1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞 巩固基础题练习 高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第一册（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞 巩固基础题练习 高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第一册（word版含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 621.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-06-21 05:23:32 | ||
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文档简介
1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞
一、单选题
1．如图所示为冲击摆实验装置，一飞行子弹射入沙箱后与沙箱合为一体，共同摆起一定的高度，则下面有关能量的转化的说法中正确的是（ ）
A．子弹的动能转变成沙箱和子弹的内能
B．子弹的动能转变成了沙箱和子弹的热能
C．子弹的动能转变成了沙箱和子弹的动能
D．子弹的动能一部分转变成沙箱和子弹的内能，另一部分转变成沙箱和子弹的机械能
2．图甲为冬奥会上中国队员投掷冰壶的镜头，在某次投掷中，冰壶甲运动一段时间后与静止的冰壶乙发生碰撞（图乙），已知两冰壶质量相等，碰撞可看作弹性正碰，下列四幅图中能表示两冰壶最终位置的是（ ）
A． B．
C． D．
3．甲、乙两物体在光滑水平面上沿同一直线相向运动，甲、乙物体的速度大小分别为3m/s和1m/s；碰撞后甲、乙两物体都反向运动，速度大小均为2m/s。则甲、乙两物体质量之比为（ ）
A．2：3 B．2：5 C．3：5 D．5：3
4．如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动，两球质量关系为mB＝2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量大小均为6 kg·m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为-4kg·m/s，则（ ）
A．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5
B．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5
C．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10
D．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10
5．某学校办公大楼的楼梯每级台阶的形状和尺寸均相同，一小球向左水平抛出后从台阶上逐级弹下，如图，小球在每级台阶上弹起的高度相同，落在每级台阶上的位置到台阶边缘的距离也相同，不计空气阻力，则（ ）
A．小球与每级台阶的碰撞都是弹性碰撞
B．小球通过每级台阶的运动时间相同
C．小球在空中运动过程中的速度变化量在相等时间内逐渐增大
D．只要速度合适，从下面的某级台阶上向右抛出小球，它一定能原路返回
6．如图所示，A、B是两个用等长细线悬挂起来的大小可忽略不计的小球，mB=5mA。B球静止，拉起A球，使细线与竖直方向偏角为30°，由静止释放，在最低点A与B发生弹性碰撞。不计空气阻力，则关于碰后两小球的运动，下列说法正确的是（ ）
A．A静止，B向右，且偏角小于30°
B．A向左，B向右，且偏角等于30°
C．A向左，B向右，A球偏角大于B球偏角，且都小于30°
D．A向左，B向右，A球偏角等于B球偏角，且都小于30°
7．如图所示，半径为R光滑的圆弧轨道PA固定安装在竖直平面内，A点的切线水平，与水平地面的高度差为R，让质量为m=0.2kg的小球甲（视为质点）从P点由静止沿圆弧轨道滑下，从A点飞出，落在地面的B点，飞出后落到地面的水平位移为x=0.9m；把质量为M=0.4kg的小球乙（与甲的半径相同）静止放置在A点，让小球甲重新从P点由静止沿圆弧轨道滑下，与乙发生弹性碰撞，空气的阻力忽略不计、重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A．圆弧轨道的半径R=0.9m
B．乙从A点飞出至落至地面过程中重力的冲量大小为
C．甲、乙碰撞后乙的速度2.0m/s
D．乙对甲的冲量大小为
