第一章 第4节弹性碰撞与非弹性碰撞（Word版含答案）

2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第一册第一章第4节弹性碰撞与非弹性碰撞
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、单选题
1、 如图所示，两单摆摆长相同，平衡时两摆球刚好接触，现将摆球A、B在两摆球所在平面内向左、右拉起至高度hA、hB后释放，两小球恰在最低点发生弹性碰撞；碰撞后，摆球A摆回到最高点的高度仍然为hA。摆球A、B的质量分别为2m、3m，则hA:hB等于（ ）
A．9:4 B．3:2 C．1:1 D．9:16
2、 如图所示，质量为m的盒子放在光滑的水平面上，盒子内部长度，盒内正中间放有一质量的物块（可视为质点），物块与盒子内部的动摩擦因数为0.03。从某一时刻起，给物块一个水平向右、大小为4m/s的初速度，已知物体与盒子发生弹性碰撞，，那么该物块与盒子前、后壁发生碰撞的次数为（ ）
A．6 B．7 C．8 D．9
3、 如图所示，在光滑的水平地面上有一静止的质量为M的四分之一光滑圆弧滑块，圆弧的半径为R，最低点处刚好与水平地面相切。一质量为m的小球以一定的初速度沿水平地面向右运动，不计小球冲上圆弧滑块过程中的机械能损失。如果圆弧滑块固定，则小球恰能冲到圆弧面上与圆心等高处；如果圆弧滑块不固定，则小球在圆弧面上能到达的最大高度为。则小球与滑块质量之比m∶ M为（ ）
A．1∶2 B．1∶3 C．2∶1 D．3∶1
4、 如图所示，光滑水平面上有大小相同、质量均为m=3kg的A、B、C三个小球，小球A以速度v0=4m/s向左运动，与静止不动右端有一轻弹簧的小球B发生对心碰撞，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，然后继续运动。假设B和C碰撞过程时间极短，碰撞后小球A与弹簧不粘连，则下列说法正确的是（ ）
A．弹簧最短时，三个小球共同速度的大小为1m/s
B．从开始到弹簧最短的过程中小球C受到的冲量大小为4N·s
C．从开始到小球A与弹簧分离的过程中整个系统损失的机械能为6J
D．小球B与小球C碰撞之前，小球A、B共同速度的大小为3m/s
5、 疫情期间，居家隔离，各种家庭游戏轮番上演，其中餐桌“冰壶”游戏较为常见。设餐桌桌面长，在中央处放置一滑块，从桌边处给另一滑块一初速度，两滑块发生正碰，碰撞时其内力远大于摩擦力，且碰撞能量无损失，碰后两滑块恰好都停在餐桌边，设两滑块的运动方向沿桌长方向且在一条直线上（如图为俯视图），滑块可视为质点，两滑块与桌面间的动摩擦因数，取，则以下说法正确的（ ）
A．滑块和碰撞，的运动状态改变的原因是对的作用力大于对的作用力
B．碰撞后两滑块在滑动过程中摩擦力的冲量大小相等
C．滑块与滑块质量之比为
D．若滑块的质量为，两滑块与桌面间因摩擦产生的内能为
6、 关于散射，下列说法正确的是（ ）
A．散射就是乱反射，毫无规律可言
B．散射中没有对心碰撞
C．散射时仍遵守动量守恒定律
D．散射时不遵守动量守恒定律
7、 小球 A的质量为mA=5 kg， 动量大小为 ， 小球 沿光滑水平面向右运动 时与静止的小球B发生弹性碰撞， 碰后A的动量大小为， 方向水平向右， 则（ ）
A．碰后小球 的动量大小为
B．小球 的质量为
C．碰后小球 的动量大小为
D．小球 的质量为
8、 图所示，质量为m的物块放在质量为M（含挡板）的小车上，物块用细线与小车上的固定挡板相连，被压缩的轻弹簧放在物块与挡板之间，物块随小车一起以大小为v的速度在光滑的水平面上做匀速运动。某时刻，细线断开，物块被轻弹簧弹开，以相对小车大小为v1的水平速度离开小车，此时小车刚好静止，则（ ）
A． B． C． D．
9、 在北京2022年冬奥会的冰壶项目中，关于运动员投出的冰壶，下列说法正确的是（ ）
A．该冰壶速度不变，动量也不变
B．该冰壶的所受阻力大小不变，动量也不变
C．该冰壶的碰撞到其它静止的冰壶后，动量也不变
D．该冰壶的碰撞到其它静止的冰壶后，动量变化越大，速度变化一定越大
10、如图所示，两个长木块A、B放置在水平桌面上，质量分别为2m和m、水平桌面以M点为界，左侧光滑、右侧粗糙。初始时B的左端恰与M点重合，现使A木块以初速度v0滑向B，与B碰后成为一个整体（碰撞时间极短），最终B木块右端恰好运动到N点，则以下说法正确的是（ ）
