1.5弹性碰撞与非弹性碰撞 综合检测 （word版含答案）
文档属性
| 名称 | 1.5弹性碰撞与非弹性碰撞 综合检测 （word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 590.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-01 21:39:49 | ||
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文档简介
1.5弹性碰撞与非弹性碰撞同步练习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）
1．三个完全相同的小球a、b、c，以相同的速度在光滑水面上分别与另外三个不同的静止小球相撞后，小球a被反向弹回，小球b与被碰球粘合在一起仍沿原方向运动，小球c恰好静止。比较这三种情况，以下说法中错误的是（ ）
A．a球获得的冲量最大 B．b球损失的动能最多
C．c球克服阻力做的功最多 D．三种碰撞过程，系统动量都是守恒的
2．如图所示，一辆小车装有光滑弧形轨道，总质量为m，停放在光滑水平向上．有一质量也为m的速度为v的铁球，沿轨道水平部分射入，并沿弧形轨道上升h后，又下降而离开小车，离车后球的运动情况是（ ）
A．作平抛运动，速度方向与车运动方向相同
B．作平抛运动，水平速度方向跟车相反
C．作自由落体运动
D．小球跟车有相同的速度
3．甲球与乙球同向运动相碰，甲球的速度减少5m/s，乙球的速度增加了3m/s，则甲、乙两球质量之比是（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一竖直墙壁，现让一小球（可认为质点）自左端槽口A点的正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从A点入槽内，且小球能从右侧槽口抛出，则下列说法正确的是（ ）
A．小球离开右侧槽口以后，将做竖直上抛运动
B．小球在槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功
C．小球从右侧槽口抛出后，还能从右侧槽口落回槽内
D．小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒
5．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
6．如图所示为同一型号子弹以相同的初速度射入固定的两种不同防弹材料制成的物块时，完整的运动径迹示意图。由图可判定，与第一次试验比较，第二次试验（ ）
A．防弹材料所受子弹的冲量相等 B．子弹与的产生的总热量更多
C．子弹的动量变化量更大 D．子弹克服阻力做功更少
7．如图所示，质量为的小球乙用长为的轻绳悬于O点，另一等大的质量为的小球甲放在光滑的水平面上，小球甲、乙均可视为质点。现给小球甲一水平向右的速度，经过一段时间两小球发生正碰，且碰后小球甲的速度变为，以后小球乙在竖直面内做圆周运动，重力加速度。则下列说法正确的是（ ）
A．碰后瞬间小球乙的速度大小为6 m/s
B．小球甲和小球乙碰撞的过程中损失的机械能为0.6 J
C．小球乙在最高点时轻绳的拉力大小为零
D．两小球碰后的瞬间轻绳的拉力大小为6 N
8．如图所示A、B两球在光滑水平面上沿同一直线运动，A球动量为p1＝5 kg·m/s，B球动量为p2＝7 kg·m/s，当A球追上B球时发生碰撞，碰后A的动量改变了1 kg·m/s，而运动方向没有改变，则A和B质量的比值可能为
A． B． C． D．
9．如图所示，水平光滑轨道宽和弹簧自然长度相同。弹簧两端分别连接质量m1=2 kg的小球A和质量m2=1 kg的小球B，小球B左边有一固定挡板，现将小球A由图示的位置静止释放，当A与B第一次相距最近时A的速度v0=6 m/s，则在以后的运动过程中（ ）。
A．A的最小速度是0
B．A的最小速度是4 m/s
C．B的最大速度是4 m/s
D．B的最大速度是8 m/s
10．如图所示，光滑的水平面上，用轻质弹簧相连的质量均为2 kg的A、B两物块都以v0=6 m/s的速度向右运动，弹簧处于原长，质量为4 kg的物块C静止在前方，B与C碰撞后二者粘在一起运动，则在以后的运动中，弹簧弹性势能的最大值和弹性势能最大时物块A的速度各为（ ）
