高中物理 暑假作业 弹性碰撞和非弹性碰撞 新人教版选修3-5

1、弹性碰撞和非弹性碰撞一、单选题1.如下图所示,质量为M的盒子放在光滑的水平面上,盒子内表面不光滑,盒内放有一块质量为m的物体.从某一时刻起给m一个水平向右的初速度v0,那么在物块与盒子前后壁多次往复碰撞后( )A.两者的速度均为零B.两者的速度总不会相等C.车的最终速度为,向右D.车的最终速度为,向右2.质量为、的小球在光滑的水平面上发生碰撞,碰撞前后两球的位移时间图象如图所示,则可知碰撞属于( )A.弹性碰撞 B.非弹性碰撞C.完全非弹性碰撞 D.条件不足,不能确定3.如图所示,滑块、质量均为.开始时、分别以,的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动,现将无初速度地放在上,并与粘合不再分开

2、,此时与相距较近, 与挡板碰撞将以原速率反弹, 与碰撞后将粘合在一起。为使能与挡板碰撞两次,则,应满足( )A. B. C. D. 4.一列火车共有节车厢,各节车厢质量相等,相邻车厢间留有空隙,首端第一节车厢以速度向第二节撞去,并连接在一起,然后再向第三节撞去,并又连接在一起,这样依次撞下去,使节车厢全部运动起来,那么最后火车的速度是(铁轨对车厢的摩擦不计)( )A. B.C. D.5.如图所示,质量为的小球从离水平面高度为的光滑固定斜面上滚下,与静止在光滑水平面上质量为的带有轻弹簧的滑块碰撞,下列说法正确的是( )A.球与滑块碰撞前的速度为5B.球与滑块碰撞前的动量为16C.碰撞后轻弹簧压缩

3、至最短时和的速度为2D.当轻弹簧压缩至最短时其弹性势能为166.如图所示,滑块质量A、C均为m,滑块质量B为3m/2。开始时A、B以v1、v2速度沿滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动,现将C无初速地放在A上,并与A粘合不再分开,此时A与B相距较近,B与挡板碰撞将以原速率反弹,A与B碰撞将粘合在一起。为使B能与挡板碰撞两次,v1、v2应满足( )A. B. C. D. 7.卫星在轨道上以速度v运行时,会遇到太空尘埃的碰撞而受到阻碍作用导致轨道变低。设单位体积的太空均匀分布着尘埃n颗,每颗尘埃平均质量为m,尘埃速度可忽略,卫星的横截面积为S,与尘埃碰撞后将尘埃完全黏附住。如果要保持卫星轨道不变,需要

4、给卫星提供的推力为( )A. B. C. D. 二、多选题8.质量为的物块以速度运动,与质量为的静止物块发生正撞,碰撞后两者的动量正好相等,两者质量之比可能为( )A.2 B.3 C.4 D.59.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,碰撞后球的动量增量为,则( )A.该碰撞为弹性碰撞B.该碰撞为非弹性碰撞C.左方是球,碰撞后、两球速度大小之比为2: 5D.右方是球,碰撞后、两球速度大小之比为1:1010.在光滑水平面上,一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球发生正碰,碰撞可能是弹性的,

5、也可能是非弹性的,则碰后B球的速度大小可能是( )A.0.7v B.0.6v C.0.4v D.0.2v11.A、B两物体质量分别为mA,mB,且mAmB,置于光滑水平面上,相距较远.将两个大小相等的恒力F同时作用在A、B上,从静止开始,经相同时间撤去两个力,此后A、B两物体发生碰撞.下列说法中正确的是( )A.撤去两个力时,A、B两物体动量大小相等B.撤去两力前,A、B两物体在同一时刻动量大小相等C.碰撞前后,A、B两物体动量的变化量相同D.碰撞后,A、B两物体一定静止12.如图甲所示,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st(位移时间)图象.已知

6、m1=0.1kg.(向右为正方向)由此可以判断( )A.碰后m2和m1都向右运动B.碰前m2静止,m1向右运动C.m2=0.3kgD.碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能13、在光滑的水平面上,有两球沿同一直线向右运动,如图所示.已知碰撞前两球的动量分别为,.碰撞后它们的动量变化、有可能是( )A.,B.,C.,D.,15、在光滑水平面上,两球沿球心连线以相等速率相向而行,并发生碰撞,下列现象可能发生的是( )A.若两球质量相等,碰后以某一相等速率互相分开B.若两球质量相等,碰后以某一相等速率同向而行C.若两球质量不等,碰后以某一相等速率互相分开D.若两球质量不等,碰后以某一相等速率同向而行三

