1.5弹性碰撞与非弹性碰撞 同步练习 （含答案）

1.5弹性碰撞与非弹性碰撞同步练习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．A、B两小球在水平面上沿同一方向运动，两球的动量分别为，。当A球追及B球发生对心碰撞后，关于两球动量和的数值正确的是（　　）
A． B．
C． D．
2．如图所示，三辆完全相同的小车a、b、c成一直线排列，静止在光滑的水平面上，c车上有一小孩跳到b车上，接着又立即从b车跳到a车上，小孩跳离c车和b车时对地速度相同，他跳到a车上没有走动便相对a车静止，此后
A．a、c两车速率相等
B．三辆车速率关系为vc>va>vb
C．a、b两车速相等
D．a、c两车运动方向相同
3．如图所示，质量为的多个相同的玻璃球沿同一直线均匀的摆放在水平桌面上，两个相邻小球间的距离都为，小球与桌面间的动摩擦因数，现在给最左端的小球一向右的水平初速度，小球间的碰撞为弹性碰撞，则被碰的小球个数是（　　）
A．1 B．2 C．13 D．14
4．为了模拟宇宙大爆炸初期的情境，科学家利用粒子加速器来加速两个带正电的重离子，使它们沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞’. 若要碰撞前的动能尽可能多地转化为内能，应设法使这两个重离子在碰撞前的瞬间具有相同大小的
A．速度 B．动能 C．动量 D．质量
5．将质量为m的铅球以大小为v0、仰角为θ的初速度抛入一个装着沙子的总质量为的静止小车中,如图所示,小车与地面间的摩擦力不计,则最后铅球与小车的共同速度等于（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，在光滑的水平杆上套有一个质量为m的滑环。滑环上通过一根不可伸长的轻绳悬挂着一个质量为M的物块（可视为质点），绳长为L。将滑环固定时，给物块一个水平冲量，物块摆起后刚好碰到水平杆；若滑环不固定时，仍给物块以同样的水平冲量，则物块摆起的最大高度为（　　）
A． B．
C． D．
7．如图甲所示，光滑水平面上有、两个小球，球向静止的球运动并与球发生正碰后粘合在一起共同运动，其碰前和碰后的图像如图乙所示。已知，两球因碰撞而损失的机械能为，则（　　）
A．E=15J B．E=12J C．E=6J D．E=5J
8．M置于光滑平面上，上表面粗糙且足够长，木块m以初速度v滑上车表面，则（ ）
A．m的最终速度为
B．因车表面粗糙，故系统动量不守恒
C．车面越粗糙，小车M获得动量越大
D．车面越粗糙，系统产生的内能越多
9．如图所示，在光滑水平面上放置一个质量为M的滑块，滑块的一侧是一个弧形凹槽OAB，凹槽半径为R，A点切线水平。另有一个质量为m的小球以速度v0从A点冲上凹槽，重力加速度大小为g，不计摩擦。下列说法中正确的是（ ）
A．当v0=时，小球能到达B点
B．如果小球的速度足够大，球将从滑块的左侧离开滑块后落到水平面上
C．当v0=时，小球在弧形凹槽上运动的过程中，滑块的动能一直增大
D．如果滑块固定，小球返回A点时对滑块的压力为
10．在冰壶比赛中，球员手持毛刷擦刷冰面，可以改变冰壶滑行时受到的阻力。如图甲所示，蓝壶静止在固定区域内，运动员用等质量的红壶撞击蓝壶，两壶发生红壶正碰，碰后两壶的加速度相等，若碰撞前后两壶的图像如图乙所示。关于冰壶的运动，下列说法正确的是（　　）
A．红壶碰撞前后速度大小变化了
B．碰撞后蓝壶的加速度大小为
C．蓝壶运动了停下
D．碰撞后两壶相距的最远距离为
11．如图，质量为M的小车静止于光滑的水平面上，小车上AB部分是半径R的四分之一光滑圆弧，BC部分是粗糙的水平面．今把质量为m的小物体从A点由静止释放，m与BC部分间的动摩擦因数为μ，最终小物体与小车相对静止于B、C之间的D点，则B、D间距离x随各量变化的情况是（ ）
A．其他量不变，R越大x越小
B．其他量不变，M越大x越小
C．其他量不变，m越大x越小
D．其他量不变，μ越大x越小
12．质量为M的小车静止于光滑的水平面上，小车的上表面和圆弧的轨道均光滑，如图所示，一个质量为m的小球以速度v0水平冲向小车，当小球返回左端脱离小车时，下列说法中正确的是（　　）
A．小球一定沿水平方向向左做平抛运动
B．小球一定沿水平方向向右做平抛运动
C．小球可能做自由落体运动
D．小球一定做自由落体运动
13．质量为m的小球A以水平初速v0与原来静止在光滑水平面上的质量为4m的小球B发生正碰。已知碰撞过程中A球的动能减少了75%，则碰撞后B球的动能是（　　）
