2023-2024学年高中物理人教版2019 选择性必修第一册课后习题 第一章 5　弹性碰撞和非弹性碰撞 含答案

3.0 envi 2024-12-31 5 4 261.24KB 7 页 3知币
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5
　
弹性碰撞和非弹性碰撞
必备知识基础练
1.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—时间图像如图所示。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
2.如图所示,在光滑的水平面上有一质量为 1 kg 的小球以 1 m/s 的速度向前运动,与质量为 3 kg 的静
止木块发生碰撞,假设碰撞后木块的速度是 v木=1 m/s,则(
　　
)
A.v木=1 m/s 这一假设是合理的,碰撞后球的速度为 v球=-2 m/s
B.v木=1 m/s 这一假设是合理的,碰撞后小球被弹回来
C.v木=1 m/s 这一假设是不合理的,因而这种情况不可能发生
D.v木=1 m/s 这一假设是可能发生的,但由于题给条件不足,v球的大小不能确定
3.如图所示,在光滑的水平面上有 2 020 个完全相同的小球等间距排成一条直线,均处于静止状态。现
给第一个小球初动能 Ek,若小球间的所有碰撞均为对心完全非弹性碰撞,则整个碰撞过程中损失的机
械能总量为(
　　
)
A.
1
2 020
EkB.
2 010
2 020
Ek
C.
1
2 02 02
EkD.
2 019
2 020
Ek
4. 如图所示,水平放置的圆环形光滑槽固定在桌面上,槽内有两个大小相同的小球 a、b,球b静止在槽
中位置 P。球 a以一定初速度沿槽运动,在位置 P与球 b发生弹性碰撞,碰后球 a反弹,并在位置 Q与
球b再次碰撞。已知∠POQ=90°,两小球可视为质点,则a、b两球质量之比为(
　　
)
A.3∶1 B.1∶3
C.5∶3 D.3∶5
5. (多选)如图所示,用两根长度都等于 L的细绳,分别把质量相等、大小相同的 a、b两球悬于同一高
度,静止时两球恰好相接触。现把 a球拉到细绳处于水平位置,然后无初速释放,当a球摆动到最低位
置与 b球相碰后,b球可能升高的高度为(
　　
)
A.LB.
4L
5
C.
L
4
D.
L
8
6.如图所示,在游乐场中,两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞,此后,两车以共同的速度运动。设甲同
学和车的总质量为 m,碰撞前向右运动,速度大小为 v1;乙同学和车的总质量为 1.5m,碰撞前向左运动,
速度大小为 0.5v1。求碰撞后两车共同的运动速度。
7. (2021 江苏徐州模拟)倾角为 θ=30°、长为 L的固定斜面 ABC 如图所示。质量为 3m的物体 P放置
在斜面的底端 A,质量为 m的物体 Q放置在斜面的中点 B,两物体与斜面间的动摩擦因数相同,且都能
恰好静止在斜面上,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。给物体 P沿斜面向上的初速度,物体 P与物体 Q
发生弹性碰撞后,Q恰能运动到斜面的顶端 C,重力加速度为 g,求:
(1)两物体与斜面间的动摩擦因数 μ;
(2)物体 P的初速度 v0。
关键能力提升练
8.甲、乙两铁球质量分别是 m1=1 kg、m2=2 kg,在光滑水平面上沿同一直线运动,速度分别是 v1=6
m/s、v2=2 m/s。甲追上乙发生正碰后两物体的速度有可能是(
　　
)
A.v1'=7 m/s,v2'=1.5 m/s
B.v1'=2 m/s,v2'=4 m/s
C.v1'=3.5 m/s,v2'=3 m/s
D.v1'=4 m/s,v2'=3 m/s
9.甲、乙两球在水平光滑轨道上同方向运动,已知它们的动量分别是 p1=5 kg·m/s、p2=7 kg·m/s,甲从
后面追上乙并发生碰撞,碰撞后乙的动量为 10 kg·m/s,则两球的质量 m1与m2的关系可能是(
　　
)
A.m1=m2B.2m1=m2
C.4m1=m2D.6m1=m2
10. (多选)如图所示,大小相同的摆球 a和b的质量分别为 m和3m,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚
好接触。现将摆球 a向左拉开一小角度后释放。若两球的碰撞是弹性的,下列判断正确的是(
　　
)
A.第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等
B.第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等
C.第一次碰撞后,两球的最大摆角不相等
D.第一次碰撞后,两球的最大摆角相等
11. 如图所示,竖直平面内的
1
4
圆弧轨道下端与水平桌面相切,小滑块 A和B分别静止在圆弧轨道的最
高点和最低点。现将 A无初速度释放,A与B碰撞后结合为一个整体,并沿桌面滑动。已知圆弧轨道
光滑,半径 R=0.2 m;A和B的质量相等;A和B整体与桌面之间的动摩擦因数 μ=0.2。重力加速度 g取
10 m/s2。求:
(1)碰撞前瞬间 A的速率 v;
(2)碰撞后瞬间 A和B整体的速率 v';
(3)A和B整体在桌面上滑动的距离 l。
12.如图所示,三个质量相同的滑块 A、B、C,间隔相等地静置于同一水平直轨道上。现给滑块 A向右
的初速度 v0,一段时间后 A与B发生碰撞,碰后 A、B分别以
1
8
v0、
3
4
v0的速度向右运动,B再与 C发生
碰撞,碰后 B、C粘在一起向右运动。滑块 A、B与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值。两次碰撞时
间均极短。求 B、C碰后瞬间共同速度的大小。
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