2018_2019学年高中物理第十六章碰撞课后巩固训练新人教版.docx

16.4 碰撞基础达标练1两个小球在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，B球在前，A球在后，MA1 kg，MB2 kg，vA6 m/s，vB2 m/s，当A球与B球发生碰撞后，A、B两球速度可能为()AvA5 m/s，vB2.5 m/sBvA2 m/s，vB4 m/sCvA4 m/s，vB7 m/sDvA7 m/s，vB1.5 m/s答案B解析两球碰撞过程系统动量守恒，以两球的初速度方向为正方向，如果两球发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得：MAvAMBvB(MAMB)v，代入数据计算得出：v m/s，如果两球发生完全弹性碰撞，有：MAvAMBvBMAvAMBvB，由机械能守恒定律得：MAvMBvMAvA2MBvB2，代入数据计算得出：vA m/s，vB m/s，则碰撞后A、B的速度： m/svA m/s， m/svB m/s，所以B正确。2在光滑水平面上有两个相同的弹性小球A、B，质量都是m，现A球向B球运动，B球静止，发生正碰，已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时的弹性势能为Ep，则碰撞前A的速度等于()A. B. C2 D2 答案C解析两球压缩最紧时速度相等，由动量守恒定律得mvA2mv，弹性势能Epmv2mv2，联立解得vA2，选项C正确。3如图甲所示，光滑平台上物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车上，小车与水平地面间的动摩擦因数不计，重力加速度为g，图乙为物体A与小车的vt图象，由此可求出()A小车上表面的长度B物体A与小车B的质量之比C物体A与小车B上表面间的动摩擦因数D小车B获得的动能答案BC解析由题中图乙可知，A、B最终以共同速度v1匀速运动，不能确定小车上表面的长度，选项A错误；由动量守恒定律得，mAv0(mAmB)v1，解得，故可以确定物体A与小车B的质量之比，选项B正确；由题中图乙斜率可以知道A的加速度大小aA，由牛顿第二定律可得mAgmAaA，可得的大小，选项C正确；由于小车B的质量不可知，故不能确定小车B获得的动能，选项D错误。4如图所示，细线上端固定于O点，其下端系一小球，静止时细线长L。现将悬线和小球拉至图中实线位置，此时悬线与竖直方向的夹角60，并于小球原来所在的最低点处放置一质量相同的泥球，然后使悬挂的小球从实线位置由静止释放，它运动到最低点时与泥球碰撞并合为一体，它们一起摆动中可达到的最大高度是()A. B. C. D.答案C解析小球下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgL(1cos60)mv2，v，两球碰撞过程动量守恒，以小球与泥球组成的系统为研究对象，以小球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv(mm)v，计算得出碰后两球的速度：v，碰后两球上摆过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律得：2mv22mgh，计算得出：h。5(多选)质量分别为m1和m2的两个物体碰撞前后的位移时间图象如图所示，以下说法中正确的是()A碰撞前两物体动量相同B质量m1等于质量m2C碰撞后两物体一起做匀速直线运动D碰撞前两物体动量大小相等、方向相反答案BD解析由图线的斜率可知，两物体碰撞前速度大小相等，方向相反，而碰后速度都为零，设两物体碰撞前速度大小为v1、v2，系统碰撞前后动量守恒，所以m1v1m2v2，则m1m2，故B、D正确。6现有甲、乙两滑块，质量分别为3m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。已知碰撞后，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，无法确定答案A解析由动量守恒定律得：3mvmv0mv，所以v2v。碰前总动能：Ek3mv2mv22mv2，碰后总动能：Ekmv22mv2，EkEk，所以A正确。7. 