．物块第一次被弹簧反弹后能追上槽，且能回到槽上距水平面高h处
13．质量为M的木块静止在光滑水平面上，一颗质量为m的子弹以水平速度v0击中木块，经过时间t穿透木块，子弹穿出时的速度为v1，木块的速度为v2。已知子弹在木块中运动时受到的阻力大小为F，木块的长度为d，则下列关系式正确的是（ ）
A． B．
C． D．
14．如图所示。光滑水平面上有A、B两辆小车，质量均为m=1kg。现将小球C用长为0.2m的细线悬于轻质支架顶端，mC=0.5kg。开始时A车与C球以v0=4m/s的速度冲向静止的B车若两车正碰后粘在一起。不计空气阻力。重力加速度g取10m/s2。则（ ）
A．A车与B车碰撞瞬间。两车动量守恒，机械能也守恒
B．小球能上升的最大高度为0.16m
C．小球能上升的最大高度为0.12m
D．从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中，A、B、C组成的系统动量
15．某同学质量为45kg，在训练中，要求他从岸上以大小为2的水平速度跳到一条正向他缓缓飘来的小船上，然后去执行任务,小船的质量是90kg，速度大小是0.6，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上，水的阻力忽略不计，则下列说法正确的是（ ）
A．该同学和小船最终静止在水面上
B．船最终的速度大小是0.3
C．此过程该同学的动量变化量大小约为78
D．此过程船的动量变化量大小约为30
二、填空题
16．碰撞分类
动量是否守恒 机械能是否守恒
弹性碰撞 守恒 _______
非弹性碰撞 守恒 有损失
完全非弹性碰撞 守恒 损失______
17．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。
18．光滑的水平铁轨上一列火车共有节相同的车厢，，各车厢之间间隙相等，间隙长度的总和为，第一节车厢以速度向第二节车厢运动，碰撞后两车厢不分开，....直到节车厢全部运动，则火车最后的速度为_______；从第一节车厢运动开始到最后一次碰撞结束的时间为_______．
19．用图甲实验装置验证动量守恒定律。主要步骤为：
①将斜槽固定在水平桌面上，使槽的末端水平；
②让质量为的入射球多次从斜槽上位置静止释放，记录其平均落地点位置；
③把质量为的被碰球静置于槽的末端，再将入射球从斜槽上位置静止释放，与被碰球相碰，并多次重复，记录两小球的平均落地点位置；
④记录小球抛出点在地面上的垂直投影点，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置、、与的距离分别为、、，如图乙，分析数据：
（1）实验中入射球和被碰球的质量应满足的关系为___________。
A． B． C．
（2）（单选）关于该实验，下列说法正确的有__________。
A．斜槽轨道必须光滑
B．铅垂线的作用是检验斜槽末端是否水平
C．入射球和被碰球的半径必须相同
D．实验中必须测量出小球抛出点的离地高度
（3）若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为___________；若碰撞是弹性碰撞，还应满足的关系式为__________。（均用题中所给物理量的符号表示）
三、综合题（共4题）
20．如图所示，光滑四分之一圆轨道AB固定在竖直平面内，其下端点B的切线水平。现使质量m=0.1kg的小球甲从A点以某一初速度竖直向下运动，段时间后，与静止于B点的小球乙发生弹性碰撞，之后，两小球先后打在右方的竖直墙上的C点（未画出），且在C点的速度方向与水平方向夹角均为θ=37°。已知B点与墙壁的水平距离x0=1.2m，不计空气阻力，两球均可视为质点，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，取重力加速度大小g=10m/s2。求：
(1)小球乙从B点运动到C点的时间及B、C两点的高度差；
(2)小球乙的质量及小球甲在与小球乙碰撞前的速度大小。
21．如图所示，光滑的足够长水平地面上有两个静止的小物块a和b，其连线与墙垂直，a的质量为。让质量为的b物体以的速度向左运动。假定所有碰撞都没有能量损失，并且b与a碰撞一次再与墙碰撞一次后，a和b以共同的速度运动，试求b物体的质量。
22．如图所示，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C．B的左侧固定一轻弹簧，弹簧左侧挡板的质量不计．设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当A、 B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，且B与C碰撞时间极短．此后A继续压缩弹簧，直至弹簧被压缩到最短．在上述过程中，求：
（1）B与C相碰后的瞬间，B与C粘接在一起时的速度；
（2）整个系统损失的机械能；
（3）弹簧被压缩到最短时的弹性势能．
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。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．C
3．B
4．C
5．D
6．C
7．D
8．A
9．A
10．B
11．C
12．A
13．C
14．B
15．C
16． 守恒 最大
17． 4 2
18．
19． C C
20．(1)0.3s，0.45m；(2)0.3kg，8m/s
21．
22．（1）（2）（3）
23．（1）；（2）