7、、计算题15.如图所示,在一绝缘的水平面上,静止放置一质量为3m的物块 B,在其左侧相距为L处放置一质量为m的光滑小球A,球A带正电、电荷量为 q,物块B不带电.在整个水平面上加上一方向水平向右的匀强电场,电场强度为E.球A在电场力作用下从静止开始向右运动,接着与物块B发生第一次正碰.一段时间后A、B又发生第二次正碰.如此重复.已知球A与物块 B 每次发生碰撞的时间都极短且系统的机械能都没有损失,碰撞过程无电荷转移,且第二次碰撞发生在物块B的速度刚好减为零的瞬间.求:（1）.A、B 发生第一次碰撞后瞬间的速度.（2）.从一开始到 A、B 发生第 n 次碰撞时,球 A 在水平面上的总位移16.如

8、图所示,可看成质点的A物体叠放在上表面光滑的B物体上,一起以v0的速度沿光滑的水平轨道匀速运动,与静止在同一光滑水平轨道上的木板C发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后B、C的速度相同,B、C的上表面相平且B、C不粘连,A滑上C后恰好能到达C板的右端.已知A、B质量相等,C的质量为A的质量的2倍,木板C长为L,重力加速度为g.求:（1）.B、C碰撞过程中,损失的机械能;（2）.A运动到C的右端时的速度v;（3）.A物体与木板C上表面间的动摩擦因数。17.在一水平支架上放置一个质量M1=0.98kg的小球A,一颗质量为M0=20g的子弹以水平初速度V0=400m/s的速度击中小球A并留在其中。之后小球A

9、水平抛出恰好落入迎面驶来的沙车中,已知沙车的质量M2=3kg,沙车的速度V1=4m/s,水平面光滑,不计小球与支架间的摩擦。（1）.若子弹打入小球A的过程用时t=0.01s,求子弹与小球间的平均作用力;（2）.求最后小车B的速度。参考答案一、单选题1.答案：D解析：根据动量守恒,物块与盒子前后壁多次往复碰撞,最后以相同的速度向右运动,所以: ,选项D正确。2.答案：A解析：由图像知,碰撞前,碰撞后,碰撞前动能,碰撞后动能,故机械能守恒;碰撞前动量,碰撞后动量,故动量守恒,所以碰撞属于弹性碰撞.3.答案：C4.答案：C解析：节车厢的碰撞满足动量守恒,即,得最后火车的速度。5.答案：C解析：由机械

10、能守恒定律,解得球与滑块碰撞前的速度为,选项A错误;球与滑块碰撞前的动量为,选项B错误;当轻弹簧压缩至最短时,球与滑块速度相同,由动量守恒定律,解得碰撞后轻弹簧压缩至最短时二者的速度是,选项C正确;由能量守恒定律,当轻弹簧压缩至最短时其弹性势能为选项D错误.6.答案：D7.答案：B二、多选题8.答案：AB解析：根据动量守恒和能量守恒得,设碰撞后两者的动量都为,则总动量为,根据动量和动能的关系有: ,根据能量的关系得,由于动能不增加,则有:,得,故A、B正确,C、D错误.9.答案：AC解析：由,知碰前,若右方为球,由于碰前动量都为,即都向右运动,两球不可能相碰,则左方为球;设碰后二者速度分别为、

11、,由题意知,解得 .碰撞后球动量变为,球动量变为,又,由计算可知碰撞前后两球动能之和不变,即该碰撞为弹性碰撞,选项A、C 正确.10.答案：BC11.答案：AB12.答案：BC13.答案： AC解析： 四个选项均遵守动量守恒定律,即有.这些选项是否都对呢?考虑由于本题是追赶碰撞,物理情景可行性必有,所以有,因而,可将B选项排除.再由碰后动能不增加得:,解得.可以得出:,即. 式各量减去再乘以得:. 由式排除D选项.检验选项A、C,可知同时满足动量守恒、碰后动能不增加、速度的合理性三个原则,故本题的答案应为 A、C.14.答案： AD解析： A项,碰撞前两球总动量为零,碰撞后总动量也为零,动量守恒,所以A项是可能的.B项,若碰撞后两球以某一相等速率同向而行,则两球的总动量不为零,而碰撞前总动量为零,所以B项不可能.C项,碰撞前后系统的总动量的方向不同, 所以动量不守恒,C项不可能.D项,碰撞前总动量不为零,碰撞后总动量也不为零,方向可能相同,所以D项是可能的.三、计算题15.答案：（1）. (方向水平向左); (方向水平向右)（2）. 16.答案：（1）. （2）. ,方向水平向右（3）. 17.答案：（1）.子弹打入小球的过程中,动量守恒,以子弹