A．12 J 3 m/s B．24 J 3 m/s
C．12 J 4 m/s D．24 J 4 m/s
11．、两球沿一直线发生正碰，如图所示的图像记录了两球碰撞前后的运动情况，图中的分别为碰撞前、两球的图线。碰撞后两球粘合在一起，c为碰撞后整体的图线。若A球的质量，则下列说法正确的是（ ）
A．B球的质量
B．相碰时，B对A所施冲量大小为
C．碰撞过程中，、两球组成的系统损失的动能为10 J
D．、碰撞前总动量为
12．用不可伸长的细线悬挂质量为M的小木块，木块静止，如图所示，现有一质量为m的子弹自左方水平射向木块，并停留在木块中。已知子弹初速度为v0，不计空气阻力，则下列判断正确的是（ ）
A．从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒
B．从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的动量守恒
C．子弹射入木块后瞬间的共同速度为
D．子弹和木块一起上升的最大高度为
13．如图所示，物块A与轻质弹簧相连并静止在光滑水平面上，物块B以一定的初速度向物块A运动。在两物块与弹簧作用的过程中，两物块的图像如图所示，则（ ）
A．物块的质量大于物块的质量
B．弹簧在时刻的弹性势能最大
C．物块在时刻的加速度最大
D．物块在时间内动能一直减小
14．质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系以质量为M小球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球。下面说法正确的是（ ）
A．A、B、C系统动量守恒 B．小球C到达最低部时速度为
C．小球C到达左侧最高点时速度为零 D．小球第一次达到最低部时木块A、B分离
15．质量为1kg的小球以4m/s的速度与质量为2kg的静止的小球正对碰撞，关于碰后的速度，下列哪些是可能的（ ）
A．－4/3m/s，4/3m/s B．－1m/s，2.5m/s
C．－2m/s，3m/s D．-4m/s，4m/s
二、填空题（共4题）
16．如图所示，游乐场上，两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以共同的速度运动。设甲同学和他的车的总质量为160 kg，碰撞前向右运动，速度的大小为4 m/s；乙同学和他的车的总质量为200kg，碰撞前向左运动，速度的大小为3 m/s。则碰撞后两车共同的运动速度大小为_______，方向_______。
17．(1)用质子轰击锂核生成2个α粒子．已知质子质量mp=1.0078u，α粒子的质量mα=4.0026u，锂核质量mLi=7.0160u，已知lu的质量对应的能量为931.5MeV．写出该反应的核反应方程式________________，求核反应中释放出的能量____________．
(2)如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰．小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞后的s-t图象．已知m1＝0.1kg.求m2的质量_______．
18．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”）．
19．碰撞一般分为弹性碰撞和非弹性碰撞，发生弹性碰撞时，系统的动量守恒、机械能也守恒；发生非弹性碰撞时，系统的动量守恒，但机械能不守恒。为了判断碰撞的种类，某实验兴趣小组设计了如下实验。
实验步骤如下∶
①按照如图所示的实验装置图，安装实物图；
②用石蜡打磨轨道，使ABC段平整光滑，其中AB段是曲面，BC段水平面，C端固定一重垂线；
③O是C点的竖直投影点，OC=H ，在轨道上固定一挡板D，从贴紧挡板D处由静止释放质量为m1 小球1，小球1落在M点，用刻度尺测得M点与O点距离2l；
④在C的末端放置一个大小与小球1相同的小球2，其质量为m2。现仍从D处静止释放小球1，小球1与小球2发生正碰，小球2落在N点，小球1落在P点，测得OP为l，ON为3l。
(1)小球1与小球2的质量之比m1∶m2= ________；
(2)若两小球均看作质点，以两球为系统，碰前系统初动能Ek0________。碰后系统末动能Ek______，则系统机械能___________（填“守恒”、“不守恒”），可以得出两球的碰撞是_________碰撞。Ek0、Ek用题目中字母H、m2、和重力加速度g表示）
