1.5弹性碰撞和非弹性碰撞-2021-2022学年高二物理优化训练（2019人教版选修第一册）

第一章 动量守恒定律 1.5弹性碰撞和非弹性碰撞 一、单选题 1.如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰，小球的质量分别为 和 ，图乙为它们碰撞前后的 图像。已知 ，由此可以判断（   ） A. 碰前 匀速运动， 匀加速运动                B. 碰后 和 都向右运动 C. 由动量守恒可以算出                        D. 碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能 【答案】 C 【解析】A．由乙图可知，碰前 静止不动， 做匀速运动，A不符合题意； B． 向右运动与 发生碰撞，即图像以向右为正，碰后两球速度 速度为负，即向左运动， 速度为正，即向右运动，B不符合题意； C．由图乙可知，故碰前 的速度为 碰后，两球的速度分别为 由动量守恒定律，有 解得 ，C符合题意； D．由能量守恒定律，有 解得 ，即碰撞过程中无机械能损失，D不符合题意。 故答案为：C。 2.水平面上，一白球与一静止的灰球碰撞，两球质量相等。碰撞过程的频闪照片如图所示，据此可推断，碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的（  ） A. 30%                                    B. 50%                                    C. 70%                                    D. 90% 【答案】 A 【解析】由题图可以判断，碰撞前白球、碰撞后白球与灰球均做匀速直线运动，碰后两球速度大小相等，设为v，碰前白球的速度约为碰后速度的1．7倍，即1．7v，碰前系统的动能Ek1= m·（1．7v）2 ， 碰后系统的动能Ek2=2× mv2 ， 碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能为 ≈31%，选项A正确。 3.在光滑水平面上，有两个小球A、B沿同一直线同向运动（B在前），已知碰前两球的动量分别为pA＝12kg·m/s、pB＝13kg·m/s，碰后它们动量的变化分别为ΔpA、ΔpB。下列数值可能正确的是（  ） A. ΔpA＝－3kg·m/s、ΔpB＝3kg·m/s                    B. ΔpA＝3kg·m/s、ΔpB＝－3kg·m/s C. ΔpA＝－24kg·m/s、ΔpB＝24kg·m/s                D. ΔpA＝24kg·m/s、ΔpB＝－24kg·m/s 【答案】 A 【解析】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，故碰后它们动量的变化分别为ΔpA<0，故B、D不符合题意；根据碰撞过程动量守恒，如果ΔpA＝－3kg·m/s、ΔpB＝3kg·m/s，所以碰后两球的动量分别为p′A＝9kg·m/s、p′B＝16kg·m/s，根据碰撞过程总动能不增加，故A符合题意。根据碰撞过程动量守恒定律，如果ΔpA＝－24kg·m/s、ΔpB＝24kg·m/s，所以碰后两球的动量分别为pA′＝－12kg·m/s、pB′＝37kg·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，故C不符合题意，故选A。 4.现有甲、乙两滑块，质量分别为3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞．已知碰撞后，甲滑块静止不动，那么这次碰撞是（  ） A. 弹性碰撞                 B. 非弹性碰撞                 C. 完全非弹性碰撞                 D. 条件不足，无法确定 【答案】 A 【解析】由动量守恒3m·v－mv＝0＋mv′，所以v′＝2v 碰前总动能：Ek＝ ×3m·v2＋ mv2＝2mv2 碰后总动能Ek′＝ mv′2＝2mv2 ， Ek＝Ek′，所以A正确． 5.一中子与一质量数为A（A>1）的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为（  ） A.                                   B.                                   C.                                   D.  【答案】 A 【解析】设中子质量为m，则原子核质量为Am， 由mv＝mv1＋Amv2（1）， mv2＝ m ＋ Am （2），得 v1＝ v 所以 ，A符合题意。 6.在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B，质量都为m．现B球静止，A球向B球运动，发生正碰．已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时的弹性势能为EP ， 则