2021-2022学年新教材物理粤教版选择性必修第一册训练：第1章第5、6节弹性碰撞与非弹性碰撞自然界中的守恒定律含解析

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第一章　第五节　第六节

A组·基础达标

1．(多选)在两个物体碰撞前后，下列说法中可以成立的是(　　)

A．作用后的总机械能比作用前小，但总动量守恒

B．作用前后总动量均为零，但总动能守恒

C．作用前后总动能为零，而总动量不为零

D．作用前后总动量守恒，而系统内各物体的动量增量的总和不为零

【答案】AB　【解析】A为非弹性碰撞，成立；B为完全弹性碰撞，成立；总动能为

零时，其总动量一定为零，故 C错误；总动量守恒，系统内各物体动量的增量的总和不为

零，则系统一定受到合外力作用，故 D错误．

2．(2020 年德州月考)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木块的速度等于(　　)

A．B．

C．2 D．2

【答案】C　【解析】由动量守恒 mv＝2mv′，损失的机械能 ΔE＝mv2－×2mv′2 ，

解得碰前 A木块的速度 v＝2，故 A、B、D错误，C正确．

3．(2020 年重庆西南大学附属中学期中)如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块 P和

Q都可视为质点，质量相等．Q与水平轻弹簧相连，设 Q静止，P以某一初速度向 Q运动

并与弹簧发生碰撞．在整个过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于(　　)

A．P的初动能 B．P的初动能的

C．P的初动能的 D．P的初动能的

【答案】B　【解析】在整个过程中，弹簧具有最大弹性势能时，P和Q的速度相同；

根据动量守恒定律 mv0＝2mv；根据机械能守恒定律，有 Ep＝mv－2×mv2＝mv＝Ek0 ，故

最大弹性势能等于 P的初动能的，故 B正确．

4．如图所示，一个质量为 m的物体 A与另一个质量为 2m的静止物块 B发生正碰，碰

后B物块刚好能落入正前方的沙坑中．假如碰撞过程中无机械能损失，已知物块 B与地面

间的动摩擦因数为 0.1，与沙坑的距离 x＝0.5 m，g取10 m/s2.物块可视为质点，则碰撞前瞬

间物块 A的速度大小为(　　)

A．0.5 m/s B．1.0 m/s

C．1.5 m/s D．2.0 m/s

【答案】C　【解析】碰撞后物块 B做匀减速运动，由动能定理得－μ·2mgx＝0－

×2mv2，代入数据得 v＝1 m/s，A与B碰撞的过程中，A与B组成的系统在水平方向的动

量守恒，选取向右为正方向，则有 mv0＝mv1＋2mv，由于没有机械能的损失，则有 mv＝

mv＋×2mv2，联立解得 v0＝1.5 m/s，故 C正确．

5.质量相等的三个物块在一光滑水平面上排成一直线，且彼此隔开了一定的距离，如

图所示，具有动能 E0的第 1个物块向右运动，依次与其余两个静止物块发生碰撞，最后这

三个物块粘在一起，这个整体的动能为(　　)

A．E0　B．

C．　 D．

【答案】C　【解析】由碰撞中动量守恒 mv0＝3mv1，得 v1＝，第 1个物块具有的动

能E0＝mv，则整块的动能为 Ek′＝×3mv＝×3m2＝×＝，故 C正确．

6．(2020 年南昌第二中学月考)质量为 M的物块以速度 v运动，与质量为 m的静止物

块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比可能为(　　)

A．0.8 B．3

C．4 D．5

【答案】B　【解析】设碰撞后两者的动量都为 p，由于题意可知，碰撞前后总动量为

2p，根据动量和动能的关系有 p2＝2mEk，碰撞过程动能不增加，有≥＋，解得≤3，且碰

后m的速度 v1大于 M的速度 v2，则 M＞m，即 1＜≤3，故 B正确．

7．如图所示，在光滑水平面上，有 A、B两个小球沿同一直线向右运动，若取向右为

正方向，两球的动量分别是 pA＝5.0 kg·m/s，pB＝7.0 kg·m/s.已知二者发生正碰，则碰后两

球动量的增量 ΔpA和ΔpB可能是(　　)

