第1章 5 弹性碰撞和非弹性碰撞-2021-2022学年高中物理选择性必修第一册新课标辅导【精讲精练】人教版(课时作业)

[课下作业] [基础训练] 1．两个物体在光滑水平面上相向运动，在正碰以后都停下来，则这两个物体在碰撞以前 A．质量一定相等 B．速度大小一定相等 C．动量大小一定相等 D．动能大小一定相等 解析　设碰撞前两个物体的动量分别为p1、p2，根据动量守恒定律得p1＋p2＝0，知碰撞前两个物体的动量大小相等，方向相反，质量、速度大小、动能不一定相等，故C正确。 答案　C 2．(2021·烟台市高一月考)两个小球沿同一直线相向运动，若在相碰前它们的动量大小相等，则相碰后 A．两个小球一定处于静止状态 B．两个小球的总动量一定为零 C．其中一个小球静止，另一个反弹回去 D．碰撞过程中两小球受到的冲量相等 解析　两球在光滑的水平面上相向运动，系统所受合外力为零，系统动量守恒，因碰前它们的动量大小相等，则两球发生正碰后系统总动量为零，故B正确，ACD错误；故选B。 答案　B 3．质量分别为ma＝1 kg、mb＝2 kg的小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前后两球的位移—时间图像如图1­5­9所示，则可知碰撞属于 图1­5­9 A．弹性碰撞 B．非弹性碰撞 C．完全非弹性碰撞 D．条件不足，不能确定 解析　由x­t图像知，碰撞前va＝3 m/s，vb＝0，碰撞后va′＝－1 m/s，vb′＝2 m/s，碰撞前动能 J，故机械能守恒；碰撞前动量mava＋mbvb＝3 kg·m/s，碰撞后动量mava′＋mbvb′＝3 kg·m/s，故动量守恒，所以碰撞属于弹性碰撞。 mbvb′2＝ mava′2＋ J，碰撞后动能＝mbv＋ mav 答案　A 4．(多选)质量为m的小球A在光滑的水平面上以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的小球B发生正碰，碰撞后，A球的动能变为原来的，那么碰撞后B球的速度大小可能是 A. v v B. C. v v D. 解析　设A球碰后的速度为vA，由题意有v。v或v＋2mvB解得vB＝v＋2mvB或mv＝－m×v，碰后A的速度有两种可能，因此由动量守恒有mv＝m×mv2，则vA＝×＝mv 答案　AB 5．(2021·馆陶县第一中学高一月考)冰壶运动深受观众喜爱。在某次投掷中，冰壶甲运动一段时间后与对方静止的冰壶乙发生正碰，如图1­5­10(2)。若两冰壶质量相等，则碰后两冰壶最终停止的位置，可能是图中的哪幅图 图1­5­10 解析　冰壶甲乙碰撞过程动量守恒，碰撞前系统动量水平向右，碰撞后合动量也必然水平向右，碰撞后冰壶在摩擦力作用下做匀减速直线运动，所以碰撞点即圆心到最后停靠点的连线代表碰撞后的速度方向，连线的长短代表碰撞后的速度大小。A图中，甲乙碰后的动量都斜向右上方，所以合动量不可能水平向右，不满足动量守恒定律，选项A错。B图中，碰撞后甲静止，乙水平向右运动，符合质量相等小球发生完全弹性碰撞的过程，选项B是可能的。选项C中，虽然甲乙动量都是水平向右，合动量也满足水平向右，但甲在后，乙在前，碰后甲不可能速度大于乙，即甲不可能在乙前面，选项C错。D选项，碰后甲的速度大于乙的速度，合动量水平向左，不符合动量守恒定律选项D错。 答案　B 6．(多选)向空中发射一枚炮弹，不计空气阻力，当此炮弹的速度恰好沿水平方向时，炮弹炸裂成a、b两块，若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向，则 A．b的速度方向一定与原来速度方向相反 B．从炸裂到落地的这段时间内，a飞行的水平距离一定比b的大 C．a、b一定同时到达水平地面 D．在炸裂过程中，a、b受到的爆炸力的大小一定相等 解析　炮弹炸裂前后动量守恒，选未炸裂前水平速度v0的方向为正方向，则mv0＝mava＋mbvb，显然vb＞0，vb＜0，vb＝0都有可能；vb＞va，vb＜va，vb＝va也都有可能。 答案　CD 7．在光滑水平地面上有两个完全相同的弹性小球a、b，质量均为m。现b球静止，a球向b球运动，发生弹性正碰。当碰撞过程中达到最大弹性势能Ep时，a球的速度等于 A. B. C．2 D．2 解析　两球压缩最紧时，两球速度相等。根据碰撞过程中动量守恒，以及总机械能守恒求出碰前a球的速度。设碰撞前a球的速度为v，当两球压缩最紧时，速度相等，根据动量守恒得mv＝2mv′，则v′＝，故C正确。2＋Ep，得v＝2·2mmv2＝。在碰撞过程中总机械能守恒，有 答案　C 8．(多选)如图1­5­11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m1和m2。图乙为它们碰撞前后的x­t图像。已知m1＝0.1 kg，由此可以判断 图1­5­11 A．碰前m2静止，m1向右运动 B．碰后m2和m1都向右运动 C．由动量守恒可以算出m2＝0.3 kg D．碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能 解析　由x­t(位移－时间)图像的斜率知，碰前m2静止，m1速度大