1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞(基础)—【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册同步检测

高中物理选择性必修第一册
第一章
动量守恒定律
1.5
弹性碰撞和非弹性碰撞（基础）
一、单项选择题
1．下列说法正确的是（　　）
A．能量守恒的碰撞是弹性碰撞
B．弹性碰撞时机械能守恒
C．正碰是弹性碰撞
D．斜碰一定是非弹性碰撞
2．两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
3．A、B两物体发生正碰，碰撞前后物体A、B都在同一直线上运动，其位移－时间图象(x－t图)分别为如图中ADC和BDC所示．由图可知，物体A、B的质量之比为（
）
A．1:1
B．1:2
C．1:3
D．3:1
4．现有甲、乙两滑块，质量分别为和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞。己知碰撞后，甲滑块静止不动，那么这次碰撞是（　　）
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．如图所示，在一光滑的水平面上，有质量相同的三个小球A、B、C，其中B、C静止，中间连有一轻弹簧，弹簧处于自由伸长状态，现小球A以速度v与小球B正碰并粘在一起，碰撞时间极短，则碰后瞬间（　　）
A．A、B的速度变为，C的速度仍为0
B．A、B、C的速度均为
C．A、B的速度变为，C的速度仍为0
D．A、B、C的速度均为
6．如图所示，A、B两小球质量分别为，它们在光滑水平面上相向运动，速度大小，碰撞后粘在一起，则（　　）
A．碰后两球速度为
B．碰后两球速度为0
C．碰撞过程B对A球的冲量大小为
D．碰撞过程B对A球的冲量大小为
7．如图所示，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.图乙为它们碰撞前后的s-t（位移－时间）图像。已知m1＝0.1
kg。由此可以判断下列说法错误的是（　　）
A．碰前m2静止，m1向右运动
B．碰后m2向右运动，m1向左运动
C．m2＝0.3
kg
D．碰撞过程中系统损失了0.4
J的机械能
8．在光滑水平地面上有两个相同的木块
A、B，质量都为m。现
B
静止，A
向
B
运动，发生正碰并粘合在一起运动。两木块组成的系统损失的机械能为ΔE，则碰前A
球的速度等于（　　）
A．
B．
C．2
D．2
9．如图所示，方盒A静止在光滑的水平面，盒内有一小滑块B，盒的质量是滑块的2倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ．若滑块以速度v开始向左运动，与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对于盒静止，则（
）
A．最终盒的速度大小是
B．最终盒的速度大小是
C．滑块相对于盒运动的路程为
D．滑块相对于盒运动的路程为
10．两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA＝1
kg，mB＝2
kg，vA＝6
m/s，vB＝2
m/s。当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（　　）
A．vA′＝3
m/s，vB′＝4
m/s
B．vA′＝5
m/s，vB′＝2.5
m/s
C．vA′＝2
m/s，vB′＝4
m/s
D．vA′＝－4
m/s，vB′＝7
m/s
二、多项选择题
11．某研究小组通过实验测得两滑块碰撞前后运动的实验数据，得到如图所示的位移—时间图象.图中的线段、、分别表示沿光滑水平面上同一条直线运动的滑块Ⅰ、Ⅱ和它们发生正碰后结合体的位移变化关系.已知相互作用时间极短，由图象给出的信息可知（
）
A．碰前滑块Ⅰ与滑块Ⅱ速度大小之比为5∶2
B．碰前滑块Ⅰ的动量大小比滑块Ⅱ的动量大小大
C．碰前滑块Ⅰ的动能比滑块Ⅱ的动能小
D．滑块Ⅰ的质量是滑块Ⅱ的质量的
12．质量为m的小球A，沿光滑水平面以速度v0与质量为2m的静止小球B发生正碰．碰撞后，A球的动能变为原来的，那么小球B的速度可能是（
）
A．v0
B．v0
C．v0
D．v0
13．如图，两个物体1和2在光滑水平面上以相同动能相向运动，它们的质量分别为m1和m2
，且m1<
m2.经一段时间两物体相碰撞并粘在一起．碰撞后（
）
A．两物体将向左运动
B．两物体将向右运动
C．两物体组成系统损失能量最大
D．两物体组成系统损失能量最小
14．如图所示，小球A的质量为mA=5kg，动量大小为pA=4kg·m/s，小球A水平向右运动，与静止的小球B发生弹性碰撞，碰后A的动量大小为pA′=1kg·m/s，方向水平向右，则（　　）
A．碰后小球B的动量大小为pB=3kg·m/s
B．碰后小球B的动量大小为pB=5kg·m/s
C．小球B的质量为15kg
D．小球B的质量为3kg
15．如图所示，光滑水平面上有大小相同的、两球在同一直线上运动。两球质量关系为，规定向右为正方向，、两球的动量均为，运动中两球发生碰撞，碰撞前后球动量变化量的大小为，则（
）
A．左方是球，碰前两球均向右运动
B．右方是球，碰前两球均向右运动
C．碰撞后、两球速度大小之比为5：2
D．经过验证两球发生的碰撞不是弹性碰撞
三、填空题
16．如图所示，小球A的质量为mA=5kg，动量大小为PA=4kg.m/s，小球A沿着光滑水平面向右运动，与静止的B球发生弹性碰撞，碰后A的动量大小变为PA'=1kg·m/s，方向仍然向右．则由此可知碰撞后小球B的动量大小为______kg·m/s，小球B的质量为____kg.