8．如图所示，在水平面内有一质量分布均匀的木杆可绕端点O在水平面上自由转动。一颗子弹以垂直于杆的水平速度v0击中静止木杆上的P点，并随木杆一起转动（碰撞时间极短）。已知木杆质量为M，长度为L，子弹质量为m，点P到点O的距离为x。忽略木杆与水平面间的摩擦。设子弹击中木杆后绕点O转动的角速度为。下面给出的四个表达式中只有一个是合理的。根据你的判断，的合理表达式应为（ ）
A． B．
C． D．
9．三块相同的木块A、B、C，自同一高度由静止开始下落，其中B在开始下落时被一个水平飞来的子弹击中并嵌人其中，木块C在下落一半高度时被水平飞来的一子弹击中并嵌人其中，若三个木块下落到地面的时间分别为，则（ ）
A．
B．
C．
D．
10．如图所示，小球A的质量为，动量大小为，小球A在光滑水平面上向右运动，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B的动量大小为
B．碰后小球B的动量大小为
C．小球B的质量为15kg
D．小球B的质量为5kg
11．如图所示，四分之一光滑圆轨道末端与水平轨道相切，将质量为的小球A从圆弧的最高点静止释放，记录其离开轨道平抛运动落到水平地面上的落点，将质量为的小球B置于水平轨道，再次将小球A从圆弧的最高点静止释放，记录碰后两球平抛的落点，测量三个落点对应的水平位移从小到大分别为，重力加速度为g，下列说法错误的是（ ）
A．小球A运动到圆弧的最低点时，对轨道的压力为
B．小球A未与小球B碰撞时，小球A的落点可能为N点
C．小球A与小球B的质量之比为3:1
D．两小球的碰撞为弹性碰撞
12．斯诺克是一种台球运动，越来越受到人们的喜爱。斯诺克本身的意思是“阻碍、障碍”，所以斯诺克台球有时也被称为障碍台球，打球过程中可以利用球来作障碍迫使对方失误，而且作障碍是每个职业斯诺克球手都必须掌握的一种技术。假设光滑水平面一条直线上依次放8个质量均为m的弹性红球，质量为1.5m的白球以初速度与8号红球发生弹性正碰，则8号红球最终的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
二、填空题
13．质量大的C球与静止的B球碰撞，B球获得的速度___________（填“大于”“小于”或“等于”）碰前C球的速度，两球碰撞前后的速度之和___________（填“相等”或“不相等”）。
14．如图所示，在光滑的水平地面上有质量为、的两球，分别以速度、（>）运动，两球发生对心弹性碰撞，写出两球碰后速度___________、________。
15．质量为4.0kg的物体A静止在水平桌面上，另一个质量为2.0kg的物体B以5.0m/s的水平速度与物体A相碰。碰后物体B以1.0m/s的速度反向弹回，则系统的总动量为______kg·m/s，方向______。碰后物体A的速度大小为______m/s，方向______。物体B动量变化量大小为______kg·m/s，方向______。若物体A、B碰撞时间为0.1s，则物体A、B间的平均作用力大小为______N。
三、解答题
16．如图所示，某同学质量为80kg，在军事训练中要求他从岸上以2m/s的速度水平向右跳到一条向他缓缓飘来的小船上，然后去执行任务，小船的质量是140kg，原来的速度是0.4m/s，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上，不计阻力，求此时小船的速度。
17．如图所示，一杂技演员坐在秋千上的摆动过程可简化为单摆的摆动，等效摆长为l。他由A处静止开始向下摆动，通过最低点时，瞬间抓住手边一静止在水平桌面上的水壶，并与水壶一起向上摆动，到达最高点B处。假设水壶与演员在同一竖直平面内运动，演员及水壶视为质点，不计空气阻力。已知B点到桌面的高度为H1，杂技演员质量为M，水壶质量为m（m（1）求A点到桌面的高度H0；
（2）若杂技演员想刚好回到A处，他通过最低点时瞬间将水壶向B侧水平抛出，求水壶受到的冲量大小I。
18．下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为37°、底端为B的斜坡AB，其右侧为宽30m的水平长直公路，B、C为公路的左右边缘，公路右侧有一倾角也为37°的斜坡CD。斜坡上A处有一质量为500kg的石块a，C处有一质量为300kg的石块b，a、b均处于静止状态，如图所示。某次特大暴雨后，t=0时刻a由静止开始运动，一段时间后a与b发生正碰，碰撞时间极短，碰后b恰好落在D点。已知开始时A、B之间的竖直高度h1=125m，C、D之间的竖直高度h2=45m；a与斜坡AB之间的动摩擦因数为，a与公路间的摩擦力、a、b所受空气阻力均忽略不计。a、b均可视为质点，斜坡AB底端与公路面平滑连接，取，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
（1）a、b相碰撞的时刻t；（结果保留三位有效数字）
（2）b落在D点时的动能；
（3）a、b碰撞过程中b对a的冲量。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．A
