人教版高中物理选修一 第1章 第5节 弹性碰撞和非弹性碰撞(word版含答案)
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理选修一 第1章 第5节 弹性碰撞和非弹性碰撞(word版含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 107.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-05-09 21:52:56 | ||
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文档简介
人教版高中物理选修一 第1章 第5节 弹性碰撞和非弹性碰撞
一、单项选择题（共10小题；）
1. 在光滑的水平面上有 、 两球，其质量分别为 、 ，两球在 时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球在碰撞前后的速度 时间图象如图所示，下列关系式正确的是
A. B. C. D. 无法判断
2. 物体 、 在同一直线上运动，碰撞后粘合在一起运动。则碰撞前后它们的
A. 总动量不变，总动能不变 B. 总动量变化，总动能不变
C. 总动量不变，总动能变化 D. 总动量变化，总动能变化
3. 如图所示，质量相等的五个物块在光滑水平面上，间隔一定距离排成一条直线。具有初动能 的物块 向其它 个静止的物块运动，依次发生碰撞，每次碰撞后不再分开。最后 个物块粘成一个整体。这个整体的动能等于
A. B. C. D.
4. 现有甲、乙两滑块，质量分别为 和 ，以相同的速率 在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞。已知碰撞后，甲滑块静止不动，那么该碰撞是
A. 弹性碰撞 B. 非弹性碰撞
C. 完全非弹性碰撞 D. 条件不足，无法确定
5. 质量相等的 、 两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动， 球的动量是 ， 球的动量是 ，之后 球追上 球发生碰撞，则碰撞后 、 两球的动量可能值是
A. ，
B. ，
C. ，
D. ，
6. 冰壶运动深受观众喜爱，图甲为2014年2月第22届索契冬奥会上中国队员投掷冰壶的镜头。在某次投掷中，冰壶 运动一段时间后与对方静止的冰壶 发生正碰，如图乙所示。若两冰壶质量相等，则碰后两冰壶最终停止的位置，可能是图中的
A. B.
C. D.
7. 【 大兴一模 】台球是一项深受人们喜爱的休闲运动，美式台球中共由大小相同的 个白球（母球） 个花球（色球）组成，又称花式台球。如图在某次击球过程中，白球以 的速度向右运动与静止的黑球发生正碰，假设白球与黑球质量相等，碰撞中没有机械能损失，将台球视为质点，通过计算得到两球碰撞后的运动情况为：
A. 白球静止，黑球以 的速度向右运动
B. 黑球静止，白球以 的速度反弹向左运动
C. 白球和黑球都以下 的速度向右运动
D. 白球以 的速度反弹向左运动，黑球以 的速度向右运动
8. 物体 的质量为 ，水平速度为 ，方向向右，物体 的质量为 ，静止在光滑水平面上，两物体发生正碰后，物体 的动能变为原来的 ，物体 的速度
A. 方向一定向右，大小一定为 B. 方向可能向左，大小一定为
C. 方向一定向右，大小一定为 D. 大小可能为 或可能为
9. 如图所示的装置中，木块 与水平桌面的接触是光滑的，子弹 沿水平方向射入木块后留在木块内（此过程时间极短），将弹簧压缩到最短，现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象（系统），则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中
A. 动量守恒，机械能守恒 B. 动量不守恒，机械能不守恒
C. 动量守恒，机械能不守恒 D. 动量不守恒，机械能守恒
10. 质量为 、速度为 的 球与质量为 的静止 球发生正碰，碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此，碰撞后 球的速度可能有不同的值，碰撞后 球的速度大小可能是
A. B. C. D.
二、双项选择题（共1小题；）
11. 如图所示，在质量为 的小车中挂有一单摆，摆球的质量为 ，小车（和单摆）以恒定的速度 沿光滑水平地面运动，与位于正对面的质量为 的静止木块发生碰撞，碰撞的时间极短。在此碰撞过程中，下列哪个或哪些说法是可能发生的
A. 小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为 、 、 ，满足
B. 摆球的速度不变，小车和木块的速度变为 和 ，满足
C. 摆球的速度不变，小车和木块的速度都变为 ，满足
D. 小车和摆球的速度都变为 ，木块的速度变为 ，满足
答案
1. B
【解析】由图象知， 球以初速度与原来静止的 球碰撞，碰后 球反弹且速度小于初速度.根据碰撞规律知， 球质量小于 球质量.
