1.5弹性碰撞和非弹性碰撞课后练习B卷(含解析)

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名称 1.5弹性碰撞和非弹性碰撞课后练习B卷(含解析)
格式 docx
文件大小 421.0KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2024-04-25 20:53:54

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文档简介

1.5弹性碰撞和非弹性碰撞 课后练习B卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.某射击运动员将一颗质量为m的铅弹以6m/s的速度射向沿光滑桌面迎面滑来的质量为M的木块,若木块速度大小也为6m/s且铅弹射入木块后未穿出,木块继续向前运动的速度变为5m/s。若不计空气阻力,则铅弹质量m与木块质量M之比为( )
A.6:1 B.1:6 C.1:11 D.11:1
2.设a、b两小球相撞,碰撞前后都在同一直线上运动.若测得它们相撞前的速度为va、vb,相撞后的速度为、,可知两球的质量之比等于
A. B. C. D.
3.a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰,作用前a球动量pa=30kg·m/s,b球动量pb=0,碰撞过程中,a球的动量减少了20kg·m/s,则作用后b球的动量为(  )
A.-20kg·m/s B.10kg·m/s
C.20kg·m/s D.30kg·m/s
4.两个相向运动的物体碰撞后都静止,这说明两物体原来的( ).
A.速度大小相等
B.质量大小相等
C.动量大小相等
D.动量相同
5.在气垫导轨上,一个质量为600g的滑块以15cm/s的速度向右与另一个质量为400g、速度10cm/s并沿相反方向运动的滑块迎面相撞,碰撞后两个滑块粘在一起,则碰撞后两滑块的速度(  )
A.5cm/s,方向向右 B.13cm/s,方向向右
C.5cm/s,方向向左 D.13cm/s,方向向左
6.质量为1 kg的小球以4 m/s的速度与质量为2 kg的静止小球发生正碰,关于碰后的速度v1′和v2′,可能正确的是(  )
A.v1′=-3 m/s,v2′=3.5m/s
B.v1′=-1 m/s,v2′=2.5 m/s
C.v1′=1 m/s,v2′=3 m/s
D.v1′=3 m/s,v2′=0.5 m/s
7.质量为M的小车静止于光滑的水平地面上,小车上的水平部分和圆弧轨道均光滑。如图所示,一个质量也为M的小球以速度水平冲向小车,当小球返回左端脱离小车时,下列说法正确的是(  )
A.小球脱离小车后的速度为
B.小球脱离小车后做自由落体运动
C.整个过程中小球和小车组成的系统动量守恒
D.小球脱离小车后沿水平方向向右做平抛运动
8.紫外线光子的动量为 .一个静止的O3吸收了一个紫外线光子后(  )
A.仍然静止
B.沿着光子原来运动的方向运动
C.沿光子运动相反方向运动
D.可能向任何方向运动
9.如图所示,足够长的木板Q放在光滑水平面上,在其左端有一可视为质点的物块P,P、Q间接触面粗糙。现给P向右的速率vP,给Q向左的速率vQ,取向右为速度的正方向,不计空气阻力,则运动过程中P、Q的速度随时间变化的图像一定不正确的是(  )
A. B.
C. D.
10.A、B两物体在光滑水平面上沿同一直线运动,如图所示为A追上B发生碰撞前后的图线,由图线可以判断碰撞前后A的动能改变量大小与B的动能改变量大小之比为(  )
A.3:2 B.4:3 C.5:4 D.1:1
11.如图所示,P物块固定连接一轻弹簧静置在光滑水平面上,与P质量相等的Q物块以初速度v0向P运动,两物与弹簧始终在一条直线上,质量均为m,则( )
A.到两物距离最近时,P受到的冲量为mv0
B.到两物距离最近时,Q的动能为
C.到弹簧刚恢复原长时,P受到的冲量为mv0
D.到弹簧刚恢复原长时,Q的动能为
12.如图所示,长木板静止在光滑的水平面上,长木板的左端固定一个挡板,挡板上固定一个长度为的轻质弹簧,长木板与挡板的总质量为,在木板的右端有一质量为的铁块,现给铁块一个水平向左的初速度,铁块向左滑行并与轻弹簧相碰,碰后返回恰好停在长木板的右端,(弹簧弹性势能的表达式)。根据以上条件能求出的物理量是( )
A.弹簧压缩量最大时铁块的速度
B.铁块与轻弹簧相碰过程中所具有的最大弹性势能
C.弹簧被压缩的最大长度
D.铁块与长木板间的动摩擦因数
二、多选题
13.如图所示,一个质量为M的长条木块放置在光滑的水平面上,现有一颗质量为m、速度为v0的子弹射入木块并最终留在木块中,在此过程中,木块运动的距离为s,子弹射入木块的深度为d,木块对子弹的平均阻力为f,则下列说法正确的是(  )
A.子弹射入木块前、后系统的机械能守恒 B.子弹射入木块前、后系统的动量守恒
C.f与d之积为系统损失的机械能 D.f与s之积为子弹减少的动能
14.如图(a),长木板A静止在光滑的水平面上,质量为m=2kg的物体B以水平速度v0=2m/s在长木板A表面上滑行,由于A、B间存在摩擦,之后A、B速度随时间变化情况如图(b),g=10m/s2。下列说法正确的有(  )
A.A、B间的动摩擦因数为0.2
B.系统损失的机械能为4J
C.长木板A的最小长度为1m
D.长木板A获得的动能为1J
15.如图,质量为M的匀质凹槽放置在光滑的水平地面上,凹槽内有一个半圆形的光滑轨道,半径为R。质量为m的小球,初始时刻从半圆形轨道右端点由静止开始下滑。以初始时刻轨道圆心位置为坐标原点,在竖直平面内建立固定于地面的直角坐标系xOy,半圆直径位于x轴上,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )

