第一章第4节弹性碰撞与非弹性碰撞堂堂练（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
堂堂练
一、单选题
1． 如图所示，质量m=1kg的小铁块（可视为质点）放在长木板左端，长木板的质量M=5kg，静止在光滑水平面上，当给小铁块施加、方向水平向右的瞬时冲量后，经过2s长木板和小铁块达到共同速度。已知重力加速度g=10m/s2，则长木板与小铁块在以共同速度运动时的速度大小和小铁块与长木板之间的动摩擦因数分别为（ ）
A．1m/s，0.25 B．1m/s，0.5 C．0.8m/s，0.25 D．0.8m/s，0.5
2． 用图示装置做“验证动量守恒定律”实验。在滑块1、2上分别装有相同的挡光片及弹簧圈，测出挡光片宽度d，滑块1、2的质量分别为m1、m2.实验时打开气泵，让滑块1以一定的初速度向左运动并与静止的滑块2碰撞，记下滑块1经过光电门M的挡光时间t1和滑块1、2分别经过光电门N的挡光时间t′1和t2。下列相关说法正确的是（ ）
A．滑块1、2的质量必须相等
B．实验前调节导轨平衡时，不用打开气泵，只须滑块能在任意位置平衡即可
C．若实验发现m1()略大于m1()＋m2()，可能的原因是导轨左端偏低
D．若实验发现＋＝，说明碰撞时动量守恒且无机械能损失
3． 如图所示，在光滑水平地面上质量为2kg的小球A以3m/s速度向右运动，与静止的质量为1kg的小球B发生正碰，碰后B的速度大小可能为（ ）
A．1m/s B．1.5m/s C．3.5m/s D．4.5m/s
4． 飞船在进行星际飞行时，使用离子发动机作为动力，这种发动机工作时，由电极发射的电子射人稀有气体（如氙气），使气体离子化，电离后形成的离子由静止开始在电场中加速并从飞船尾部高速连续喷出，利用反冲使飞船本身得到加速。已知一个氙离子质量为m，电荷量为q，加速电压为U，飞船单位时间内向后喷射出的氙离子的个数为N，从飞船尾部高速连续喷出氙离子的质量远小于飞船的质量，则飞船获得的反冲推力大小为（ ）
A． B． C． D．
5． 如图，长度为l＝1m，质量为M＝1kg的车厢，静止于光滑的水平面上，车厢内有一质量为m＝1kg、可视为质点的物块以速度v0＝10m/s从车厢中点处向右运动，与车厢壁来回弹性碰撞n次后，与车厢相对静止，物块与车厢底板间的动摩擦因数为μ＝0.1，重力加速度取g＝10m/s2。下列说法不正确的是（ ）
A．n＝26
B．系统因摩擦产生的热量为25J
C．物块最终停在车厢中点处
D．车厢最终运动的速度为5m/s，方向水平向右
6． 如图1所示，在水平地面上有甲、乙两物块（均可视为质点）相向运动，运动一段时间后发生碰撞，碰撞后两物块继续运动直到均停止在地面上。整个过程中甲、乙两物块运动的速度-时间图象如图2所示，时刻甲、乙间距为，均停止后间距为，已知重力加速度m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．两物块与地面间的动摩擦因数相同
B．两物块的质量之比为
C．两物块间的碰撞为弹性碰撞
D．乙在整个过程中的位移大小
7． 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
8． 冰壶队备战2022年北京冬奥会，如图所示，在某次训练中，蓝壶静止在大本营Q处，材质相同，质量相等的红壶与蓝壶发生正碰，在摩擦力作用下最终分别停在M点和N点，下列说法正确的是（ ）
A．碰后两壶所受摩擦力的冲量相同 B．红壶碰前速度约为碰后速度的4倍
C．碰后蓝壶速度约为红壶速度的2倍 D．碰撞过程两壶组成的系统机械能守恒
9． 如图，建筑工地上的打桩过程可简化为：重锤从空中某一固定高度由静止释放，与钢筋混凝土预制桩在极短时间内发生碰撞，并以共同速度下降一段距离后停下来。则（ ）
A．重锤质量越大，撞预制桩前瞬间的速度越大
B．重锤质量越大，预制桩被撞后瞬间的速度越大
C．碰撞过程中，重锤和预制桩的总机械能保持不变
D．整个过程中，重锤和预制桩的总动量保持不变
