练习11碰撞和反冲模型-2021年高考物理三轮复习高频考点强化练习

11碰撞和反冲模型练习-2021年高考物理三轮复习高频考点强化练习 1、(多选)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mB＝2mA，规定向右为正方向，开始时A、B两球的动量均为6 kg·m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为－4 kg·m/s，则(　　) A．该碰撞为弹性碰撞 B．该碰撞为非弹性碰撞 C．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5 D．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10 答案：AC 解析：由mB＝2mA，pA＝pB知碰前vB＜vA，若右方为A球，由于碰前动量都为6 kg·m/s，即都向右运动，两球不可能相碰；若左方为A球，设碰后二者速度分别为vA′、vB′，由题意知pA′＝mAvA′＝2 kg·m/s，所以pB′＝mBvB′＝10 kg·m/s，又mB＝2mA，解得eq \f(vA′,vB′)＝eq \f(2,5)。碰撞前两球总动能Ek＝eq \f(pA2,2mA)＋eq \f(pB2,2mB)，碰撞后两球总动能Ek′＝eq \f(pA′2,2mA)＋eq \f(pB′2,2mB)，可得Ek＝Ek′，即碰撞前后A、B两球动能之和不变，该碰撞为弹性碰撞，选项A、C正确。 2、某研究小组通过实验测得两滑块碰撞前后运动的实验数据，得到如图所示的位移—时间图像。图中的线段a、b、c分别表示沿光滑水平面上同一条直线运动的滑块Ⅰ、Ⅱ和它们发生正碰后结合体的位移变化关系。已知相互作用时间极短，由图像给出的信息可知(　　) A．碰前滑块Ⅰ与滑块Ⅱ速度大小之比为7∶2 B．碰前滑块Ⅰ的动量大小比滑块Ⅱ的动量大小大 C．碰前滑块Ⅰ的动能比滑块Ⅱ的动能小 D．滑块Ⅰ的质量是滑块Ⅱ的质量的eq \f(1,6) 答案：D 解析：选D　根据s­t图像的斜率等于速度，可知碰前滑块Ⅰ速度为v1＝－2 m/s，滑块Ⅱ的速度为v2＝0.8 m/s，则碰前速度大小之比为5∶2，故A错误；碰撞前后系统动量守恒，碰撞前，滑块Ⅰ的动量为负，滑块Ⅱ的动量为正，由于碰撞后总动量为正，故碰撞前总动量也为正，故碰撞前滑块Ⅰ的动量大小小于滑块Ⅱ的动量大小，故B错误；碰撞后的共同速度为v＝0.4 m/s，根据动量守恒定律，有m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v，解得m2＝6m1，由动能的表达式可知，eq \f(1,2)m1v12>eq \f(1,2)m2v22，故C错误，D正确。 3．(多选)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，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．0.2v 答案：BC 解析：以两球组成的系统为研究对象，以A球的初速度方向为正方向，如果碰撞为弹性碰撞，由动量守恒定律得mv＝mvA＋2mvB，由机械能守恒定律得eq \f(1,2)mv2＝eq \f(1,2)mvA2＋eq \f(1,2)·2mvB2，解得vA＝－eq \f(1,3)v，vB＝eq \f(2,3)v，负号表示碰撞后A球反向弹回；如果碰撞为完全非弹性碰撞，以A球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得mv＝(m＋2m)vB，解得vB＝eq \f(1,3)v，则碰撞后B球的速度范围是eq \f(1,3)v＜vB＜eq \f(2,3)v，故B、C正确，A、D错误． 4、甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动，已知它们的动量分别是p甲＝5 kg·m/s，p乙＝7 kg·m/s，甲追上乙并发生碰撞，碰撞后乙球的动量变为p′乙＝10 kg·m/s，则两球质量m甲与m乙的关系可能是(　　) A．m甲＝m乙　　　　 　 B．m乙＝2m甲 C．m乙＝4m甲 D．m乙＝6m甲 答案：C 解析　由碰撞中动量守恒可求得p′甲＝2 kg·m/s。 要使甲追上乙必须有：v甲＞v乙， 即eq \f(p甲,m甲)＞eq \f(p乙,m乙)， 故m乙＞1.4m甲，碰后由于p′甲、p′乙均大于零，表示运动同向，则应有 v′甲≤v′乙， 即eq \f(p′甲,m甲)≤eq \f(p′乙,m乙)， 故m乙≤5m甲， 再由碰撞中的机械能不增加，则(应用p2＝2mEk) eq \f(p\o\al(2,甲),2m甲)＋eq \f(p\o\al(2,乙),2m乙)≥eq \f(p′\o\al(2,甲),2m甲)＋eq \f(p′\o\al(2,乙),2m乙)， 代入数据得：m乙≥eq \f(51,21)m甲， 综合上述讨论：m甲与m乙的质量关系应为 eq \f(51,21)m甲≤m乙≤5m甲。 正确答案应选C。 5、光滑水平地面上有两个静止的小物块a和b，a的质量为m，b的质量M可以取不同的数值．现使a以某一速度向b运动，此后a与b发生弹