2021-2022学年新教材物理人教版选择性必修第一册训练：第1章5弹性碰撞和非弹性碰撞含解析

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第一章　5　

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，D错误．

2．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＝×mv＝，故 C正确．

3．(2021 届南昌第二中学月考)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，故选 B．

4．(多选)如图所示，与轻弹簧相连的物体 A停放在光滑的水平面上．物体 B沿水平方

向向右运动，跟与 A相连的轻弹簧相碰．在 B跟弹簧相碰后，对于 A、B和轻弹簧组成的

系统，下列说法中正确的是(　　)

A．弹簧压缩量最大时，A、B的速度相同

B．弹簧压缩量最大时，A、B的动能之和最小

C．弹簧被压缩的过程中系统的总动量不断减小

D．物体 A的速度最大时，弹簧的弹性势能为零

【答案】ABD　【解析】滑块 B与弹簧接触后，弹簧发生形变，产生弹力，B做减速

运动，A做加速运动，当两者速度相等时，弹簧的压缩量最大，故 A正确；A、B和轻弹簧

组成的系统能量守恒，弹簧压缩量最大时，弹性势能最大，A、B的动能之和最小，故 B正

确；A、B和轻弹簧组成的系统所受合外力等于 0，系统的动量守恒，故 C错误；当两者速

度相等时，弹簧的压缩量最大，然后 A继续做加速运动，B继续做减速运动，当弹簧恢复

原长时，A的速度最大，此时弹簧的弹性势能为零，故 D正确．

5．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，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．

6．(2021 届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．

7．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

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