课时作业(5) 弹性碰撞与非弹性碰撞（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册（粤教版2019）

课时作业(5)　弹性碰撞与非弹性碰撞 1．相向运动的A、B两辆小车相撞后，一同沿A原来的方向前进，这是由于碰撞前(　　) A．A车的质量一定大于B车的质量 B．A车的速度一定大于B车的速度 C．A车的动量一定大于B车的动量 D．A车的动能一定大于B车的动能 C　[总动量与A车原来的动量方向相同，因此有A车的动量大于B车的动量．] 2．质量相等的三个小球a、b、c，在光滑的水平面上以相同的速率运动，它们分别与原来静止的A、B、C三球发生碰撞，碰撞后a继续沿原方向运动，b静止，c沿反方向弹回，则碰撞后A、B、C三球中动量数值最大的是(　　) A．A球　　　　　　　　　　　 B．B球 C．C球 D．三球一样大 C　[根据动量守恒定律知，A、B、C三球动量最大的应是对应a、b、c球中动量变化最大的球，故C球的动量数值最大．] 3．(多选)如图所示，在光滑水平面上停放着质量为m的装有弧形槽的小车．现有一质量也为m的小球以v0的水平速度沿切线水平的槽口向小车滑去(不计摩擦)，到达某一高度后，小球又返回小车右端，则(　　) A．小球在小车上到达最高点时的速度大小为 B．小球离开小车后，对地将向右做平抛运动 C．小球离开小车后，对地将做自由落体运动 D．此过程中小球对小车做的功为mv ACD　[小球在小车上到达最高点时，小车和小球相对静止，且水平方向总动量守恒，小球离开小车时类似弹性碰撞，二者速度互换，故选项A、C、D都是正确的．] 4．(多选)如图所示，三个小球的质量均为m，B、C两球用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上，A球以速度v0沿B、C两球球心的连线向B球运动，碰后A、B两球粘在一起．对A、B、C及弹簧组成的系统，下列说法正确的是(　　) A．机械能守恒，动量守恒 B．机械能不守恒，动量守恒 C．三球速度相等后，将一起做匀速运动 D．三球速度相等后，速度仍将变化 BD　[因水平面光滑，故系统的动量守恒，A、B两球碰撞过程中机械能有损失，A错误，B正确；三球速度相等时，弹簧形变量最大，弹力最大，故三球速度仍将发生变化，C错误，D正确．] 5．在光滑水平面上，两球沿球心连线以相同速率相向而行，下列现象可能的是(　　) A．若两球质量相等，碰后以某一相同速率互相分开 B．若两球质量相等，碰后以某一相同速率同向而行 C．若两球质量不同，碰后以某一相同速率互相分开 D．若两球质量不同，碰后两球都静止 A　[若两球质量相等，碰前两球总动量为零，碰后总动量也应该为零，由此分析可得A可能、B不可能．若两球质量不同，碰前两球总动量不为零，碰后总动量也不能为零，D不可能．若两球质量不同且碰后以某一相等速率分开，则总动量方向与质量较大的球的动量方向相同，与碰前总动量方向相反，C不可能．] 6．A球的质量是m，B球的质量是2m，它们在光滑的水平面上以相同的动量运动．B在前，A在后，发生正碰后，A仍朝原方向运动，但其速率是原来的一半，碰后两球的速度之比vA′∶vB′为(　　) A.　　　　B.　　　　C．2　　　　D. D　[设碰前A的速率为v，根据题意，pA＝pB，即mv＝2mvB，解得碰前vB＝.碰后vA′＝，由动量守恒定律，有mv＋2m×＝m×＋2mvB′，解得vB′＝v，所以＝＝，选项D正确．] 7．A、B两球沿同一条直线运动，如图记录了它们碰撞前后的运动情况，其中a、b分别为A、B碰前的xt图线，c为碰后它们的xt图线．若A球质量为1 kg，则B球质量是多少？ 解析　由图像可知碰前va＝ m/s＝－3 m/s， vb＝ m/s＝2 m/s. 碰后vc＝ m/s＝－1 m/s， 由碰撞过程中动量守恒有 mAva＋mBvb＝(mA＋mB)vc， 代入数据得mB＝0.67 kg. 答案　0.67 kg 8．如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视为质点，质量相等．Q与轻质弹簧相连．设Q静止，P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞．在整个碰撞过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于(　　) A．P的初动能 B．P的初动能的 C．P的初动能的 D．P的初动能的 B　[设P的初速度为v0，质量为m，当弹簧具有最大弹性势能时，P、Q速度相等，由动量守恒，mv0＝2mv′，v′＝，弹簧的最大弹性势能Ep＝mv－×2mv′2＝×mv，B正确．] 9．如图所示，一个质量为m的物块A与另一个静止的质量为2m的物块B发生正碰，碰后物块B刚好能落入正前方的沙坑中．假如碰撞过程中无机械能损失，已知物块B与地面间的动摩擦因数为0.1，与沙坑的距离x＝0.5 m，g取10 m/s2，物块可视为质点．则碰撞前瞬间A的速度大小为(　　) A．0.5 m/s B．1.0 m/s C．1.5 m/s D．2.0 m/s C　[碰撞后B做匀减速直