A．整个过程中两木块克服摩擦力做的功为
B．A、B碰撞过程中损失的机械能为
C．若增大B木板的质量（B的形状大小保持不变），碰后AB可能滑离桌面
D．碰撞过程中木块B对木块A的冲量大小为
二、多选题
11、如图甲所示，一个轻弹簧的两端与质量分别为和的两物块A、B相连接并静止在光滑的水平地面上。现使A以的速度向B运动压缩弹簧，速度—时间图像如图乙，则有（ ）
A．在、时刻两物块达到共同速度，且弹簧都处于压缩状态
B．从到时刻弹簧由伸长状态恢复原长
C．两物块的质量之比为
D．在时刻A与B的动能之比
12、质量为m1的物体以v0的初速度与质量为m2的静止物体发生对心正碰，其中m2 = 3m1。假设碰撞前后物体的速度始终处于同一条直线，则碰撞后，被碰物体的速度可能值为（ ）
A．0.3v0 B．0.4v0 C．0.6v0 D．0.8v0
13、如图所示内壁光滑的环形槽半径为R，固定在竖直平面内，质量均为m的小球A、B，以等大的速率v0从圆心等高处向上、向下滑入环形槽，若在运动过程中两球均未脱离环形槽，两球碰撞的时间和机械能损失均忽略不计，重力加速度为g。则下列叙述中正确的是（ ）
A．v0的最小值为
B．小球A通过最高点时的机械能等于小球B通过最低点时的机械能
C．小球A通过最高点和小球B通过最低点时对环形槽的压力差值为6mg
D．两球第一次相碰撞后瞬时，两球速度均不为零且等大反向
14、两船的质量均为，静止在平静的湖面上。现船中质量为的人从船跳到船，再从船跳回船经次跳跃后，人停在船上。不计空气和水的阻力，下列说法正确的是（ ）
A．A、两船组成的系统动量守恒
B．A、两船和人组成的系统水平方向动量守恒
C．人停在船上后，、两船的速度大小之比为
D．人停在船上后，、两船的速度大小之比为
15、如图所示，光滑的水平导轨上套有一质量为、可沿杆自由滑动的滑块，滑块下方通过一根长为的轻绳悬挂着质量为的木块，开始时滑块和木块均静止，现有质量为的子弹以的水平速度击中木块并留在其中（作用时间极短），重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A．子弹留在木块以后的过程中，由子弹、木块和滑块组成的系统动量不守恒，但系统的机械能守恒
B．子弹和木块摆到最高点时速度为零
C．滑块的最大速度为
D．子弹和木块摆起的最大高度为
三、解答题
16、如图所示，质量为M的水平木板静止在光滑的水平地面上，左端放一质量为m的铁块，现给铁块一个水平向右的瞬时冲量使其以初速度v0开始运动，并与固定在木板另一端的弹簧相碰后返回，恰好又停在木板左端。（重力加速度为g）
（1）求整个过程中系统克服摩擦力做的功。
（2）若铁块与木板间的动摩擦因数为μ，则铁块相对木板的最大位移是多少？
（3）系统的最大弹性势能是多少？
17、“上至九十九，下至刚会走，吴桥耍杂技，人人有一手”，这句千年民谣生动反映了吴桥杂技文化的广泛性和深厚的群众基础。某次杂技表演的过程可进行如下简化：长的轻绳上端固定不动，一质量的男演员站在高台边缘拉紧轻绳下端，绷紧的轻绳与竖直方向的夹角男演员从静止向下摆动，同时地面上的质量的女演员沿男演员摆动方向加速奔跑，当男演员摆至最低点时，女演员速度达到5m/s，她迅速伸出双手抱住男演员后一起向上摆起，两演员均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取，求：
（1）男演员在该表演过程中摆动到最低点被抱住前对轻绳的拉力大小；
（2）两位演员一起摆到的最大高度。
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第一册第一章第4节弹性碰撞与非弹性碰撞（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B C B C C D A D A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BC AB BCD BC ACD
三、解答题
16、（1）；（2）；（3）
17、（1）；（2）
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