三、综合题（共4题）
20．在水平光滑的冰面上，一小孩坐在静止的冰车中，小孩和冰车的总质量M＝30 kg．冰车上放有6枚质量均为m＝0.25 kg的雪球，小孩先后将雪球沿同一方向水平掷出，出手时雪球相对地面的速度均为4.0 m/s．求6枚雪球掷完后，冰车和小孩速度的大小．
21．如图所示，物块A和长度的木板C静置在粗糙水平面上，物块A到木板C左端的距离为，在木板的右端放置有物块B。现用大小为的水平恒力由静止开始向右推动物块A，A与C碰撞为弹性碰撞，碰撞时间极短。已知的质量均为，B的质量为，A与水平面间动摩擦因数，B与C之间和C与地面之间的动摩擦因数均为，均可看作质点，重力加速度g取，求：
（1）物块A和木板C第一次碰撞前瞬间A的速度大小和碰撞后C的速度大小；
（2）物块A和木板C从第一次碰撞后到第二次碰撞的时间；
（3）物块A和木板C从第一次碰撞后到第二次碰撞前系统产生的热量。
22．如图所示，光滑的水平轨道AB（足够长）的右端与倾角为足够长的传送带下端平滑相接（物块经过此位置滑上传送带时无机械能损失），水平轨道的左边是半径为光滑竖直半圆轨道。现用轻质细线连接甲、乙两物体，中间夹一被压缩的轻质弹簧，弹簧与甲、乙两物体不拴连。甲的质量为，乙的质量为，甲、乙均静止在光滑的水平面上。传送带与乙物体间动摩擦因数为，重力加速度取，甲、乙两物体可看作质点，，。求：
（1）当固定甲物体，传送带静止，烧断细线，乙物体离开弹簧后在传送带上滑行的最远距离为s=0.3m，求弹簧压缩时具有的弹性势能的大小；
（2）若固定乙物体，松开甲物体，烧断细线，甲物体离开弹簧后进入半圆轨道，则甲物体通过D点时对轨道的压力大小；
（3）若传送带顺时针转动速度为v=1m/s，甲、乙两物体均不固定，烧断细线后，测得在水平轨道上甲、乙物体弹开，则此后乙物体沿传送带运动到最高点过程中因摩擦产生的热量。
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．B
2．C
3．B
4．C
5．A
6．A
7．A
8．B
9．D
10．A
11．C
12．D
13．A
14．D
15．B
16． 向右
17． 17.3MeV 0.3kg
18． 一定 静止
19． 3：1 守恒 弹性
20．0.2m/s，方向与雪球的速度相反
21．（1）3m/s，3m/s；（2）；（3）
22．（1）；（2）；（3）
23．（1）6m/s ；（2） 21.94m/s
答案第1页，共2页
一、选择题（共15题）
1．三个完全相同的小球a、b、c，以相同的速度在光滑水面上分别与另外三个不同的静止小球相撞后，小球a被反向弹回，小球b与被碰球粘合在一起仍沿原方向运动，小球c恰好静止。比较这三种情况，以下说法中错误的是（ ）
A．a球获得的冲量最大 B．b球损失的动能最多
C．c球克服阻力做的功最多 D．三种碰撞过程，系统动量都是守恒的
2．如图所示，一辆小车装有光滑弧形轨道，总质量为m，停放在光滑水平向上．有一质量也为m的速度为v的铁球，沿轨道水平部分射入，并沿弧形轨道上升h后，又下降而离开小车，离车后球的运动情况是（ ）
A．作平抛运动，速度方向与车运动方向相同
B．作平抛运动，水平速度方向跟车相反
C．作自由落体运动
D．小球跟车有相同的速度
3．甲球与乙球同向运动相碰，甲球的速度减少5m/s，乙球的速度增加了3m/s，则甲、乙两球质量之比是（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一竖直墙壁，现让一小球（可认为质点）自左端槽口A点的正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从A点入槽内，且小球能从右侧槽口抛出，则下列说法正确的是（ ）
A．小球离开右侧槽口以后，将做竖直上抛运动
B．小球在槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功
C．小球从右侧槽口抛出后，还能从右侧槽口落回槽内
D．小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒
5．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