3．C
4．A
5．B
6．C
7．C
8．C
9．B
10．A
11．B
12．C
13． 大于 不相等
14．
15． 10 与B初速度方向相同 3 与B初速度方向相同 12 与B初速度方向相反 120
16．0.473m/s，方向向右
17．（1）（2）
18．（1）17.9s；（2）1.95×105J；（3）6×103 N·s，方向水平向左
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．如图所示为冲击摆实验装置，一飞行子弹射入沙箱后与沙箱合为一体，共同摆起一定的高度，则下面有关能量的转化的说法中正确的是（ ）
A．子弹的动能转变成沙箱和子弹的内能
B．子弹的动能转变成了沙箱和子弹的热能
C．子弹的动能转变成了沙箱和子弹的动能
D．子弹的动能一部分转变成沙箱和子弹的内能，另一部分转变成沙箱和子弹的机械能
2．图甲为冬奥会上中国队员投掷冰壶的镜头，在某次投掷中，冰壶甲运动一段时间后与静止的冰壶乙发生碰撞（图乙），已知两冰壶质量相等，碰撞可看作弹性正碰，下列四幅图中能表示两冰壶最终位置的是（ ）
A． B．
C． D．
3．甲、乙两物体在光滑水平面上沿同一直线相向运动，甲、乙物体的速度大小分别为3m/s和1m/s；碰撞后甲、乙两物体都反向运动，速度大小均为2m/s。则甲、乙两物体质量之比为（ ）
A．2：3 B．2：5 C．3：5 D．5：3
4．如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动，两球质量关系为mB＝2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量大小均为6 kg·m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为-4kg·m/s，则（ ）
A．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5
B．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5
C．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10
D．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10
5．某学校办公大楼的楼梯每级台阶的形状和尺寸均相同，一小球向左水平抛出后从台阶上逐级弹下，如图，小球在每级台阶上弹起的高度相同，落在每级台阶上的位置到台阶边缘的距离也相同，不计空气阻力，则（ ）
A．小球与每级台阶的碰撞都是弹性碰撞
B．小球通过每级台阶的运动时间相同
C．小球在空中运动过程中的速度变化量在相等时间内逐渐增大
D．只要速度合适，从下面的某级台阶上向右抛出小球，它一定能原路返回
6．如图所示，A、B是两个用等长细线悬挂起来的大小可忽略不计的小球，mB=5mA。B球静止，拉起A球，使细线与竖直方向偏角为30°，由静止释放，在最低点A与B发生弹性碰撞。不计空气阻力，则关于碰后两小球的运动，下列说法正确的是（ ）
A．A静止，B向右，且偏角小于30°
B．A向左，B向右，且偏角等于30°
C．A向左，B向右，A球偏角大于B球偏角，且都小于30°
D．A向左，B向右，A球偏角等于B球偏角，且都小于30°
7．如图所示，半径为R光滑的圆弧轨道PA固定安装在竖直平面内，A点的切线水平，与水平地面的高度差为R，让质量为m=0.2kg的小球甲（视为质点）从P点由静止沿圆弧轨道滑下，从A点飞出，落在地面的B点，飞出后落到地面的水平位移为x=0.9m；把质量为M=0.4kg的小球乙（与甲的半径相同）静止放置在A点，让小球甲重新从P点由静止沿圆弧轨道滑下，与乙发生弹性碰撞，空气的阻力忽略不计、重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A．圆弧轨道的半径R=0.9m
B．乙从A点飞出至落至地面过程中重力的冲量大小为
C．甲、乙碰撞后乙的速度2.0m/s
D．乙对甲的冲量大小为
8．如图所示，在水平面内有一质量分布均匀的木杆可绕端点O在水平面上自由转动。一颗子弹以垂直于杆的水平速度v0击中静止木杆上的P点，并随木杆一起转动（碰撞时间极短）。已知木杆质量为M，长度为L，子弹质量为m，点P到点O的距离为x。忽略木杆与水平面间的摩擦。设子弹击中木杆后绕点O转动的角速度为。下面给出的四个表达式中只有一个是合理的。根据你的判断，的合理表达式应为（ ）
A． B．
C． D．
9．三块相同的木块A、B、C，自同一高度由静止开始下落，其中B在开始下落时被一个水平飞来的子弹击中并嵌人其中，木块C在下落一半高度时被水平飞来的一子弹击中并嵌人其中，若三个木块下落到地面的时间分别为，则（ ）
A．
B．
C．
D．