答案第1页，共2页
一、选择题（共15题）
1．如图所示，在光滑的水平面上有2020个完全相同的小球等间距的排成一条直线，均处于静止状态。现给第一个小球初动能EK，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．
2．如图所示，光滑水平面上，质量为的物体A和质量为的物体处于静止状态，A、中间固定一轻弹簧，且弹簧处于原长，一颗质量为的子弹以的水平初速度射入物体A并留在其中（子弹与物体相互作用时间极短，可忽略不计），经过后弹簧长度压缩到最短，下列选项错误的是（ ）
A．弹簧长度压缩到最短时物体A的速度大小为
B．内弹簧对物体A的平均作用力大小为
C．弹簧的弹性势能的最大值为
D．子弹射入物体A后，子弹、物体A、物体的总机械能不守恒
3．如图所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1=1kg和m2=2kg的两物块A，B相连接，并静止在光滑的水平面上．现使A瞬时间获得水平向右3m/s的速度，在此后的过程中，则下列说法正确的是（ ）
A．两物块所能达到的共同速度为1 m/s，此时弹簧一定处于压缩状态
B．A的运动方向可能向左
C．弹簧的最大弹性势能为4J
D．当A速度为零时，B的速度最大
4．甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间变化如图中实线所示。已知甲的质量为1kg，则下列判断中正确的是（ ）
A．由图像求得乙的质量是6kg
B．碰撞前后乙的动量增加了1kg·m/s
C．碰撞过程中甲给乙的冲量大小为6N·s
D．碰撞过程中两物块损失的机械能为3J
5．如图所示，两光滑且平行的固定水平杆位于同一竖直平面内，两静止小球、分别穿在两杆上，两球间拴接一竖直轻弹簧，弹簧处于原长状态。现给小球一个水平向右的初速度，两杆足够长，则在此后的运动过程中（ ）
A．、组成的系统动量不守恒
B．、组成的系统机械能守恒
C．弹簧最长时，其弹性势能为
D．的最大速度是
6．如图所示，轻质弹簧上端悬挂于天花板，下端系有质量为M的圆板，处于平衡状态．开始一质量为m的圆环套在弹簧外，与圆板距离为h，让环自由下落撞击圆板，碰撞时间极短，碰后圆环与圆板共同向下运动．使弹簧伸长．那么（ ）
A．碰撞过程中环与板系统的机械能守恒
B．碰撞过程中环与板的总动能减小转化为弹簧的弹性势能
C．碰撞后新平衡位置与下落高度h无关
D．碰撞后环与板共同下降的过程中，它们动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
7．如图所示，具有一定质量的小球A固定在轻杆一端，另一端挂在小车支架的O点．用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球摆下与B处固定的橡皮泥碰击后粘在一起，则在此过程中小车将 ( )
A．向右运动
B．向左运动
C．静止不动
D．小球下摆时，车向左运动后又静止
8．两个质量相等的小球在光滑水平面上沿同一直线同方向运动，A球的动量是7kg·m/s，B球的动量是5kg·m/s，A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是（ ）
A．pA=6kg·m/s，PB=6kg·m/s B．pA=3kg·m/s，PB=9kg·m/s
C．pA=－2kg·m/s，PB=14kg·m/s D．pA=－5kg·m/s，PB=7kg·m/s
9．质量为m的子弹以某一初速度v0击中静止在水平地面上质量为M的木块，并陷入木块一定深度后与木块相对静止，甲、乙两图表示了这一过程开始和结束时子弹和木块可能的相对位置，设地面粗糙程度均匀，木块对子弹的阻力大小恒定，则下列说法中正确的是（ ）
A．无论m、M、v0的大小和地面粗糙程度如何，都只可能是甲图所示的情形
B．若M较大，则可能是甲图所示情形；若M较小，则可能是乙图所示情形
C．若v0较小，则可能是甲图所示情形；若v0较大，则可能是乙图所示情形
D．若地面较粗糙，则可能是甲图所示情形；若地面较光滑，则可能是乙图所示情形
10．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
11．如图，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧，BC段是长为的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块在小车从A总由静止开始沿轨道滑下，然后滑入BC轨道，最后恰好停在C点，已知小车质量M=m，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则（ ）
A．小车和滑块组成的系统动量守恒
B．滑块运动过程中，最大速度为
C．滑块从B到C运动过程中，小车的位移为
D．滑块运动过程中对小车的最大压力为mg
12．如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，一质量为m的光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切。一质量为2m的小物块从槽顶端距水平面高h处由静止开始下滑，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．物块第一次滑到槽底端时，槽的动能为mgh
B．在下滑过程中物块和槽之间的相互作用力对物块始终不做功
C．全过程中物块、槽和弹簧所组成的系统机械能守恒，且水平方向动量守恒