6．如图所示为同一型号子弹以相同的初速度射入固定的两种不同防弹材料制成的物块时，完整的运动径迹示意图。由图可判定，与第一次试验比较，第二次试验（ ）
A．防弹材料所受子弹的冲量相等 B．子弹与的产生的总热量更多
C．子弹的动量变化量更大 D．子弹克服阻力做功更少
7．如图所示，质量为的小球乙用长为的轻绳悬于O点，另一等大的质量为的小球甲放在光滑的水平面上，小球甲、乙均可视为质点。现给小球甲一水平向右的速度，经过一段时间两小球发生正碰，且碰后小球甲的速度变为，以后小球乙在竖直面内做圆周运动，重力加速度。则下列说法正确的是（ ）
A．碰后瞬间小球乙的速度大小为6 m/s
B．小球甲和小球乙碰撞的过程中损失的机械能为0.6 J
C．小球乙在最高点时轻绳的拉力大小为零
D．两小球碰后的瞬间轻绳的拉力大小为6 N
8．如图所示A、B两球在光滑水平面上沿同一直线运动，A球动量为p1＝5 kg·m/s，B球动量为p2＝7 kg·m/s，当A球追上B球时发生碰撞，碰后A的动量改变了1 kg·m/s，而运动方向没有改变，则A和B质量的比值可能为
A． B． C． D．
9．如图所示，水平光滑轨道宽和弹簧自然长度相同。弹簧两端分别连接质量m1=2 kg的小球A和质量m2=1 kg的小球B，小球B左边有一固定挡板，现将小球A由图示的位置静止释放，当A与B第一次相距最近时A的速度v0=6 m/s，则在以后的运动过程中（ ）。
A．A的最小速度是0
B．A的最小速度是4 m/s
C．B的最大速度是4 m/s
D．B的最大速度是8 m/s
10．如图所示，光滑的水平面上，用轻质弹簧相连的质量均为2 kg的A、B两物块都以v0=6 m/s的速度向右运动，弹簧处于原长，质量为4 kg的物块C静止在前方，B与C碰撞后二者粘在一起运动，则在以后的运动中，弹簧弹性势能的最大值和弹性势能最大时物块A的速度各为（ ）
A．12 J 3 m/s B．24 J 3 m/s
C．12 J 4 m/s D．24 J 4 m/s
11．、两球沿一直线发生正碰，如图所示的图像记录了两球碰撞前后的运动情况，图中的分别为碰撞前、两球的图线。碰撞后两球粘合在一起，c为碰撞后整体的图线。若A球的质量，则下列说法正确的是（ ）
A．B球的质量
B．相碰时，B对A所施冲量大小为
C．碰撞过程中，、两球组成的系统损失的动能为10 J
D．、碰撞前总动量为
12．用不可伸长的细线悬挂质量为M的小木块，木块静止，如图所示，现有一质量为m的子弹自左方水平射向木块，并停留在木块中。已知子弹初速度为v0，不计空气阻力，则下列判断正确的是（ ）
A．从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒
B．从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的动量守恒
C．子弹射入木块后瞬间的共同速度为
D．子弹和木块一起上升的最大高度为
13．如图所示，物块A与轻质弹簧相连并静止在光滑水平面上，物块B以一定的初速度向物块A运动。在两物块与弹簧作用的过程中，两物块的图像如图所示，则（ ）
A．物块的质量大于物块的质量
B．弹簧在时刻的弹性势能最大
C．物块在时刻的加速度最大
D．物块在时间内动能一直减小
14．质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系以质量为M小球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球。下面说法正确的是（ ）
A．A、B、C系统动量守恒 B．小球C到达最低部时速度为
C．小球C到达左侧最高点时速度为零 D．小球第一次达到最低部时木块A、B分离
15．质量为1kg的小球以4m/s的速度与质量为2kg的静止的小球正对碰撞，关于碰后的速度，下列哪些是可能的（ ）
A．－4/3m/s，4/3m/s B．－1m/s，2.5m/s
C．－2m/s，3m/s D．-4m/s，4m/s
二、填空题（共4题）
16．如图所示，游乐场上，两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以共同的速度运动。设甲同学和他的车的总质量为160 kg，碰撞前向右运动，速度的大小为4 m/s；乙同学和他的车的总质量为200kg，碰撞前向左运动，速度的大小为3 m/s。则碰撞后两车共同的运动速度大小为_______，方向_______。
