1.5弹性碰撞和非弹性碰撞（原卷版）-【高效课堂】2023-2024学年高二物理同步讲练（人教版2019选择性必修第一册）

1.5弹性碰撞和非弹性碰撞 学习目录 考点一、弹性碰撞和非弹性碰撞 1 考点二、弹性碰撞的实例分析 2 【巩固练习】 5 知识掌握 考点一、弹性碰撞和非弹性碰撞 1．弹性碰撞：碰撞过程中机械能 的碰撞叫弹性碰撞． 2．非弹性碰撞：碰撞过程中机械能 的碰撞叫非弹性碰撞． [例题1] （2023春•大兴区期中）在光滑水平面上的两个小球发生正碰。碰撞时间可以忽略不计，如图所示是它们碰撞前后的x﹣t图像。小球的质量分别为m1和m2，已知m1＝0.1kg。由此可以判断（　　） A．碰撞前m1和m2都在做匀速直线运动 B．碰撞后m1和m2运动方向相同 C．m2＝0.2kg D．该碰撞为弹性碰撞 [例题2] （多选）（2022春•南靖县校级期中）如图所示是质量为M＝3kg的小球A和质量为m＝1kg的小球B在光滑水平面上做对心碰撞前后画出的位移—时间图象，由图可知（　　） A．两个小球在碰撞前后动量守恒 B．碰撞过程中，B损失的动能是6J C．碰撞前后，A的动能不变 D．这两个小球的碰撞是非弹性碰撞 考点二、弹性碰撞的实例分析 在光滑水平面上质量为m1的小球以速度v1与质量为m2的静止小球发生弹性正碰．根据动量守恒和能量守恒： m1v1＝ ；m1v12＝m1v1′2＋m2v2′2 碰后两个物体的速度分别为 v1′＝v1，v′2＝v1. (1)若m1>m2，v1′和v2′都是正值，表示v1′和v2′都与v1方向同向．(若m1≫m2，v1′＝v1，v2′＝2v1，表示m1的速度不变，m2以2v1的速度被撞出去) (2)若m1<m2，v1′为负值，表示v1′与v1方向 ，m1被弹回．(若m1≪m2，v1′＝－v1，v2′＝0，表示m1被反向以原速率弹回，而m2仍静止) (3)若m1＝m2，则有v1′＝0，v2′＝v1，即碰撞后两球速度 1. （多选）（2022秋•隆回县校级月考）如图所示，光滑水平面上有质量相等的两个球A、B两球在同一直线相向运动，A球的速度是4m/s，B球的速度是﹣2m/s。一段时间后，A、B两球发生了正碰。对于碰撞之后A、B两球的速度可能值，下列选项正确的是（　　） A．v'A＝0，v'B＝2m/s B．v'A＝﹣2m/s，v'B＝4m/s C．v'A＝﹣3m/s，v'B＝5m/s D．v'A＝﹣4m/s，v'B＝2m/s 2. （多选）（2022秋•市南区校级月考）如图甲所示，两小球a、b在足够长的光滑水平面上发生正碰。小球a、b质量分别为m1和m2，且m1＝200g。取水平向右为正方向，两小球碰撞前后位移随时间变化的x﹣t图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．碰撞前球a做加速运动，球b做匀速运动 B．碰撞后球a做匀速运动，球b做匀速运动 C．碰撞前后两小球的机械能总量减小 D．碰撞前后两小球的机械能总量不变 3. （多选）（2022秋•湖北期中）质量为2m的小球A以速度v0在光滑水平面上运动，与质量为3m的静止小球B发生正碰，则碰撞后小球A的速度vA大小和小球B的速度大小vB可能为（　　） A． B． C． D． 4. （多选）（2022•道里区校级开学）质量为mA的A球以某一速度沿光滑水平面向静止的B球运动，并与B球发生对心弹性正碰，假设B球的质量mB可选取为不同的值，则下列正确的是（　　） A．当mB＝mA时，碰后A、B两球共速 B．当mB＝mA时，碰后两球互换速度 C．当mB＞mA时，碰后mA反向运动 D．由于两球为弹性球，碰撞结束后，总动能将增加 5. （2022•南京模拟）冰壶比赛是2022冬奥会引人关注的比赛项目之一，冰道的一端画有一个圆圈作为球员的发球区，被称作本垒，冰道的另一端也画有一圆圈，被称为营垒。球员在起蹬器上用力前蹬，使身体跪式向前滑行，同时手持冰壶从本垒圆心推球向前，至前卫线时，放开冰壶使其自行以直线或弧线轨道滑向营垒中心，掷球队员在力求将冰壶滑向圆心的同时，也可在主力队员的擦冰帮助下用冰壶将对方的冰壶撞出营垒或将场上本方的冰壶撞向营垒圆心，最后当双方队员掷完所有冰壶后，以场地上冰壶距离营垒圆心的远近决定胜负。为了方便计算，冰壶质量m＝20kg，可看作质点，冰壶与冰面的动摩擦因数μ＝0.1，营垒外圆的半径R＝2m，内圆半径r＝0.5m，我方运动员将冰壶A以v0＝6m/s的速度推出前卫线，冰壶沿直线运动至营垒并以v＝3m/s的速度将对方位于营垒中心的冰壶B撞出，我方冰壶A恰好停在营垒内圆边缘处（g＝10m/s2）。 （1）前卫线中心到营垒中心的距离d。 （2）碰撞过程冰壶A对冰壶B的冲量。 知识深化 一：完全非弹性碰撞 系统动量守恒，碰撞后合为一体或具有相同的速度，机械能损失最大． 设两者碰后的共同速度为v