D．物块第一次被弹簧反弹后能追上槽，且能回到槽上距水平面高h处
13．质量为M的木块静止在光滑水平面上，一颗质量为m的子弹以水平速度v0击中木块，经过时间t穿透木块，子弹穿出时的速度为v1，木块的速度为v2。已知子弹在木块中运动时受到的阻力大小为F，木块的长度为d，则下列关系式正确的是（ ）
A． B．
C． D．
14．如图所示。光滑水平面上有A、B两辆小车，质量均为m=1kg。现将小球C用长为0.2m的细线悬于轻质支架顶端，mC=0.5kg。开始时A车与C球以v0=4m/s的速度冲向静止的B车若两车正碰后粘在一起。不计空气阻力。重力加速度g取10m/s2。则（ ）
A．A车与B车碰撞瞬间。两车动量守恒，机械能也守恒
B．小球能上升的最大高度为0.16m
C．小球能上升的最大高度为0.12m
D．从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中，A、B、C组成的系统动量
15．某同学质量为45kg，在训练中，要求他从岸上以大小为2的水平速度跳到一条正向他缓缓飘来的小船上，然后去执行任务,小船的质量是90kg，速度大小是0.6，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上，水的阻力忽略不计，则下列说法正确的是（ ）
A．该同学和小船最终静止在水面上
B．船最终的速度大小是0.3
C．此过程该同学的动量变化量大小约为78
D．此过程船的动量变化量大小约为30
二、填空题
16．碰撞分类
动量是否守恒 机械能是否守恒
弹性碰撞 守恒 _______
非弹性碰撞 守恒 有损失
完全非弹性碰撞 守恒 损失______
17．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。
18．光滑的水平铁轨上一列火车共有节相同的车厢，，各车厢之间间隙相等，间隙长度的总和为，第一节车厢以速度向第二节车厢运动，碰撞后两车厢不分开，....直到节车厢全部运动，则火车最后的速度为_______；从第一节车厢运动开始到最后一次碰撞结束的时间为_______．
19．用图甲实验装置验证动量守恒定律。主要步骤为：
①将斜槽固定在水平桌面上，使槽的末端水平；
②让质量为的入射球多次从斜槽上位置静止释放，记录其平均落地点位置；
③把质量为的被碰球静置于槽的末端，再将入射球从斜槽上位置静止释放，与被碰球相碰，并多次重复，记录两小球的平均落地点位置；
④记录小球抛出点在地面上的垂直投影点，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置、、与的距离分别为、、，如图乙，分析数据：
（1）实验中入射球和被碰球的质量应满足的关系为___________。
A． B． C．
（2）（单选）关于该实验，下列说法正确的有__________。
A．斜槽轨道必须光滑
B．铅垂线的作用是检验斜槽末端是否水平
C．入射球和被碰球的半径必须相同
D．实验中必须测量出小球抛出点的离地高度
（3）若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为___________；若碰撞是弹性碰撞，还应满足的关系式为__________。（均用题中所给物理量的符号表示）
三、综合题（共4题）
20．如图所示，光滑四分之一圆轨道AB固定在竖直平面内，其下端点B的切线水平。现使质量m=0.1kg的小球甲从A点以某一初速度竖直向下运动，段时间后，与静止于B点的小球乙发生弹性碰撞，之后，两小球先后打在右方的竖直墙上的C点（未画出），且在C点的速度方向与水平方向夹角均为θ=37°。已知B点与墙壁的水平距离x0=1.2m，不计空气阻力，两球均可视为质点，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，取重力加速度大小g=10m/s2。求：
(1)小球乙从B点运动到C点的时间及B、C两点的高度差；
(2)小球乙的质量及小球甲在与小球乙碰撞前的速度大小。
21．如图所示，光滑的足够长水平地面上有两个静止的小物块a和b，其连线与墙垂直，a的质量为。让质量为的b物体以的速度向左运动。假定所有碰撞都没有能量损失，并且b与a碰撞一次再与墙碰撞一次后，a和b以共同的速度运动，试求b物体的质量。
22．如图所示，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C．B的左侧固定一轻弹簧，弹簧左侧挡板的质量不计．设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当A、 B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，且B与C碰撞时间极短．此后A继续压缩弹簧，直至弹簧被压缩到最短．在上述过程中，求：
（1）B与C相碰后的瞬间，B与C粘接在一起时的速度；
（2）整个系统损失的机械能；
（3）弹簧被压缩到最短时的弹性势能．
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。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．C
3．B
4．C
5．D
6．C
7．D
8．A
9．A
10．B
11．C
12．A
13．C
14．B
15．C
16． 守恒 最大
17． 4 2
18．
19． C C
20．(1)0.3s，0.45m；(2)0.3kg，8m/s
21．
22．（1）（2）（3）
23．（1）；（2）
答案第1页，共2页