1.4弹性碰撞与非弹性碰撞基础巩固练习(Word版含答案)

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．质量为1 kg的小球A以v0=4 m/s的速度与质量为3 kg的静止小球B发生正碰，碰后A球速度为v1，B球速度为v2，关于v1和v2的数值中可能的是（　　）
A．v1=1 m/s，v2=1 m/s B．v1=2.5 m/s，v2=0.5 m/s
C．v1=0.5 m/s，v2=2 m/s D．v1=-5 m/s，v2=3 m/s
2．下列关于反冲现象的说法中，正确的是（　　）
A．抛出物体的质量要小于剩下物体的质量才能发生反冲
B．若抛出物体A的质量大于剩下物体B的质量，则B受的反冲力大于A所受的反冲力
C．反冲现象中，牛顿第三定律适用，但牛顿第二定律不适用
D．对抛出部分和剩余部分，牛顿第二定律都适用
3．如图所示，轻弹簧一端固定在墙上，另一端连一挡板，挡板的质量为m，一物体沿光滑水平面以一定的速度撞向挡板，物体质量为M，物体与挡板相接触的一面都装有尼龙搭扣，使得它们相撞后立即粘连在一起，若碰撞时间极短（即极短时间内完成粘连过程），则对物体M、挡板m和弹簧组成的系统，下面说法中正确的是
A．在M与m相撞的过程中，系统的动量守恒而机械能不守恒
B．从M与m开始接触到弹簧被压缩到最短的过程中，系统的动量不守恒而机械能守恒
C．从M与m开始接触到弹簧恢复原长的过程中，系统的动量守恒而机械能不守恒
D．以上三种说法都不正确
4．光滑水平地面上，A，B两物体质量都为m，A以速度v向右运动，B原来静止，左端有一轻弹簧，如图所示，当A撞上弹簧，弹簧被压缩最短时（　　）
A．A、B系统总动量为 B．A的动量变为0
C．B的动量达到最大值 D．B的速度为
5．如图所示，长木板A放在光滑的水平地面上，物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，最终没有脱离木板A。以下说法中正确的是（　　）
A．最终物体B动能为零
B．物体B克服摩擦力做的功等于系统产生的内能
C．摩擦力对物体B和木板A做的功总和的绝对值等于系统产生的内能
D．物体B损失的机械能小于木板A获得的动能与系统产生的内能之和
6．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
7．如图所示，两个完全相同的小球A、B用等长的细线悬于O点，开始两球均静止，两悬线竖直，线长为L。若将A球拉至图示位置静止释放，则B球被碰后第一次速度为零时的高度不可能是（　　）
A． B．
C． D．
8．北京冬奥会2000米短道速滑接力热身赛上，在光滑冰面上交接时，后方运动员用力推前方运动员。则交接过程中（　　）
A．两运动员的总机械能守恒
B．两运动员的总动量增大
C．每个运动员的动量变化相同
D．每个运动员所受推力的冲量大小相同
9．如图所示，光滑水平面上有两个相同的光滑弧形槽，左侧弧形槽静止但不固定，右侧弧形槽固定，两个弧形槽底部均与水平面平滑连接。一个小球从左侧槽距水平面高h处自由下滑，已知小球质量为m，弧形槽质量均为，下列说法正确的是（ ）
A．小球从左侧弧形槽下滑过程中，小球和槽组成的系统动量守恒
B．小球从左侧弧形槽下滑过程中，小球和槽组成的系统机械能守恒
C．小球滑上右侧弧形槽后，上升的最大高度为h
D．小球第二次滑上左侧弧形槽，上升的最大高度为h
10．固定水平杆上套有一个圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着一个小木块，整个装置处于静止状态。某时刻，一颗子弹以一定初速度射入木块（子弹没有穿出）并随木块摆至最高点，则以下说法正确的是（　　）
A．子弹射入木块的过程中，子弹和木块组成的系统动量守恒，机械能守恒
B．子弹随木块一起向上摆至最高点的过程中，子弹和木块组成的系统动量不守恒，机械能不守恒
C．子弹随木块摆至最高点时，子弹和木块的瞬时速度为零
D．整个过程中，圆环、绳、木块和子弹所组成的系统动量守恒
11．如图所示，小车静止在光滑水平面上，AB是小车内半圆弧轨道的水平直径，现将一质量为m的小球从距A点正上方R处由静止释放，小球由A点沿切线方向进入半圆轨道后又从B点冲出，已知半圆弧半径为R，小车质量是小球质量的k倍，不计一切摩擦，则下列说法正确的是（　　）
A．在相互作用过程中小球和小车组成的系统动量守恒
B．小球从小车的B点冲出后，不能上升到刚释放时的高度
C．小球从滑人轨道至圆弧轨道的最低点时，车的位移大小为
D．小球从滑人轨道至圆弧轨道的最低点时，小球的位移大小为
12．如图所示，在固定的水平杆上，套有质量为m的光滑圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着质量为M的木块，现有质量为m0的子弹以大小为v0的水平速度射入木块并立刻留在木块中，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．子弹射入木块后的瞬间，速度大小为
B．木块摆至最高点时，速度大小为
C．子弹射入木块后的瞬间，环对轻杆的压力等于（M+m+m0）g
D．子弹射入木块之后，圆环、木块和子弹构成的系统动量守恒
