1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞（分层作业）-2023-2024学年高二物理同步精品课堂（人教版2019选择性必修第一册）

1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞(教师版) 1. (2021·广东省佛山市·单元测试)关于弹性碰撞和非弹性碰撞，下列说法中正确的是 A. 弹性碰撞动量守恒，非弹性碰撞动量不守恒 B. 弹性碰撞机械能守恒，非弹性碰撞机械能不守恒 C. 弹性碰撞动量不守恒，非弹性碰撞动量也不守恒 D. 弹性碰撞机械能不守恒，非弹性碰撞机械能守恒 【答案】B  【解析】碰撞过程中，当系统所受的合外力为零时，系统动量守恒；当系统所受的合外力不为零，但由于系统物体间的作用时间很短，此时物体间的相互作用力远大于外力，系统动量也认为守恒；从机械能是否守恒的角度分析弹性碰撞与非弹性碰撞的关系。 本题的关键是知道怎样区分弹性碰撞与非弹性碰撞，是从机械能是否守恒的角度进行判断。 【解答】 当系统的合外力为零时，弹性碰撞与非常弹性碰撞动量均守恒；当系统的合外力不零时，由于碰撞的时间间隔很短，物体的位置几乎不变，此时系统内物体间的相互作用力远大于外力，所以系统的动量近似守恒，即不管是弹性碰撞还是非弹性碰撞，动量都是守恒的；当碰撞过程中，系统的机械守恒，即为弹性碰撞，机械能减少的即为非弹性碰撞，故B正确，ACD错误。 故选B。   2. (2023·四川省·月考试卷)以下对碰撞的理解，说法正确的是(    ) A. 弹性碰撞一定是对心碰撞 B. 非对心碰撞一定是非弹性碰撞 C. 弹性碰撞也可能是非对心碰撞 D. 弹性碰撞和对心碰撞中动量守恒，非弹性碰撞和非对心碰撞中动量不守恒 【答案】C  【解析】本题根据碰撞的定义和特点来分析：  定义：相对运动的物体相遇，在极短的时间内，通过相互作用，运动状态发生显著变化的过程叫做碰撞。  碰撞的特点：作用时间极短，内力远大于外力，总动量总是守恒的。  碰撞过程中，总动能不增。因为没有其它形式的能量转化为动能。 本题考查碰撞的性质，要注意明确由于碰撞过程中内力远大于外力，故一般视为动量守恒，但机械能不一定守恒。 【解答】 弹性碰撞是没有机械能损失的碰撞，对心碰撞指的是速度方向与两球球心连线共线的碰撞，则弹性碰撞不一定是对心碰撞，也可能是非对心碰撞，选项A错误，C正确： B.非对心碰撞也不一定是非弹性碰撞，选项B错误： D.弹性碰撞和对心碰撞中动量守恒，非弹性碰撞和非对心碰撞中，只要合外力为零，动量也守恒，选项D错误： 故选C．   3. (2022·广东省·其他类型)如图所示，某趣味游戏中小球从圆柱形水杯口边缘沿直径方向水平射入，球与杯壁的碰撞是弹性碰撞，不计空气阻力。则小球入水前的运动轨迹情景图可能正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】A  【解析】本题考查平抛运动轨迹的特点，基础题目。 根据平抛运动轨迹的特点，结合弹性碰撞特点分析即可判断。 【解答】 A.小球射入水杯后将做平抛运动，其轨迹应为一条抛物线，当小球的入射速度较小时，小球直接做平抛运动落入水中，故A正确； 若小球与杯壁相碰，由于碰撞是弹性碰撞，可知小球在水平方向往返速度大小不变，故向右运动时间与向左运动时间相等，小球在竖直方向做自由落体运动，相同时间的位移比应为：： 对比题图可知，故BCD错误。   4. (2022·河北省·单元测试)如图所示，在冰壶世锦赛上中国队队长王冰玉在最后一投中，将质量为的冰壶推出，运动一段时间后以的速度正碰静止的瑞典队冰壶，然后中国队冰壶以速度继续向前滑向大本营中心若两冰壶质量相等，则下列判断正确的是(    ) A. 瑞典队冰壶的速度为两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞 B. 瑞典队冰壶的速度为两冰壶之间的碰撞是非弹性碰撞 C. 瑞典队冰壶的速度为两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞 D. 瑞典队冰壶的速度为两冰壶之间的碰撞是非弹性碰撞 【答案】B  【解析】两冰壶在碰撞的过程中动量守恒，根据动量守恒定律求出碰后中国队冰壶获得的速度，通过计算动能改变量来判断是否为弹性碰撞。 本题考查动量守恒定律的基本运用，运动动量守恒定律解题，关键注意速度的方向，知道动量守恒定律表达式的矢量性，同时要明确碰撞过程有弹性碰撞和非弹性碰撞之分。 【解答】 两冰壶碰撞的过程中动量守恒，规定向前运动方向为正方向，根据动量守恒定律有： 代入数据得： 解得：。动能变化量：，故动能减小，是非弹性碰撞，故B正确，ACD错误。 故选B。   5. (2022·陕西省渭南市·月考试卷)如图所示，竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与光滑水平桌面相切，小滑块静止在圆弧轨道的最低点。现将小滑块从圆弧轨道的最高点无初速度释放。已知圆弧轨道半径，小滑块的质量关系是，重力加速度则碰后小滑块的速度大小不可能是(    ) A. B.   C.   D.   【答案】A  【解析】解：滑块下滑过程，由机械能守恒定律得 解得 若两个滑块发生的是弹性碰撞，取向右为正方向