训练20 动量守恒定律——碰撞问题-2022-2023学年高一物理下学期期末重难点模型强化讲解训练（人教版2019选择性必修第一册）

训练20 动量守恒定律——碰撞问题 一、碰撞的分类 (1)弹性碰撞：碰撞过程中没有机械能损失． (2)非弹性碰撞：碰撞过程中有机械能损失，若碰后两个物体结合成一体(获得相同的速度)，则叫作完全非弹性碰撞，此种情况下机械能损失最多． 1、弹性碰撞 (1)碰后速度的求解 根据动量守恒定律和机械能守恒定律 解得v′1＝ v′2＝. (2)分析讨论 当碰前两物体的速度不为零时，若m1＝m2，则v′1＝v2，v′2＝v1，即两物体交换速度． 当碰前物体2的速度为零时： v′1＝v1，v′2＝v1， ①m1＝m2时，v′1＝0，v′2＝v1，碰撞后两物体交换速度． ②m1>m2时，v′1>0，v′2>0，碰撞后两物体沿相同方向运动． ③m1<m2时，v′1<0，v′2>0，碰撞后质量小的物体被反弹回来． 2、完全非弹性碰撞 （1）特点：发生完全非弹性碰撞时，内力是完全非弹性力，碰后两物体粘连在一起或者虽未粘连但以相同的速度运动．这种碰撞，只有动量守恒，机械能损失最大，损失的机械能转化为内能． (2规律：m1v1＝(m1＋m2)v， ΔE＝m1v－(m1＋m2)v2.) ΔE＝Ek1 一、单选题 1．（2023秋·湖北黄冈·高二统考期末）如图所示，光滑水平面上质量均为m的滑块A、B放在一条直线上，某时刻，A以大小为v的初速度向右运动，与静止的滑块B碰撞后粘在一起，则碰后滑块A、B的总动能为（　　） A． B． C． D． 2．（2023秋·河南郑州·高一统考期末）滑板运动是青少年比较喜欢的一种户外运动。现有一个质量为的小孩站在一辆质量为的滑板车上，小孩与滑板车一起在光滑的水平路面上以速度匀速运动，突然发现前面有一个小水坑，由于来不及转向和刹车，该小孩立即以相对地面的速度向前方跳离滑板车，滑板车的速度大小将变为（　　） A． B． C． D． 3．（2023秋·山西朔州·高二校考期末）A、B两球沿同一条直线运动，如图所示的图象记录了它们碰撞前后的运动情况，其中a、b分别为A、B碰撞前的图象，c为碰撞后它们的图象．若A球质量为1kg，则B球质量及碰后它们的速度为（　　） A．2kg、4m/s B．kg、－1m/s C．2kg、－4m/s D．kg、1m/s 4．（2023秋·海南省直辖县级单位·高二嘉积中学校考期末）如图所示，甲木块以速度v沿光滑水平地面向前运动，正前方有一静止的乙木块，乙上连有一轻质弹簧。乙的质量是甲的3倍，甲木块与弹簧接触后（　　） A．甲乙动量相等时弹簧的弹性势能最大 B．弹簧势能最大时乙的速度达到最大 C．最终乙的速度比甲大 D．最终乙的动能是甲的3倍 5．（2022秋·云南怒江·高二校考期末）如图甲所示，水平轻质弹簧一端与物块A左侧相连，一起静止在光滑水平面上，物块B从左侧以大小为v0的初速度向弹簧和物块A运动。运动过程中两物块的v-t图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．物块A的质量大于物块B的质量 B．t2时刻弹簧的弹性势能最大 C．t1时刻物块A的加速度大于物块B的加速度 D．t2时刻物块A的加速度大于物块B的加速度 6．（2018秋·河北邢台·高三统考期末）如图所示，光滑绝缘水平轨道上带正电的甲球，以某一水平上的射向静止在轨道上带正电的乙球，当它们相距最近时，甲球的速度变为原来的．已知两球始终未接触，则甲、乙两球的质量之比为 A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．1：4 二、多选题 7．（2023秋·贵州贵阳·高二统考期末）质量为和的两个物体在光滑水平面上正碰，碰撞时间不计，其位置坐标x随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．大于 B．碰撞前的速率大于的速率 C．碰撞后的速率大于的速率 D．碰撞后的动量大于的动量 8．（2023秋·山西朔州·高二校考期末）在质量为M的小车中挂有一单摆，摆球的质量为，小车和单摆以恒定的速度v沿光滑水平地面运动，与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞，碰撞的时间极短。在此碰撞过程中，下列情况中哪些动量守恒是可能发生的（　　） A． B． C． D． 9．（2023秋·广西钦州·高二统考期末）如图所示，半径为、竖直放置的半圆形轨道与水平轨道平滑连接，不计一切摩擦。圆心点正下方放置质量为的小球，质量为的小球以初速度向左运动，与小球发生弹性碰撞。碰后小球在半圆形轨道运动时不脱离轨道，则小球的初速度可能为，重力加速度为（　　） A． B． C． D． 10．（2022秋·山东德州·高二德州市第一中学校考期末）质量分别为为m和2m的两个小球A、B用轻弹簧连接，一起静置于光滑水平面上，小球A紧靠固定挡板P。如图所示，现给小球B一个水平向左的瞬时冲量，大小为I，使小球B向左运动并压缩弹簧，然后向右弹开。弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A．小球