17．(1)用质子轰击锂核生成2个α粒子．已知质子质量mp=1.0078u，α粒子的质量mα=4.0026u，锂核质量mLi=7.0160u，已知lu的质量对应的能量为931.5MeV．写出该反应的核反应方程式________________，求核反应中释放出的能量____________．
(2)如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰．小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞后的s-t图象．已知m1＝0.1kg.求m2的质量_______．
18．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”）．
19．碰撞一般分为弹性碰撞和非弹性碰撞，发生弹性碰撞时，系统的动量守恒、机械能也守恒；发生非弹性碰撞时，系统的动量守恒，但机械能不守恒。为了判断碰撞的种类，某实验兴趣小组设计了如下实验。
实验步骤如下∶
①按照如图所示的实验装置图，安装实物图；
②用石蜡打磨轨道，使ABC段平整光滑，其中AB段是曲面，BC段水平面，C端固定一重垂线；
③O是C点的竖直投影点，OC=H ，在轨道上固定一挡板D，从贴紧挡板D处由静止释放质量为m1 小球1，小球1落在M点，用刻度尺测得M点与O点距离2l；
④在C的末端放置一个大小与小球1相同的小球2，其质量为m2。现仍从D处静止释放小球1，小球1与小球2发生正碰，小球2落在N点，小球1落在P点，测得OP为l，ON为3l。
(1)小球1与小球2的质量之比m1∶m2= ________；
(2)若两小球均看作质点，以两球为系统，碰前系统初动能Ek0________。碰后系统末动能Ek______，则系统机械能___________（填“守恒”、“不守恒”），可以得出两球的碰撞是_________碰撞。Ek0、Ek用题目中字母H、m2、和重力加速度g表示）
三、综合题（共4题）
20．在水平光滑的冰面上，一小孩坐在静止的冰车中，小孩和冰车的总质量M＝30 kg．冰车上放有6枚质量均为m＝0.25 kg的雪球，小孩先后将雪球沿同一方向水平掷出，出手时雪球相对地面的速度均为4.0 m/s．求6枚雪球掷完后，冰车和小孩速度的大小．
21．如图所示，物块A和长度的木板C静置在粗糙水平面上，物块A到木板C左端的距离为，在木板的右端放置有物块B。现用大小为的水平恒力由静止开始向右推动物块A，A与C碰撞为弹性碰撞，碰撞时间极短。已知的质量均为，B的质量为，A与水平面间动摩擦因数，B与C之间和C与地面之间的动摩擦因数均为，均可看作质点，重力加速度g取，求：
（1）物块A和木板C第一次碰撞前瞬间A的速度大小和碰撞后C的速度大小；
（2）物块A和木板C从第一次碰撞后到第二次碰撞的时间；
（3）物块A和木板C从第一次碰撞后到第二次碰撞前系统产生的热量。
22．如图所示，光滑的水平轨道AB（足够长）的右端与倾角为足够长的传送带下端平滑相接（物块经过此位置滑上传送带时无机械能损失），水平轨道的左边是半径为光滑竖直半圆轨道。现用轻质细线连接甲、乙两物体，中间夹一被压缩的轻质弹簧，弹簧与甲、乙两物体不拴连。甲的质量为，乙的质量为，甲、乙均静止在光滑的水平面上。传送带与乙物体间动摩擦因数为，重力加速度取，甲、乙两物体可看作质点，，。求：
（1）当固定甲物体，传送带静止，烧断细线，乙物体离开弹簧后在传送带上滑行的最远距离为s=0.3m，求弹簧压缩时具有的弹性势能的大小；
（2）若固定乙物体，松开甲物体，烧断细线，甲物体离开弹簧后进入半圆轨道，则甲物体通过D点时对轨道的压力大小；
（3）若传送带顺时针转动速度为v=1m/s，甲、乙两物体均不固定，烧断细线后，测得在水平轨道上甲、乙物体弹开，则此后乙物体沿传送带运动到最高点过程中因摩擦产生的热量。
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．B
2．C
3．B
4．C
5．A
6．A
7．A
8．B
9．D
10．A
11．C
12．D
13．A
14．D
15．B
16． 向右
17． 17.3MeV 0.3kg
18． 一定 静止
19． 3：1 守恒 弹性
20．0.2m/s，方向与雪球的速度相反
21．（1）3m/s，3m/s；（2）；（3）
22．（1）；（2）；（3）
23．（1）6m/s ；（2） 21.94m/s
答案第1页，共2页