13．如图所示，置于水平面上的质量为、长为的木板右端水平固定有一轻质弹簧，在板上与左端相齐处有一质量为的小物体（，），木板与物体一起以水平速度向右运动，若与、与地的接触均光滑，板与墙碰撞无机械能损失，则从板与墙碰撞以后，以下说法中正确的是（ ）
A．板与小物体组成的系统总动量可能不守恒
B．当物体和木板对地的速度相同时，物体到墙的距离最近
C．当小物体滑到板的最左端时，系统的动能才达到最大
D．小物体一定会从板的最左端掉下来
14．如图所示，AB为粗糙的水平轨道，A、B两点相距x=40m，BCD是半径为R=0.9m的光滑半圆轨道，O是圆心，DOB在同一竖直线上，水平轨道与半圆轨道平滑连接水平轨道上A、B两点分别放有质量为m1和m2的甲、乙两物体（均可视为质点），甲物体与水平轨间的动摩擦因数为μ=0.5，甲物体以v0=25m/s的速度从A点向右运动，与静止在B点的乙物体发生弹性碰撞，碰撞后乙物体沿半圆轨道运动，并从最高点D飞出，落到水平地面上的P点，P、B两点相距d=4.8m，取g=10m/s2。则下列说法正确的是（　　）
A．甲物体运动到B点时的速度大小为12m/s
B．甲、乙两物体质量之比为m1∶m2=1∶3
C．乙物体沿半圆轨道运动到D时的速度大小为10m/s
D．甲、乙物体发生弹性碰撞后甲物体在水平轨道上滑动的距离为2.5m
15．如图，光滑圆弧槽面末端切线水平，并静置一质量为m2的小球Q，另一质量为m1的小球P从槽面上某点静止释放，沿槽面滑至槽口处与Q球正碰，设碰撞过程中无能量损失，两球落地点到O点水平距离之比为1：3，则P、Q两球质量比不可能是（　　）
A．3：1 B．3：5 C．2：3 D．1：7
二、填空题（共4题）
16．如图所示，一个运动的中子与一个静止的中子发生弹性碰撞，碰撞过程中动量_____（“一定”、“可能”或“一定不”）守恒，碰撞后A中子_____（“静止”“向右运动”或“向左运动”）．
17．如图所示，在光滑水平面上，用等大异向的、分别同时作用与A．B两个静止的物体上，已知，经过相同的时间后同时撤去两力，以后两物体相碰并粘为一体，则粘合体最终将________（填“静止”、“向左运动”、“向右运动”）
18．冰球运动员甲的质量为 。当他以 的速度向前运动时，与另一质量为 、速度大小为 的迎面而来的运动员乙相撞。碰后甲恰好静止。假设碰撞时间极短，则碰后乙的速度的大小为__________m/s；甲、乙碰撞过程中总机械能的损失__________J。
19．长沙烈士公园里有一种用塑料子弹打气球的玩具枪。小明想在忽略枪管与子弹摩擦的条件下去测定枪内弹簧压缩后的弹性势能。开始时，小明想让枪在某高度平射，测量子弹的射程，从而求出子弹的速度，再求子弹的动能，即为弹簧的弹性势能。可是这种塑料子弹射程较大，且长时间飞行的子弹受空气阻力影响也很大，给精确测量带来了困难。于是，小明想了个办法：如图所示，将一装有橡皮泥的小纸盒支在一根竖直杆的顶端，将玩具枪水平固定，且枪口抵近小纸盒，打出的子弹射入纸盒内不会穿出。已知当地重力加速度为g，小明测出子弹的质量为m，装有橡皮泥纸盒的总质量为M，枪口到水平地面高度为h，纸盒落地点到杆下端的距离为x，忽略杆顶对盒子的摩擦。
（1）由所测定的物理量，得到子弹进入小纸盒后的共同速度是_______________；
（2）压缩弹簧的弹性势能是_________________。
三、综合题（共4题）
20．质量为M的小车置于光滑水平面上，小车的上表面由光滑的1/4圆弧和光滑平面组成，圆弧半径为R，车的右端固定有一不计质量的弹簧．现有一质量为m的滑块从圆弧最高处无初速下滑，如图所示，与弹簧相接触并压缩弹簧。
（1）当小车固定时，求弹簧的最大弹性势能；
（2）当小车不固定时，求弹簧的最大弹性势能和当滑块与弹簧分离时小车的速度。
21．如图所示，质量为、内有半径的半圆形轨道的槽体放在光滑的平台上，左端紧靠一台阶，质量为的小物体从A点由静止释放，若槽内光滑。求：
（1）小物体滑到圆弧最低点时的速度大小；
（2）小的体滑到圆弧最低点时，槽体对其支持力的大小；
（3）小物体上升的最大高度。
22．如图所示，质量的平板车静止在光滑水平地面上，平板车上表面与的固定光滑半圆轨道最低点A的切线相平。现有一质量的滑块（可视为质点）以的初速度滑上平板车左端，二者达到相同速度时平板车还未与竖直墙壁碰撞当平板车与墙壁碰撞时，平板车立即被粘在墙壁上，已知滑块与平板车上表面间的动摩擦因数，取重力加速度大小。
（1）求平板车与墙壁碰撞前瞬间的速度大小；
（2）若滑块能滑上半圆轨道且在半圆轨道上运动时不脱离半圆轨道（半圆轨道两端除外），求平板车的长度L的范围。
23．如图所示，有两个物体A、紧靠着放在光滑的水平面上，A的质量为，的质量为，有一颗质量为的子弹以的水平速度射入A，经过0.01s后又射入物体，最后停在中．若子弹对A的平均作用力大小为3×103N，求
（1）A、分离时A的速度；
（2）的最终速度大小
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．D
3．A
4．D
5．C
6．C
7．D
8．D
9．B
10．B
11．D
12．B
13．D
14．D
15．C
16． 一定 静止
17．静止
18． 1 1400
19．
20．（1）mgR ； （2）；
21．（1）．（2）．（3）．
22．（1）4m/s；（2）或
23．（1）6m/s ；（2） 21.94m/s
答案第1页，共2页