A.小球第一次运动到凹槽最低点时,凹槽的速度
B.小球第一次运动到凹槽最低点时,小球受到的支持力
C.小球运动过程中能到达与O点等高位置
D.在直角坐标系xOy中,小球的运动轨迹为
三、解答题
16.如图,轻弹簧的两端分别连接A、B两物块,置于光滑的水平面上,初始时,A紧靠墙壁,弹簧处于压缩状态且被锁定,已知A、B的质量分别为、,初始时弹簧的弹性势能,现解除对弹簧的缩定,则从解除锁定到A离开墙壁的过程中。
(1)求弹簧对B的冲量的大小I;
(2)此后弹簧的最大弹性势能为多少?
17.如图所示,物块质量m=4kg,以速度v=2m/s水平滑上一静止的平板车上,平板车质量M=16kg,物块与平板车之间的动摩擦因数μ=0.2,其他摩擦不计(g=10m/s2),求:
(1)物块相对平板车静止时,物块的速度;
(2)物块在平板车上滑行的时间;
(3)物块在平板车上滑行的距离,要使物块在平板车上不滑下,平板车至少多长?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】根据动量守恒定理有

故选C。
2.A
【详解】两球碰撞过程系统动量守恒,以a的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得
解得
故选A.
3.C
【详解】碰撞过程中,a球的动量减少了20kg·m/s,故此时a球的动量是10kg·m/s,a、b两球碰撞前后总动量保持不变为30kg·m/s,则作用后b球的动量为20kg·m/s。
故选C。
4.C
【详解】两球碰撞过程中动量守恒,碰后两球都静止,说明碰撞前后两球的总动量为零,故碰前两个球的动量大小相等,方向相反,ABD错误,C正确。
5.A
【详解】规定向右为正方向,两滑块相碰撞过程中,动量守恒,由动量守恒定律得
解得,碰撞后两滑块的速度
碰撞后两滑块的速度方向向右,故选A。
6.B
【详解】碰撞前后系统动量守恒,系统总动能不增加。则碰撞前总动量为
碰撞前总动能为
A.碰撞后总动量
碰撞后总动能为
系统动能增加,故A错误;
B.碰撞后总动量
总动能为
系统动能不增加,故B正确;
C.碰撞后总动量
动量增大,故C错误;
D.碰后后面小球的速度大有前面小球的速度,会发生第二次碰撞,不符合实际,故D错误。
故选B。
7.B
【详解】C.整个过程中,m和M组成的系统水平方向动量守恒,其他方向动量不守恒,C错误;
ABD.根据动量守恒定律
根据机械能守恒定律
解得
v1=0
则小球脱离小车后做自由落体运动,B正确,AD错误;
故选B。
8.B
【详解】以紫外线光子和静止的O3为研究对象,由于系统所受合外力为0,故系统体动量守恒即吸收前后系统的动量不变
在静止的O3吸收紫外线光子之前,系统的动量等于光子的动量,系统动量的方向即为光子的动量的方向,而O3吸收紫外线光子后系统的动量的方向即为O3运动方向,故O3沿着光子原来运动的方向运动
故应选B.
点晴:由于系统所受合外力为0,系统体动量守恒即吸收前后系统的动量不变,即动量的大小方向都保持不变.
9.D
【详解】ABC.由受力分析可知,开始时,木板和物块均在滑动摩擦力的作用下做匀减速直线运动,直到两者最终达到共同速度一起匀速, P、Q组成的系统所受的合外力为零,系统动量守恒


v = 0
故A可能正确;


v>0
故B可能正确;



v<0
故C可能正确;
D.共速前木板和物块受力情况不变,故加速度不变,v-t图像斜率不变,所以D一定不正确。
故选D。
10.D
【详解】A追上B发生碰撞前后的图线,所以碰前 ,;碰后 ,,根据动量守恒定理
解得:

