课后提升练(5) 弹性碰撞和非弹性碰撞（Word练习）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第一册（人教版2019）

课后提升练(五)　弹性碰撞和非弹性碰撞 [对应学生用书P129] 1．(2022·北京怀柔一中高二期中)如图所示，设质量为M的导弹运动到空中最高点时的速度为v0，然后突然炸成两块，其中质量为m的一块以速度v沿v0的方向飞去，则另一块(　　) A．一定沿v0的方向飞去 B．一定做自由落体运动 C．可能沿v0的反方向飞去 D．以上说法都不对 C　解析：以整个导弹为研究对象，取v0的方向为正方向，根据爆炸的瞬间系统在水平方向上动量守恒得Mv0＝mv＋v′，解得v′＝，因此另一块可能沿v0的方向飞去、沿v0的反方向飞去或者做自由落体运动，C正确。 2．(多选)(2022·江苏扬州大桥高级中学高三开学考试)如图所示，半径和动能都相等的两个小球相向而行。若甲球质量m甲大于乙球质量m乙，水平面是光滑的，则两球做对心碰撞以后的运动情况不可能是(　　) A．甲球速度为0，乙球速度不为0 B．两球速度都向右 C．乙球速度为0，甲球速度不为0 D．两球都反向运动 CD　解析：由动能公式Ek＝mv2与动量公式p＝mv可 以得到动能与动量的关系p＝，由于两球的动能相等，而甲球质量m甲大于乙球质量m乙，所以得p甲>p乙，故碰撞前总动量向右。由动量守恒定律可知，碰撞后的甲球若速度是0，则乙球向右且速度不是0，所以总动量向右，A正确；由动量守恒定律可知，碰撞后的甲、乙两球若速度均不是0且方向整体向右，则总动量也向右，B正确；由动量守恒定律可知，碰撞后的乙球若速度是0，则甲球一定向左运动，因而总动量向左，与动量守恒不相符，C错误；由于甲球质量m甲大于乙球质量m乙，故p甲>p乙且总动量向右，由动量守恒定律可知，碰撞后的两球都沿甲球原运动方向运动，即甲球不反向运动，乙球反向运动，D错误。 3．(多选)(2022·河北石家庄高二期中)质量为m、速度为v的滑块A与质量为m的静止滑块B发生碰撞，假设碰后两滑块结合为一体C，则碰撞后C的速度以及损失的能量分别为(　　) A．v B．0.5v C．mv2 D．mv2 BC　详解：由动量守恒定律可知mv＝2mv′，解得C的速度v′＝0.5v，A错误，B正确；损失的能量ΔE＝mv2－·2mv′2＝mv2，C正确，D错误。 4．(2022·黑龙江哈尔滨六中高三期中)如图所示，竖直平面内的光滑固定圆弧轨道下端与光滑水平桌面相切，小滑块B静止在圆弧轨道的最低点。现将小滑块A从圆弧轨道的最高点无初速度释放，已知圆弧轨道半径R＝1.8 m，小滑块的质量关系是mB＝2mA，A、B滑块均可看成质点，重力加速度g取10 m/s2，则两滑块碰后，小滑块B的速度大小可能是(　　) A．5 m/s B．4 m/s C．1.3 m/s D．1 m/s B　解析：滑块A下滑过程，由机械能守恒定律得mAgR＝mAv，解得v0＝6 m/s，若两滑块发生的是弹性碰撞，取向右为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律得mAv0＝mAvA＋mBvB，mAv＝mAv＋mBv，联立解得vB＝4 m/s，若两滑块发生的是完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得mAv0＝vB′，解得vB′＝2 m/s，所以碰后滑块B的速度大小范围为2 m/s≤vB≤4 m/s，B可能，A、C、D不可能。 5．(2022·山东五莲县教学研究室高二期中)在光滑的水平面上有两个小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2，两球碰撞前后的xt图像如图所示，则m1与m2的比值为(　　) A． B． C． D． A　解析：根据xt图像的斜率表示速度，取小球m1的速度方向为正方向，则碰撞前小球m1的速度为v1＝ m/s＝4 m/s，碰撞前小球m2的速度为v2＝ m/s＝－2 m/s，碰撞后小球m1的速度为v1′＝ m/s＝－2 m/s，碰撞后小球m2的速度为v2′＝ m/s＝2 m/s，根据动量守恒定律有m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，代入数据有4m1－2m2＝－2m1＋2m2，解得＝，A正确，B、C、D错误。 6．(2022·江苏徐州高三检测)光滑水平面上，一质量为1 kg的小球A以5 m/s的速度向右运动，另一大小相同但质量为4 kg的小球B，以0.5 m/s的速度向右运动，两者发生正碰，碰撞后小球B以2 m/s的速度向右运动，求： (1)碰后A球的速度v。 (2)碰撞过程中，A球对B球的冲量大小I。 答案：(1)1 m/s，方向向左　(2)6 N·s 解析：(1)AB两球碰撞过程中，系统动量守恒，取向右为正方向，得 m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′ 解得 v1′＝－1 m/s 所以碰后A球速度大小为1 m/s，方向向左。 (2)以B球为研究对象，由I合＝Δp得 I＝m2v2′－m2v2 解得 I＝