10．2014年12月3日，世界台联宣布中国斯诺克球手丁俊晖已确定在新的世界排名榜上跃居世界第一，他也成为台联有史以来第11位世界第一，同时也是首位登上世界第一的亚洲球员，丁俊晖为台球运动在中国的推广和发展做出了突出贡献。按照国际标准，每颗球的标准质量为，但是由于不同厂商生产水平的不同，所以生产出来的球的质量会有一些差异。如图所示，假设光滑水平面一条直线上依次放个质量均为的静止的弹性红球（相邻两个红球之间有微小的间腺），另有一颗质量为的弹性白球以初速度与号红球发生弹性正碰，则号红球最终的速度大小为（已知）（ ）
A． B． C．0 D．
二、多选题
11．两船的质量均为，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
12．如图所示，在光滑绝缘的水平面上，虚线右侧有磁感应强度T的匀强磁场，方向垂直纸面向里，质量、电荷量的小球C静置于其中，虚线左侧一个质量为kg、不带电的绝缘小球A以速度m/s进入磁场与C球发生正碰（电荷不转移），碰后C小球对水平面的压力刚好为零，取向右为正方向，，下列说法正确的是（ ）
A．碰后C球速度为20m/s B．碰后C球速度为15m/s
C．C对A的冲量大小为 D．C对A的冲量大小为
13．如图所示，水平地面上停放着质量分别为0.40kg和0.10kg的A、B两滑块，滑块A、B与水平地面之间的动摩擦因数分别为为0.10和0.40.现使两滑块同时以相对地面2.0m/s的速率相向运动，两滑块相撞后瞬间A、B锁定成一个整体一起运动，取重力加速度g=10m/s2.则下列说法中正确的是（ ）
A．两滑块最初可能相距3.0m
B．相撞后整体一起运动的距离可能是0.40m
C．相撞后整体一起向右运动
D．相撞后整体一起运动的距离可能是0.50m
14．如图所示，A、B两球之间压缩一根轻弹簧且A、B球锁定，静置于光滑水平桌面上，首先只解除B球锁定，B球被弹出落于距桌边水平距离为s1的水平地面上；再次压缩这根轻弹簧后同时解除A、B两球锁定，B球被弹出落于距桌边水平距离为s2的水平地面上。若已知A、B两球质量分别为2m和m，，则（两种情况下小球离开桌面前，弹簧均已恢复原长）（ ）
A．两种情况下，B球机械能增量相同
B．两过程中，在B球落地前A、B两球及弹簧组成的系统机械能均守恒
C．两种情况中弹簧对B球做功之比为3：2
D．两种情况下压缩弹簧的长度相同
15．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
三、解答题
16．如图所示，质量分别为m1和m2的两个小球在光滑水平面上分别以速度v1、v2同向运动，并发生对心碰撞，碰后m2被右侧墙壁原速弹回，又与m1碰撞，再一次碰撞后两球都静止。求第一次碰后m1球速度的大小。
17．极限轮滑运动是20世纪90年代由自由轮滑演变而来，运动场地主要包括“U”型池、碗池等传统场地。如图所示为双人极限轮滑碗池场地的简易图，质量分别为m1、m2的运动员甲、乙先后由a、b两位置静止出发，经过一段时间两运动员在最低点c相遇，两运动员此后共同运动，经过一段时间两运动员恰好到达b位置；当两运动员第二次到达c点时，运动员乙将运动员甲推出，此后运动员甲刚好到达a位置。已知碗池的半径为R，圆心为O，Oa连线与竖直方向夹角θ=60°，重力加速度为g，忽略一切摩擦和阻力，两运动员可视为质点，求：
（1）运动员甲第一次到c点时对碗池的压力；
（2）运动员乙推开运动员甲时，运动员乙对运动员甲所做的功。
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 D C C A D A C B B
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BC AD BC BCD AB
三、解答题
16．
17．（1）2m1g；（2）
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