故选D。
11.C
【详解】AB.当弹簧的弹性势能最大时,P、Q速度相等,距离最近,由动量守恒得
解得
P受到的冲量
Q的动能为
AB错误;
CD.弹簧刚恢复原长时,由于质量相等,交换速度,结合动量定理,P受到的冲量为,Q的动能为0, D错误C正确。
故选C。
12.B
【详解】A.由于不知道弹簧的劲度系数k和长木板的长度(或是铁块滑行的最大路程s),所以求不出弹簧压缩量最大时铁块的速度,A错误;
B.设铁块与木板速度相同时,共同速度大小为,铁块相对木板向左运动时,滑行的最大路程为,摩擦力大小为,根据能量守恒定律得
又根据系统动量守恒可知
联立得到
B正确;
C.根据
可知由于不知道弹簧的劲度系数,所以不能求出弹簧被压缩的最大长度,C错误;
D.由题不知道,所以不知道,求不出铁块与长木板间的动摩擦因数,D错误。
故选B。
【点睛】本题是系统的动量守恒和能量守恒问题,分析两个过程进行研究,要抓住铁块与木板两次共同速度相同。
13.BC
【详解】A.根据题意可知,在该过程中由于产生了内能,所以系统机械能减小,A错误;
B.系统所受合外力为零,所以系统动量守恒,B正确;
C.阻力与相对位移之积等于系统损失的机械能,即整个过程中的产热,C正确;
D.根据能量守恒可知,子弹减少的动能一部分转化成了木块的动能,一部分转化成内能,而根据动能定理可知f与s之积为物块增加的动能,小于子弹减少的动能,D错误。
故选BC。
14.CD
【详解】A.由图像可知,物块B的加速度,由牛顿第二定律可知
解得
故A错误;
B.由图像可知,A、B组成的系统动量守恒,以B的方向为正方向,由动量守恒可知
解得木板的质量
M=2kg
系统损失的机械能为
故B错误;
C.由图像可知,物块A、B的相对位移为A、B图像线下面积的差值,所以长木板A的最小长度为L=1m,故C正确;
D.长木板A获得的动能,故D正确。
故选CD。
15.ACD
【详解】A.小球和凹槽系统水平方向动量守恒,则由动量守恒定律和能量关系
解得小球第一次运动到凹槽最低点时,凹槽的速度
小球的速度
选项A正确;
B.小球第一次运动到凹槽最低点时
则的小球受到的支持力
选项B错误;
C.小球到达最高点时与凹槽共速,此时由动量守恒定律可知,共同速度为零,由能量关系可知,小球运动过程中能到达与O点等高位置,选项C正确;
D.设小球的坐标为(x,y),设此时凹槽向右运动的距离为x0,则
m(R-x)=Mx0
小球在凹槽所在的圆上,根据数学知识可分析出此时的圆方程为
整理可得
选项D正确。
故选ACD。
16.(1);(2)
【详解】(1)当弹簧恢复原长时,的速度为,此时恰好离开墙壁,机械能守恒有
以水平向右方向为正方向,解除锁定到物块刚离开墙壁的过程中,由动量定理得
代入数据得
(2)当弹簧第一次恢复原长后,A离开墙壁;然后A做加速运动,B做减速运动,当二者的速度相等时,弹簧压缩最短,弹性势能最大,此过程中的动量守恒,机械能也守恒;选取向右为正方向,由动量守恒定律及机械能守恒定律有
代入数据解得
17.(1)0.4m/s;(2)0.8s;(3)0.8m
【详解】(1)物块滑上平板车的过程中,二者组成的系统动量守恒,取v 的方向为正方向
mv=(M+m)v′
解得
即物块相对平板车静止时,物块速度为0.4m/s;
(2)由动量定理
-μmgt=mv′-mv
解得
t=0.8s
(3)物块在平板车上滑行时,二者都做匀变速直线运动,且运动时间相同,因此,对物块
对板车
物块在板车上滑行的距离
解得
要使物块在平板车上不滑下,平板车至少长0.8m。
答案第1页,共2页
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