§1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞 （备作业）-【上好课】2021-2022学年高二物理同步备课系列（人教版2019选择性必修第一册）

第5课时 弹性碰撞和非弹性碰撞 第一章 动量守恒定律 1、 单选题： 1．(2020·江苏省宿迁市高二下学期期末)斯诺克运动深受年轻人的喜爱，如图所示，选手将质量为m的A球以速度v与质量为m静止的B球发生弹性碰撞，碰撞后B球的速度为(　　) A．v B．2v C．0.5v D．0.2v 【答案】A 【解析】两球发生弹性碰撞，则碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv＝mvA＋mvB，由机械能守恒定律得：mv2＝mv＋mv，解得：vA＝0，vB＝v；选项A正确。 故选A。 2.(2020·辽宁省凤城市高二下学期联考)如图，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，两球的动能大小相等 B．第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等 C．第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等 D．第一次碰撞后，两球的最大摆角不相同 【答案】C 【解析】两球在碰撞前后，水平方向不受外力，故水平方向两球组成的系统动量守恒，由动量守恒定律有：mv0＝mv1＋3mv2，两球碰撞是弹性的，故机械能守恒，即：mv＝mv＋·3mv，解两式得：v1＝－，v2＝，可见第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等；因两球质量不相等，故两球碰后的动量大小不相等，方向相反，动能也不相等，故AB错误，C正确；两球碰后上摆过程，机械能守恒，故上升的最大高度相等，另摆长相等，故两球碰后的最大摆角相同，故D错误。 故选C。 3.在光滑水平面上有三个完全相同的小球，它们成一条直线，2、3小球静止并靠在一起，1球以速度v0 射向它们，如图所示，设碰撞中不损失机械能，则碰后三个小球的速度可能是(　 　) A．v1＝v2＝v3＝v0 B．v1＝0，v2＝v3＝v0 C．v1＝0，v2＝v3＝v0 D．v1＝v2＝0，v3＝v0 【答案】D 【解析】由题设条件，三个小球在碰撞过程中总动量和总动能守恒，若各球质量均为m，则碰撞前系统总动量为mv0，总动能应为mv。 假如选项A正确，则碰后总动量为mv0，这显然违反动量守恒定律，故不可能。 假如选项B正确，则碰后总动量为mv0，这也违反动量守恒定律，故也不可能。 假如选项C正确，则碰后总动量为mv0，但总动能为mv，这显然违反机械能守恒定律，故也不可能。 假如选项D正确的话，则通过计算其既满足动量守恒定律，也满足机械能守恒定律，故选项D正确。 故选D。 4.一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度v＝2 m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1。不计质量损失，取重力加速度g＝10 m/s2。则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能的是(　　) 【答案】B 【解析】本题有两种可能情况，一是甲在前，二是甲在后。甲在前情况，设总质量为4m，由动量守恒得4m×2＝3mv甲＋mv乙，由平抛运动规律知，甲图中两弹片的速度分别为v甲＝2.5 m/s，v乙＝－0.5 m/s，不满足动量守恒关系，选项A错误；乙图中两弹片的速度分别为v甲＝2.5 m/s，v乙＝0.5 m/s，满足动量守恒关系，选项B正确；甲在后情况，C图中v甲＝1 m/s，v乙＝2 m/s，不满足动量守恒关系，选项C错误；D图中，v甲＝－1 m/s，v乙＝2 m/s，同样不满足动量守恒关系，选项D错误。 故选B。 5．关于散射，下列说法正确的是(　　) A．散射就是乱反射，毫无规律可言 B．散射中没有对心碰撞 C．散射时仍遵守动量守恒定律 D．散射时不遵守动量守恒定律 【答案】C 【解析】由于散射也是碰撞，所以散射过程中动量守恒。 故选C。 二、多选题： 6．(2020·内蒙古集宁一中高二下学期期中)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＝4 kg·m/s，p2＝6 kg·m/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为8 kg·m/s，则两球质量m1与m2间的关系可能是(　 　) A．3m1＝m2 B．4m1＝m2 C．5m1＝m2 D．6m1＝m2 【答案】AB 【解析】　根据动量守恒定律得P1＋P2＝P′1＋P′2，解得P′1＝2 kg·m/s。碰撞过程系统的总动能不增加，则有＋≤＋，代入数据解得≤。碰撞后甲的速度不大于乙的速度，则有≤，代入数据解得≥，故AB正确，CD错误。 故选：AB。 7．(2020·河南省郑州一中高二下学期期末)交警正在调查发生在无信号灯的十字路口的一起汽车相撞事故。根据两位司机的描述得知，发生撞车时汽车A正沿东西大道向正东行驶，汽车B正沿南北大道向正北行驶。相撞后两车立即熄火并在极短的时间内叉接在一起后并排沿直线在水平路面上滑动，最终一起停在