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 mB2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6 kgm/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为4 kgm/s，则()A左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为25B左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为110C右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为25D右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为110答案A解析由A球动量增量为4 kgm/s，则B球动量增量为4 kgm/s，所以pA2 kgm/s，pB10 kgm/s，又由于mB2mA，所以碰后vAvB25，由于A球速度减小，B球速度增加，可知左方是A球，故A正确。8如图甲所示，一物体静置于光滑的水平面上，外面扣一质量为M的盒子。现给盒子一初速度v0，此后，盒子运动的vt图象呈周期性变化，如图乙所示，请据此求出盒内物体的质量。答案M解析设物体的质量为m，t0时刻受盒子碰撞获得速度v，根据动量守恒定律得：Mv0mv3t0时刻物体与盒子右壁碰撞使盒子速度又变为v0，说明物体速度变为零，且碰撞是弹性碰撞，由机械能守恒定律：Mvmv2，联立解得mM。题组通关练9(1)(多选)半径相等的小球甲和乙，在光滑水平面上沿同一直线相向运动，若甲球的质量大于乙球的质量，碰撞前两球的动能相等，则碰撞后两球的运动状态可能是()A甲球的速度为零而乙球的速度不为零B乙球的速度为零而甲球的速度不为零C两球的速度均不为零D两球的速度方向均与原方向相反，两球的动能仍相等(2)如图所示，光滑水平面上滑块A、C质量均为m1 kg，B质量为M3 kg。开始时A、B静止，现将C以初速度v02 m/s的速度滑向A，与A碰后粘在一起向右运动与B发生碰撞，碰后B的速度vB0.8 m/s，B与墙发生碰撞后以原速率弹回。(水平面足够长)求A与C碰撞后的共同速度大小；分析判断B反弹后能否与A、C再次碰撞。答案(1)AC(2)1 m/s能解析(1)甲、乙两球在光滑水平面上发生对心碰撞，满足动量守恒的条件，因此，碰撞前后甲、乙两球组成的系统总动量守恒。碰撞前，由于Ek甲Ek乙，而Ek，由题设条件m甲m乙，可知p甲p乙，即碰撞前系统的总动量方向应与甲的动量方向相同。碰撞后，如果甲球速度为零，则乙球必反弹，系统的总动量方向与碰撞前相同，根据动量守恒定律，这是可能的，选项A正确；如果乙球速度为零，则甲球反弹，系统的总动量方向与碰撞前相反，违反了动量守恒定律，选项B错误；如果碰撞后甲、乙两球速度均不为零，可以满足动量守恒定律的要求，选项C正确；如果碰撞后两球的速度都反向，且动能仍相等，则总动量方向与碰撞前相反，不符合动量守恒定律，选项D错误。(2)设A、C与B碰前的速度为v1，与B碰后的速度为v2，A、C碰撞过程中动量守恒，有mv02mv1，代入数据解得v11 m/s。A、C与B碰撞过程动量守恒，有2mv12mv2MvB，代入数据解得v20.2 m/s，vB大于v2，故能发生第二次碰撞。10(1)(多选) 质量为M的带有光滑圆弧轨道的小车静置于光滑水平面上，如图所示，一质量也为M的小球以速度v0水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回小车的左端，则()A小球以后将向左做平抛运动B小球将做自由落体运动C此过程小球对小车做的功为MvD小球在弧形槽上上升的最大高度为(2)如图所示，在冰壶世锦赛上中国队以86战胜瑞典队，收获了第一个世锦赛冠军，队长王冰玉在最后一投中，将质量为m的冰壶推出，运动一段时间后以0.4 m/s的速度正碰静止的瑞典冰壶，然后中国队冰壶以0.1 m/s 的速度继续向前滑向大本营中心。若两冰壶质量相等，求：瑞典队冰壶获得的速度；试判断两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞。答案(1)BC(2)0.3 m/s非弹性碰撞解析(1)小球上升到最高点时与小车相对静止，有共同速度v，由动量守恒定律和机械能守恒定律有：Mv02MvMv2Mv2Mgh联立得h，知D错误；从小球滚上到滚下并离开小车，系统在水平方向上的动量守恒，由于无摩擦力做功，机械能守恒