17．在光滑水平面上，质量为m、速度大小为v的A球与质量为3m的静止B球发生正碰．
（1）如果碰撞后两者粘连在一起，则它们的速度大小是____；
（2）如果碰撞后A球被弹回的速度大小为，那么B球获得的速度大小是____，此情形的碰撞类型属____（选填“弹性”或“非弹性”）碰撞．
18．A．动能相等的两物体A、B在光滑水平面上沿同一直线相向而行，它们的速度大小之比vA∶vB=2∶1，则动量大小之比pA∶pB=____；两者碰后粘在一起运动，其总动量与A原来动量大小之比p∶pA=____。
四、解答题
19．如图，一质量为M=2m的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h。一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度射出。重力加速度为g。求：
（1）子弹穿过物块后物块的速度v；
（2）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离。
20．如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量为m＝1kg的相同的小球A、B、C。现让A球以v0＝2
m/s的速度向B球运动，A、B两球碰撞后粘在一起继续向右运动并与C球碰撞，C球的最终速度vC＝1m/s。问：
(1)A、B两球与C球相碰前的共同速度多大？
(2)两次碰撞过程中一共损失了多少动能？
21．如图所示，粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道，其半径为R=0.1m，半圆形轨道的底端放置一个质量为m=0.1kg的小球B，水平面上有一个质量为M=0.3kg的小球A以初速度v0=4.0m/s开始向着小球B运动，经过时间t=0.80s与B发生弹性碰撞。设两小球均可以看做质点，它们的碰撞时间极短，且已知小球A与水平面间的动摩擦因数μ=0.25，g取10m/s2，求：
(1)两小球碰撞前A的速度大小；
(2)小球B运动到最高点C时对轨道的压力。
参考答案
一、单项选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
C
C
B
C
C
D
C
C
C
二、多项选择题
11
12
13
14
15
AD
AD
AC
AD
BC
三、填空题
16．3
3
17．
弹性
18．
1：2
1：1
四、解答题
19．【答案】（1）；（2）
【解析】
（1）设子弹穿过物块后物块的速度为v，由动量守恒得mv0=m+Mv
解得
（2）设物块下落到地面所需时间为t，落地点距桌面边缘的水平距离为s,则
s=vt
可得
20．【答案】(1)1m/s；(2)1.25J
【解析】
(1)A、B两球相碰，满足动量守恒定律，则有mv0＝2mv1
代入数据求得A、B两球跟C球相碰前的速度v1＝1m/s
(2)A、B两球与C球碰撞同样满足动量守恒定律，则有2mv1＝mvC＋2mv2
相碰后A、B两球的速度v2＝0.5
m/s
两次碰撞损失的动能
21．【答案】(1)2m/s；(2)4N，方向竖直向上
【解析】
(1)碰前对A由动量定理有
解得
(2)对A、B碰撞前后动量守恒
碰撞前后动能保持不变
由以上各式解得
又因为B球在轨道上机械能守恒
解得
在最高点C对小球B有
解得
由牛顿第三定律知小球对轨道的压力的大小为4N，方向竖直向上