2. C
3. C
【解析】对整个系统研究，整个过程运用动量守恒定律得，，解得 ，因为 ，则整体的动能 。故 C 正确，A、B 、D错误。
4. A
【解析】由动量守恒定律有： ，得 。碰前总动能： ，碰后总动能： ，则 ，选项A 正确。
5. A
【解析】两球在水平方向上不受外力作用，所以水平方向上动量守恒；碰撞之后的动能之和应该等于或小于碰撞之前的动能，即 ，
变换得
即两球的动量变化量等大反向，碰撞前的动量平方之和大于等于碰撞后的动量平方之和。代入A 、B、C、D四项所给出的数据，验算后可知A正确，B、C、D错误。
6. B
7. A
8. A
【解析】根据碰后 球的动能恰好变为原来的 得：
，，
碰撞过程中 动量守恒，以 方向为正方向，则有：
，
计算得出： 或 ，
若 ，则 ， 的速度大于 的速度，还要发生第二次相撞，所以此答案舍去，
所以物体 的速度方向一定向右，大小一定为 ，故A正确。
9. B
【解析】在子弹射入木块这一瞬间过程，取子弹与木块为系统则可认为动量守恒（此瞬间弹簧尚未形变）。子弹射入木块后木块压缩弹簧过程中，机械能守恒，但动量不守恒（墙壁对弹簧的作用力是系统外力，且外力不等于零）。若以子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象（系统），从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短时，有摩擦力做功，机械能不守恒，弹簧固定端墙壁对弹簧有外力作用，因此动量不守恒，故正确选项为B。
10. B
【解析】由动量守恒定律得 ，若碰撞为弹性碰撞，有 ，解得 ，此速度为碰撞后 球的最大速度；若碰撞为完全非弹性碰撞（碰后粘连），则碰后 、 两球速度相等，有 ′，得 ′ ，此速度为碰撞后 球的最小速度，故选项B正确。
11. B， C
【解析】碰撞的瞬间小车和木块组成的系统动量守恒，摆球的速度在瞬间不变，若碰后小车和木块的速度变 和 ，根据动量守恒有：。
若碰后小车和木块速度相同，根据动量守恒定律有：，故B、C正确，A、D错误。
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一、单项选择题（共10小题；）
1. 在光滑的水平面上有 、 两球，其质量分别为 、 ，两球在 时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球在碰撞前后的速度 时间图象如图所示，下列关系式正确的是
A. B. C. D. 无法判断
2. 物体 、 在同一直线上运动，碰撞后粘合在一起运动。则碰撞前后它们的
A. 总动量不变，总动能不变 B. 总动量变化，总动能不变
C. 总动量不变，总动能变化 D. 总动量变化，总动能变化
3. 如图所示，质量相等的五个物块在光滑水平面上，间隔一定距离排成一条直线。具有初动能 的物块 向其它 个静止的物块运动，依次发生碰撞，每次碰撞后不再分开。最后 个物块粘成一个整体。这个整体的动能等于
A. B. C. D.
4. 现有甲、乙两滑块，质量分别为 和 ，以相同的速率 在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞。已知碰撞后，甲滑块静止不动，那么该碰撞是
A. 弹性碰撞 B. 非弹性碰撞
C. 完全非弹性碰撞 D. 条件不足，无法确定
5. 质量相等的 、 两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动， 球的动量是 ， 球的动量是 ，之后 球追上 球发生碰撞，则碰撞后 、 两球的动量可能值是
A. ，
B. ，
C. ，
D. ，
6. 冰壶运动深受观众喜爱，图甲为2014年2月第22届索契冬奥会上中国队员投掷冰壶的镜头。在某次投掷中，冰壶 运动一段时间后与对方静止的冰壶 发生正碰，如图乙所示。若两冰壶质量相等，则碰后两冰壶最终停止的位置，可能是图中的