10．如图所示，小球A的质量为，动量大小为，小球A在光滑水平面上向右运动，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B的动量大小为
B．碰后小球B的动量大小为
C．小球B的质量为15kg
D．小球B的质量为5kg
11．如图所示，四分之一光滑圆轨道末端与水平轨道相切，将质量为的小球A从圆弧的最高点静止释放，记录其离开轨道平抛运动落到水平地面上的落点，将质量为的小球B置于水平轨道，再次将小球A从圆弧的最高点静止释放，记录碰后两球平抛的落点，测量三个落点对应的水平位移从小到大分别为，重力加速度为g，下列说法错误的是（ ）
A．小球A运动到圆弧的最低点时，对轨道的压力为
B．小球A未与小球B碰撞时，小球A的落点可能为N点
C．小球A与小球B的质量之比为3:1
D．两小球的碰撞为弹性碰撞
12．斯诺克是一种台球运动，越来越受到人们的喜爱。斯诺克本身的意思是“阻碍、障碍”，所以斯诺克台球有时也被称为障碍台球，打球过程中可以利用球来作障碍迫使对方失误，而且作障碍是每个职业斯诺克球手都必须掌握的一种技术。假设光滑水平面一条直线上依次放8个质量均为m的弹性红球，质量为1.5m的白球以初速度与8号红球发生弹性正碰，则8号红球最终的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
二、填空题
13．质量大的C球与静止的B球碰撞，B球获得的速度___________（填“大于”“小于”或“等于”）碰前C球的速度，两球碰撞前后的速度之和___________（填“相等”或“不相等”）。
14．如图所示，在光滑的水平地面上有质量为、的两球，分别以速度、（>）运动，两球发生对心弹性碰撞，写出两球碰后速度___________、________。
15．质量为4.0kg的物体A静止在水平桌面上，另一个质量为2.0kg的物体B以5.0m/s的水平速度与物体A相碰。碰后物体B以1.0m/s的速度反向弹回，则系统的总动量为______kg·m/s，方向______。碰后物体A的速度大小为______m/s，方向______。物体B动量变化量大小为______kg·m/s，方向______。若物体A、B碰撞时间为0.1s，则物体A、B间的平均作用力大小为______N。
三、解答题
16．如图所示，某同学质量为80kg，在军事训练中要求他从岸上以2m/s的速度水平向右跳到一条向他缓缓飘来的小船上，然后去执行任务，小船的质量是140kg，原来的速度是0.4m/s，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上，不计阻力，求此时小船的速度。
17．如图所示，一杂技演员坐在秋千上的摆动过程可简化为单摆的摆动，等效摆长为l。他由A处静止开始向下摆动，通过最低点时，瞬间抓住手边一静止在水平桌面上的水壶，并与水壶一起向上摆动，到达最高点B处。假设水壶与演员在同一竖直平面内运动，演员及水壶视为质点，不计空气阻力。已知B点到桌面的高度为H1，杂技演员质量为M，水壶质量为m（m
（2）若杂技演员想刚好回到A处，他通过最低点时瞬间将水壶向B侧水平抛出，求水壶受到的冲量大小I。
18．下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为37°、底端为B的斜坡AB，其右侧为宽30m的水平长直公路，B、C为公路的左右边缘，公路右侧有一倾角也为37°的斜坡CD。斜坡上A处有一质量为500kg的石块a，C处有一质量为300kg的石块b，a、b均处于静止状态，如图所示。某次特大暴雨后，t=0时刻a由静止开始运动，一段时间后a与b发生正碰，碰撞时间极短，碰后b恰好落在D点。已知开始时A、B之间的竖直高度h1=125m，C、D之间的竖直高度h2=45m；a与斜坡AB之间的动摩擦因数为，a与公路间的摩擦力、a、b所受空气阻力均忽略不计。a、b均可视为质点，斜坡AB底端与公路面平滑连接，取，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
（1）a、b相碰撞的时刻t；（结果保留三位有效数字）
（2）b落在D点时的动能；
（3）a、b碰撞过程中b对a的冲量。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．A
3．C
4．A
5．B
6．C
7．C
8．C
9．B
10．A
11．B
12．C
13． 大于 不相等
14．
15． 10 与B初速度方向相同 3 与B初速度方向相同 12 与B初速度方向相反 120
16．0.473m/s，方向向右
17．（1）（2）
18．（1）17.9s；（2）1.95×105J；（3）6×103 N·s，方向水平向左
答案第1页，共2页
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