1.3 动量守恒定律（2）碰撞-课时作业5-2021-2022学年高二上学期物理沪科版（2020）选择性必修第一册

10B   物理选修   第一章    动量   作业5

第三节 动量守恒定律（2）碰撞

班级________姓名________学号________日期________

一、单项选择题（只有一个选项正确）

1. ★★在光滑水平面上，有两个小球A、B沿同一直线同向运动，质量均为1kg，B在前，A在后。已知碰前两球的动量分别为pA＝12 kg·m/s、pB＝13 kg·m/s，碰撞前后，它们动量的变化量分别为ΔpA、ΔpB。下列数值可能正确的是（                            ）

（A）ΔpA＝－4 kg·m/s、ΔpB＝4 kg·m/s

（B）ΔpA＝4 kg·m/s、ΔpB＝－4 kg·m/s

（C）ΔpA＝－24 kg·m/s、ΔpB＝24 kg·m/s

（D）ΔpA＝24 kg·m/s、ΔpB＝－24 kg·m/s

2. ★★如图所示，光滑的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道，半圆形轨道的底端放置一个小球B，水平面上有一个小球A以某一速度开始向着小球B运动并发生碰撞，设两个小球均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，碰撞后结为一体冲上半圆轨道，并恰能通过最高点C。下列关于小球A与小球B发生碰撞并一起通过最高点的过程中，以A、B小球为系统的机械能与动量的说法正确的是（　）

（A）机械能，动量均守恒

（B）机械能不守恒，动量守恒

（C）机械能守恒，动量不守恒

（D）机械能，动量均不守恒

3. ★★如图，2022年北京冬奥会某次冰壶比赛，甲壶以速度与静止的乙壶发生正碰。已知冰面粗糙程度处处相同，两壶完全相同，从碰撞到两壶都静止，乙的位移是甲的9倍，则（　　）

（A）两壶碰撞过程无机械能损失

（B）两壶碰撞过程动量变化量相同

（C）碰撞后瞬间，甲壶的速度为

（D）碰撞后瞬间，乙壶的速度为

4. ★★某学校办公大楼的楼梯每级台阶的形状和尺寸均相同，一小球向左水平抛出后从台阶上逐级弹下，如图，小球在每级台阶上弹起的高度相同，落在每级台阶上的位置到台阶边缘的距离也相同，不计空气阻力，则（　　）

（A）小球与每级台阶的碰撞都是弹性碰撞

（B）小球通过每级台阶的运动时间相同

（C）小球在空中运动过程中的速度变化量在相等时间内逐渐增大

（D）只要速度合适，从下面的某级台阶上向右抛出小球，它一定能原路返回

5. ★★光滑水平桌面上有一个质量为2m的甲钢球，以速度与前方静止的质量为m的乙钢球发生弹性正碰，则碰撞之后乙钢球的速度为（                            ）

（A） （B） （C） （D）

6. ★★★如图所示，A、B两个小球静止在光滑水平地面上，用轻弹簧连接，A、B两球的质量分别为0.4kg和1.2kg。现使A球获得向右的瞬时速度。已知弹簧始终在其弹性限度之内，则在A、B两球运动的过程中（　　）

（A）B球的最大速度大小为1.5m/s

（B）B球速度最大时，A球的速度大小为3m/s，方向水平向左

（C）A球速度为0时，A、B组成的系统动能损失最大

（D）A球加速度为0时，B球的速度最大

7. ★★★在光滑的水平面上，有a、b两个等大的小球，a的质量为2m，b的质量为m，它们在同一直线上运动，t0时刻两球发生正碰，则下列关于两球碰撞前后的速度-时间图像可能正确的是（　　）

（A）（B）（C） （D）

8. ★★★★如图所示为大球和小球叠放在一起、在同一竖直线上进行的超级碰撞实验，可以使小球弹起并上升到很大高度。将质量为3m的大球（在下），质量为m的小球（在上）叠放在一起，从距地面高h处由静止释放，h远大于球的半径，不计空气阻力。假设大球和地面、大球与小球的碰撞均为完全弹性碰撞，且碰撞时间极短。下列说法正确的是（　　）

（A）若大球的质量远大于小球的质量，小球上升的最大高度为9h

（B）小球与大球碰撞后的速度大小为

（C）大球与小球碰撞后，小球上升的高度为2h

（D）大球与小球碰撞后，大球上升的高度为0.25h

二、多项选择题（有两个及以上选项正确）

9. ★★★2022北京冬奥会期间，校园陆地冰壶也在积极的参与中。如图所示，某次投掷时，冰壶A以速度与冰壶B发生正碰，碰撞前后的速度均在同一直线上，若A、B的质量均为，则下

列说法正确的是（　　）

（A）碰撞后A的速度可能为

（B）碰撞后B的速度可能为

（C）碰撞后A不可能反向运动

（D）碰撞后B的速度可能为

10. ★★★如图甲所示，一轻质弹簧的两端分别与质量是、的A、B两物块相连，它们静止在光滑水平面上，两物块质量之比。现给物块A一个水平向右的初速度并从此时刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，下列说法正确的（　　）

（A）物块A、B与弹簧组成的系统动量守恒 

（B）物块A、B与弹簧组成的系统机械能不守恒

（C）

（D）

三、填空题

11. ★判断下列说法的正误。

（1）发生碰撞的两个物体，动量是守恒的。___________

（2）发生碰撞的两个物体，机械能一定是守恒的。___________

（3）碰撞后，两个物体粘在一起，动量一定不守恒，机械能损失最大。___________

（4）两物体发生碰撞的过程中，两物体组成的系统机械能可能增加。___________

12. ★弹性碰撞的结论

以质量为m1、速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生弹性碰撞为例，则有

m1v1＝m1v1′＋m2v2′ 和m1v12＝ m1v1′2＋m2v2′2

联立解得：v1′＝________， v2′＝_________。

讨论：①若m1＝m2，则v1′＝____，v2′＝____（速度交换）；

②若m1>m2，则v1′>0，v2′>0（碰后两物体沿同一方向运动）；当m1≫m2时，v1′≈____，v2′≈____；

③若m1<m2，则v1′___0，v2′>0（碰后两物体沿相反方向运动）；当m1≪m2时，v1′≈____，v2′≈___.

13. ★★如图所示，在光滑的水平面上放置一质量为m的小车，小车上有一半径为R的光滑的弧形轨道，设有一质量为m的小球，以v0的速度，方向水平向左沿圆弧轨道向上滑动，达到某一高度h后，又沿轨道下滑，试求h=______，小球刚离开轨道时的速度为______．