A. B.
C. D.
7. 【 大兴一模 】台球是一项深受人们喜爱的休闲运动，美式台球中共由大小相同的 个白球（母球） 个花球（色球）组成，又称花式台球。如图在某次击球过程中，白球以 的速度向右运动与静止的黑球发生正碰，假设白球与黑球质量相等，碰撞中没有机械能损失，将台球视为质点，通过计算得到两球碰撞后的运动情况为：
A. 白球静止，黑球以 的速度向右运动
B. 黑球静止，白球以 的速度反弹向左运动
C. 白球和黑球都以下 的速度向右运动
D. 白球以 的速度反弹向左运动，黑球以 的速度向右运动
8. 物体 的质量为 ，水平速度为 ，方向向右，物体 的质量为 ，静止在光滑水平面上，两物体发生正碰后，物体 的动能变为原来的 ，物体 的速度
A. 方向一定向右，大小一定为 B. 方向可能向左，大小一定为
C. 方向一定向右，大小一定为 D. 大小可能为 或可能为
9. 如图所示的装置中，木块 与水平桌面的接触是光滑的，子弹 沿水平方向射入木块后留在木块内（此过程时间极短），将弹簧压缩到最短，现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象（系统），则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中
A. 动量守恒，机械能守恒 B. 动量不守恒，机械能不守恒
C. 动量守恒，机械能不守恒 D. 动量不守恒，机械能守恒
10. 质量为 、速度为 的 球与质量为 的静止 球发生正碰，碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此，碰撞后 球的速度可能有不同的值，碰撞后 球的速度大小可能是
A. B. C. D.
二、双项选择题（共1小题；）
11. 如图所示，在质量为 的小车中挂有一单摆，摆球的质量为 ，小车（和单摆）以恒定的速度 沿光滑水平地面运动，与位于正对面的质量为 的静止木块发生碰撞，碰撞的时间极短。在此碰撞过程中，下列哪个或哪些说法是可能发生的
A. 小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为 、 、 ，满足
B. 摆球的速度不变，小车和木块的速度变为 和 ，满足
C. 摆球的速度不变，小车和木块的速度都变为 ，满足
D. 小车和摆球的速度都变为 ，木块的速度变为 ，满足
答案
1. B
【解析】由图象知， 球以初速度与原来静止的 球碰撞，碰后 球反弹且速度小于初速度.根据碰撞规律知， 球质量小于 球质量.
2. C
3. C
【解析】对整个系统研究，整个过程运用动量守恒定律得，，解得 ，因为 ，则整体的动能 。故 C 正确，A、B 、D错误。
4. A
【解析】由动量守恒定律有： ，得 。碰前总动能： ，碰后总动能： ，则 ，选项A 正确。
5. A
【解析】两球在水平方向上不受外力作用，所以水平方向上动量守恒；碰撞之后的动能之和应该等于或小于碰撞之前的动能，即 ，
变换得
即两球的动量变化量等大反向，碰撞前的动量平方之和大于等于碰撞后的动量平方之和。代入A 、B、C、D四项所给出的数据，验算后可知A正确，B、C、D错误。
6. B
7. A
8. A
【解析】根据碰后 球的动能恰好变为原来的 得：
，，
碰撞过程中 动量守恒，以 方向为正方向，则有：
，
计算得出： 或 ，
若 ，则 ， 的速度大于 的速度，还要发生第二次相撞，所以此答案舍去，
所以物体 的速度方向一定向右，大小一定为 ，故A正确。
9. B
【解析】在子弹射入木块这一瞬间过程，取子弹与木块为系统则可认为动量守恒（此瞬间弹簧尚未形变）。子弹射入木块后木块压缩弹簧过程中，机械能守恒，但动量不守恒（墙壁对弹簧的作用力是系统外力，且外力不等于零）。若以子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象（系统），从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短时，有摩擦力做功，机械能不守恒，弹簧固定端墙壁对弹簧有外力作用，因此动量不守恒，故正确选项为B。
10. B
【解析】由动量守恒定律得 ，若碰撞为弹性碰撞，有 ，解得 ，此速度为碰撞后 球的最大速度；若碰撞为完全非弹性碰撞（碰后粘连），则碰后 、 两球速度相等，有 ′，得 ′ ，此速度为碰撞后 球的最小速度，故选项B正确。
11. B， C
【解析】碰撞的瞬间小车和木块组成的系统动量守恒，摆球的速度在瞬间不变，若碰后小车和木块的速度变 和 ，根据动量守恒有：。
若碰后小车和木块速度相同，根据动量守恒定律有：，故B、C正确，A、D错误。
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