内容正文:
微阶段刷题过关卷(二)
(时间:90分钟 分值:100分)
试卷考查范围
主要命题点
1.4 弹性碰撞与非弹性碰撞
1.碰撞的类型
2.弹性碰撞
3.非弹性碰撞
4.碰撞模型的综合应用
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列关于碰撞的理解正确的是( )
A. 碰撞是指运动的物体相遇时,在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程
B. 在碰撞现象中,一般内力都远大于外力,所以可以认为碰撞时系统的动能守恒
C. 如果碰撞过程中机械能守恒,这样的碰撞称为非弹性碰撞
D. 微观粒子的相互作用由于不发生直接接触,所以不能称其为碰撞
A 解析:碰撞是十分普遍的现象,它是运动的物体相遇时发生的一种现象,一般内力远大于外力,如果碰撞中机械能守恒,就是弹性碰撞,微观粒子的相互作用同样具有短时间内发生强大内力作用的特点,所以仍然是碰撞,故A正确,B、C、D错误。
2.如图所示,母女俩穿着同款充气服,由于两人初次穿充气服,走起路来有些控制不好平衡,所以两人发生了碰撞。若妈妈的质量为3m,女儿的质量为m,且以相同的速率v在光滑水平面上发生相向碰撞,碰撞后妈妈静止不动,则这次碰撞属于( )
A. 弹性碰撞 B. 非弹性碰撞
C. 完全非弹性碰撞 D. 条件不足,无法确定
A 解析:设碰撞后女儿的速度为v′,根据动量守恒定律可得3mv-mv=mv′,故碰撞后女儿的速度为v′=2v;碰撞前母女俩的总动能为Ek=×3mv2+mv2=2mv2,碰撞后母女俩的总动能为Ek′=mv′2=2mv2,由于碰撞前、后总动能相等,所以母女俩的碰撞为弹性碰撞,故选A。
3.在光滑水平面上有两个相同的弹性小球A、B,质量都为m,B球静止,A球向B球运动,发生正碰。已知碰撞过程中机械能守恒,两球压缩最紧时弹性势能为Ep,则碰前A球的速度等于( )
A. B.
C. 2 D. 2
C 解析:设碰前A的速度为v0,根据动量守恒定律有mv0=2mv,则压缩最紧(A、B有相同的速度)时的速度为v=,由系统的机械能守恒得mv=×2mv2+Ep,解得v0=2,C正确。
4.在一条直线上相向运动的甲、乙两个小球,它们的动能相等,已知甲球的质量大于乙球的质量,它们正碰后可能发生的情况是( )
A. 甲、乙两球都沿乙球的运动方向
B. 甲球反向运动,乙球停下
C. 甲、乙两球都反向运动
D. 甲、乙两球都反向运动,且动能仍相等
C 解析:由p2=2mEk知,甲球的动量大于乙球的动量,所以总动量的方向应为甲球的初动量的方向,可以判断C正确。
5.A、B两物体发生正碰,碰撞前后物体A、B都在同一直线上运动,其位移—时间图像如图所示。由图可知,物体A、B的质量之比为( )
A. 1∶1 B. 1∶2
C. 1∶3 D. 3∶1
C 解析:由图像知,碰撞前vA=4 m/s,vB=0,碰撞后vA′=vB′=1 m/s,由动量守恒定律可知mAvA+0=mAvA′+mBvB′,解得mB=3mA,选项C正确。
6.在光滑的水平面上有一质量为0.2 kg的小球以5.0 m/s的速度向前运动,与质量为3.0 kg的静止木块发生碰撞,假设碰撞后木块的速度是v木=4.2 m/s,则( )
A. 碰撞后小球的速度为v球=-1.3 m/s
B. v木=4.2 m/s这一假设不合理,因而这种情况不可能发生
C. v木=4.2 m/s这一假设是合理的,碰撞后小球被弹回来
D. v木=4.2 m/s这一假设是可能发生的,但由于题给条件不足,v球的大小不能确定
B 解析:假设这一过程可以实现,根据动量守恒定律得m1v=m1v球+m2v木,代入数据解得v球=-58 m/s,则这一过程不可能发生,因为碰撞后的机械能增加了。
7.如图所示,质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止。若救生员以相对水面的速度v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为( )
A. v0+v B. v0-v
C. v0+(v0+v) D. v0+(v0-v)
C 解析:根据动量守恒定律,选水平向右为正方向,则有(M+m)v0=Mv′-mv,解得v′=v0+(v0+v),故C正确。
8.质量相等的三个小球a、b、c在光滑水平面上以相同的速率运动,它们分别与原来静止的三个球甲、乙、丙相碰(a球与甲碰,b球与乙碰,c球与丙碰)。碰后a球继续沿原来方向运动;b球静止不动;c球被弹回且沿相反方向运动。这时甲、乙、丙三球中动量最大的是( )
A. 甲球
B. 乙球
C. 丙球
D. 因甲、乙、丙的质量未知,无法判断
C 解析:根据动量守恒定律,Δp1=-Δp2,也就是说,若比较甲、乙、