A．ΔpA＝－3.0 kg·m/s；ΔpB＝3.0 kg·m/s

B．ΔpA＝3.0 kg·m/s；ΔpB＝3.0 kg·m/s

C．ΔpA＝3.0 kg·m/s；ΔpB＝－3.0 kg·m/s

D．ΔpA＝－10 kg·m/s；ΔpB＝10 kg·m/s

【答案】A　【解析】根据碰撞过程动量守恒定律，如果 ΔpA＝－3 kg·m/s、ΔpB＝3

kg·m/s，则碰后两球的动量分别为 pA′＝2 kg·m/s、pB′＝10 kg·m/s，根据碰撞过程总动能

不增加，是可能发生的，故 A正确；两球碰撞过程，系统的动量守恒，两球动量变化量应

大小相等，方向相反，若 ΔpA＝3 kg·m/s，则 ΔpB＝3 kg·m/s，B选项违反了动量守恒定律，

不可能，故 B错误；根据碰撞过程动量守恒定律，如果 ΔpA＝3 kg·m/s、ΔpB＝－3 kg·m/s，

所以碰后两球的动量分别为 pA′＝8 kg·m/s、pB′＝4 kg·m/s，由题，碰撞后，两球的动量

方向都与原来方向相同，A的动量不可能沿原方向增大，与实际运动不符，故 C错误；如

果ΔpA＝－10 kg·m/s、ΔpB＝10 kg·m/s，则碰后两球的动量分别为 pA′＝－5 kg·m/s、pB′

＝17 kg·m/s，可以看出，碰撞后 A的动能不变，而 B的动能增大，违反了能量守恒定律，

不可能，故 D错误．

8．(2020 年泉州模拟)如图，建筑工地上的打桩过程可简化为：重锤从空中某一固定高

度由静止释放，与钢筋混凝土预制桩在极短时间内发生碰撞，并以共同速度下降一段距离

后停下来．则(　　)

A．重锤质量越大，撞预制桩前瞬间的速度越大

B．重锤质量越大，预制桩被撞后瞬间的速度越大

C．碰撞过程中，重锤和预制桩的总机械能保持不变

D．整个过程中，重锤和预制桩的总动量保持不变

【答案】B　【解析】由自由落体运动规律 v2＝2gh 可知，撞击预制桩前瞬间的速度与

重锤质量无关，A错误；碰撞过程时间极短，外力的冲量可忽略不计，则重锤和预制桩的

总动量 M保持不变，取竖直向下为正方向，由动量守恒定律得 mv＝(M＋m)v共，可得 v共

＝，可知重锤质量 m越大，预制桩被撞后瞬间的速度越大，B正确；碰撞过程中，要产生

内能，重锤和预制桩的总机械能减小，C错误；整个过程中，重锤和预制桩受到重力和阻

力，合外力不为零，总动量不守恒，D错误．

9．(多选)(2020 年河池期末)如图所示，可视为质点且质量均为 1 kg 的甲、乙两物体紧

靠着放在水平地面，物体甲与左侧地面间的动摩擦因数为 0.3，物体乙右侧地面光滑．两物

体间夹有炸药，爆炸后两物体沿水平方向左右分离，分离瞬间物体乙的速度大小为 3 m/s，

重力加速度 g取10 m/s2.则(　　)

A．炸药爆炸后，两物体分离瞬间物体甲的速度大小为 3 m/s

B．甲、乙两物体分离瞬间获得的总能量为 18 J

C．从分离到甲物体停止运动，经过的时间为 4 s

D．甲、乙两物体分离 2 s 时，两物体之间的距离为 7.5 m

【答案】AD　【解析】炸药爆炸后，设分离瞬间物体甲的速度大小为 v1，物体乙的速

度大小 v2＝3 m/s，对甲、乙两物体组成的系统由动量守恒定律得 mv1＝mv2，解得甲、乙

两物体速度大小 v1＝v2＝3 m/s，故 A正确；由能量守恒得 E＝mv＋mv，联立可得：甲、

乙两物体分离瞬间获得的总能量 E＝9 J，故 B错误；甲、乙两物体分离后，甲物体向左匀

减速滑行，对甲受力分析，根据牛顿第二定律 μmg＝ma，得 a＝μg＝3 m/s2，根据运动学公

式，从分离到甲物体停止运动，经过的时间 t1＝＝1 s，故 C错误；物体甲运动的位移为 x1

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