第五节 弹性碰撞和非弹性碰撞-2021-2022学年高中物理同步课时分层训练（人教版选择性必修第一册 ）

第五节 弹性碰撞和非弹性碰撞 【基础过关】 1．(2020-2021学年铜仁市思南中学高二(下)期中)(多选)如图，两个物体1和2在光滑水平面上以相同动能相向运动，它们的质量分别为m1和m2 ，且m1< m2.经一段时间两物体相碰撞并粘在一起．碰撞后(　　) A．两物体将向左运动 B．两物体将向右运动 C．两物体组成系统损失能量最大 D．两物体组成系统损失能量最小 【解析】 物体的动量，已知两物体动能EK相等，m1＜m2，则P1＜P2，两物体组成的系统总动量方向与2的动量方向相同，即向左，两物体碰撞过程中动量守恒，两物体碰撞后动量向左，物体向左运动，故A正确，B错误；两物体碰撞后粘合在一起，物体发生的碰撞是完全非弹性碰撞，系统损失的机械能最大，故C正确，D错误； 【答案】 AC 2．(2020-2021学年江苏省宿迁市高二(下)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 【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。 【答案】 A 3．(2020-2021学年河南省郑州一中高二(下)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，最终一起停在路口东北角的路灯柱旁，交警根据事故现场情况画出了如图所示的事故报告图。通过观察地面上留下的碰撞痕迹，交警判定撞车的地点为该事故报告图中P点，并测量出相关的数据标注在图中，又判断出两辆车的质量大致相同。为简化问题，将两车均视为质点，且它们组成的系统在碰撞的过程中动量守恒，根据图中测量数据可知下列说法中正确的是(　 　) A．发生碰撞时汽车A的速率较大 B．发生碰撞时汽车B的速率较大 C．发生碰撞时速率较大的汽车和速率较小的汽车的速率之比约为12∶5 D．发生碰撞时速率较大的汽车和速率较小的汽车的速率之比约为2∶ 【解析】 设两辆车质量均为m，相撞之前速度分别为vA、vB，相撞后向北的速度为v1，向东的速度为v2，则南北方向上动量守恒，mvB＝2mv1；东西方向上动量守恒mvA＝2mv2。由图可知：v1∶v2＝6∶2.5＝12∶5，即：vB∶vA＝12∶5，可知B、C正确。故选BC。 【答案】 BC 4．(2020-2021学年山东省潍坊二中高二(下)检测)如图所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m＝4 kg的小物体B以水平速度v＝2 m/s滑上原来静止的长木板A的上表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示，取g＝10 m/s2，则下列说法正确的是(　 　) A．木板A获得的动能为2 J B．系统损失的机械能为2 J C．木板A的最小长度为2 m D．A、B间的动摩擦因数为0.1 【解析】 由图像可知，木板获得的速度为v＝1 m/s，A、B组成的系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0＝(M＋m)v，解得木板A的质量M＝4 kg，木板获得的动能为：Ek＝Mv2＝2J，故A正确；系统损失的机械能ΔE＝mv－mv2－Mv2，代入数据解得：ΔE＝4J，故B错误；由图得到0～1 s内B的位移为xB＝×(2＋1)×1 m＝1.5 m，A的位移为xA＝×1×1 m＝0.5 m，木板A的最小长度为L＝xB－xA＝1 m，故C错误；由图像可知，B的加速度：a＝－1m/s2 ，负号表示加速度的方向，由牛顿第二定律得：μmBg＝mBa，代入解得μ＝0.1，故D正确。故选AD。 【答案】 AD 5．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 【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