A． B． C． D．
14．如图所示，质量为m、半径为R的四分之一光滑圆弧轨道小车静置于光滑水平面上。一质量也为m的小球以水平初速度冲上小车，到达某一高度后，小球又返回小车的左端，不计空气阻力，则（　　）
A．上述过程小球和小车组成的系统动量守恒
B．球返回到车左端时，车回到原静止时的位置
C．小球上升的最大高度可能大于等于R
D．小球返回到小车左端后将做平抛运动
15．如图所示，小车的上面是由中间凸起的两个对称曲面组成，整个小车的质量为m，原来静止在光滑的水平面上。今有一个可以看做质点的小球质量也为m，以水平速度v从左端滑上小车，恰好到达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下。关于这个过程，下列说法正确的是（　　）
A．小球滑离小车时，小车又回到了原来的位置
B．小球滑到小车最高点时，小球和小车的动量不相等
C．小球和小车相互作用的过程中，小车和小球系统动量始终守恒
D．车上曲面的竖直高度若高于，则小球一定从小车左端滑下
二、填空题（共4题）
16．长为1m的细绳，能承受的最大拉力为46N，用此绳悬挂质量为0．99kg的物块处于静止状态，如图所示，一颗质量为10g的子弹，以水平速度vo射入物块内，并留在其中．若子弹射入物块内时细绳恰好不断裂，g取10m/s2，则子弹射入物块前速度v．最大为____m/s．
17．如图所示，如果悬挂球的绳子能承受的最大拉力T0=10 N，球质量m=0.5 kg，L=0.3 m，锤头质量M=0.866 kg，如果锤头沿水平方向打击球m，锤速度至少为________m/s才能把绳子打断。设球原来静止，打击后锤头静止(g=10 m/s2)。
18．如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则弹簧与B分离后，B的速度等于_________。
19．某同学设想用如图甲所示的装置，研究两个完全相同的小球碰撞时有无机械能损失，设想如下：小球A用不可伸长的轻质细绳悬于O点，当A摆到O点正下方的C点时恰好与桌面接触但无压力，现将A球从Q点由静止释放，到达C点时刚好与静置于桌面P点、与A完全相同的小球B碰撞，B平抛落至地面．该同学测得Q到桌面的高度H、桌面到地面的高度h及B平抛的水平位移L.
(1)若用游标卡尺测小球的直径d如图乙所示，则d=__________cm；
(2)测量小球下降的高度时,应该以球所在位置Q时___________(选填“球的下边沿”或“球心”)到桌面的距离为小球下降的高度H；
(3)实验中改变H,多测几次H和L的数值,得到如图丙所示的图线,如果两球碰撞过程中有机械能损失,则该图线的斜率k________(选填“大于”、“等于”或“小于”)4h.
三、综合题（共3题）
20．如图所示，在光滑平直轨道上P点静止放置一个质量为2m的物体A，现有一颗质量为m的子弹以的水平速度射入物体A并和物体A一起运动，随后与前方静止物体B发生弹性正碰（机械能不损失）后返回，速率大小为，求：
（1）子弹与物体A碰撞过程中损失的机械能；
（2）B物体的质量．
21．如图甲所示，在光滑水平面上有一小车，其质量M=2kg，车上放置有质量mA=2kg木板A，木板上有可视为质点的物体B，其质量mB=4kg。已知木板A与小车间的动摩擦因数μ0=0.3。A、B紧靠车厢前壁，A的左端与小车后壁间的距离为x=2m。现对小车施加水平向右的恒力F，使小车从静止开始做匀加速直线运动，经过1s木板A与车厢后壁发生碰撞，该过程中A的速度一时间图像如图乙所示，已知重力加速度大小g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求A、B间的动摩擦因数μ；
(2)求恒力F的大小；
(3)若木板A与小车后壁碰撞后粘在一起（碰撞时间极短），碰后立即撤去恒力F，若要使物体B不与小车后壁发生碰撞，则小车车厢前、后壁间距L至少为多少？
22．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．B
2．B
3．C
4．C
5．A
6．D
7．A
8．A
9．C
10．D
11．D
12．C
13．D
14．C
15．D
16．600
17．1
18．0
19． 1.450 球的下边沿 小于
20．（1）；（2）5m
21．(1) 0.25；(2)34N；(3)
22．（1）6m/s ；（2） 21.94m/s
答案第1页，共2页