第一章 第五节 第六节（课时作业）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第一册同步导学案（粤教版）

基础达标练 1.(多选)下列关于碰撞的理解正确的是(　　) A．碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程 B．在碰撞现象中，一般内力都远大于外力，所以可以认为碰撞时系统的动量守恒 C．如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫作非弹性碰撞 D．微观粒子的相互作用由于不发生直接接触，所以不能称其为碰撞 解析：碰撞是十分普遍的现象，它是相对运动的物体相遇时发生的一种现象，一般内力都远大于外力。如果碰撞中机械能守恒，就叫作弹性碰撞。微观粒子的相互作用同样具有极短时间内运动状态发生显著变化的特点，所以仍然是碰撞。 答案：AB 2．(多选)在光滑水平面上动能为E0、动量大小为p0的小钢球1与静止的小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动方向相反，将碰撞后球1的动能和动量大小分别记为E1、p1，球2的动能和动量大小分别记为E2、p2，则必有(　　) A．E1<E0　　　　　　　 B．p2>p0 C．E2>E0 D．p1>p0 解析：因为碰撞前后动能不增加，故有E1<E0，E2<E0，因E1＜E0，即，所以p1<p0，A正确，C、D错误；根据动量守恒定律得p0＝p2－p1，得到p2＝p0＋p1，可知p2>p0，B正确。 ＜ 答案：AB 3．如图所示，一个质量为m的物体A与另一个质量为2m的物块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 解析：碰撞后B做匀减速运动，由动能定理得－μ·2mgx＝0－·2mv2，联立解得v0＝1.5 m/s，选项C正确。 ＋mv＝mv·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 答案：C 4．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． 解析：由碰撞中动量守恒得mv0＝3mv1 则v1＝ ① 又E0＝ ②mv Ek′＝ ③×3mv 由①②③式得Ek′＝，故C正确。 )＝mv×()2＝×3m( 答案：C 5．(多选)如图所示，在质量为M的小车中用细线挂着一小球，小球质量为m0，小车和小球以恒定的速度v沿光滑水平地面运动，与位于正前方的质量为m的静止的木块发生碰撞，碰撞的时间极短。在此碰撞过程中，下列情况可能发生的是(　　) A．小车、木块、小球的速度都发生变化，分别变为v1、v2、v3，满足(M＋m0)v＝Mv1＋mv2＋m0v3 B．小球的速度不变，小车和木块的速度变为v1和v2，满足Mv＝Mv1＋mv2 C．小球的速度不变，小车和木块的速度都变为u，满足Mv＝(M＋m)u D．小车和小球的速度都变为v1，木块的速度变为v2，满足(M＋m0)v＝(M＋m0)v1＋mv2 解析：小车与木块碰撞，且碰撞时间极短，因此相互作用只发生在木块和小车之间，悬挂的小球在水平方向未受到力的作用，故小球在水平方向的动量未发生变化，即小球的速度在小车与木块碰撞过程中始终不变，由此可知A和D两种情况不可能发生；选项B的说法对应于小车和木块碰撞后又分开的情况，选项C的说法对应于小车和木块碰撞后粘在一起的情况，两种情况都有可能发生，故选项B、C正确。 答案：BC 6．质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是7 kg·m/s，B球的动量是5 kg·m/s，A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是(　　) A．pA′＝6 kg·m/s，pB′＝6 kg·m/s B．pA′＝3 kg·m/s，pB′＝9 kg·m/s C．pA′＝－2 kg·m/s，pB′＝14 kg·m/s D．pA′＝－4 kg·m/s，pB′＝7 kg·m/s 解析：从碰撞前后动量守恒pA＋pB＝pA′＋pB′验证，A、B、C三选项皆有可能。从总动能不增加即来看，只有A可能。 ＋≥＋ 答案：A 7．如图所示，木块A和B质量均为2 kg，置于光滑水平面上，B与一轻质弹簧一端相连，弹簧另一端固定在竖直挡板上，当A以4 m/s的速度向B撞击时，由于有橡皮泥而粘在一起运动，那么弹簧被压缩到最短时，具有的弹簧势能大小为(　　) A．4 J B．8 J C．16 J D．32 J 解析：A与B碰撞过程动量守恒，有mAvA＝(mA＋mB)vAB，所以v