(教参)高效作业7 [5 弹性碰撞和非弹性碰撞]-【精彩三年】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册课程探究与巩固教师用书word+课件PPT（人教版，浙江专用）

高效作业7 [5　弹性碰撞和非弹性碰撞](见学生用书P93) [A级　新教材落实与巩固] 1． 现有甲、乙两滑块，质量分别为3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞。已知碰撞后，甲滑块静止不动，那么这次碰撞是(　A　) 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 解析：以甲滑块的运动方向为正方向，由动量守恒定律得0＋mv′＝3mv－mv，所以v′＝2v。碰前总动能Ek＝×3mv2＋mv2＝2mv2，碰后总动能E′k＝mv′2＝2mv2，Ek＝E′k，所以A正确。 2． (多选)如图所示，两质量分别为m1＝1 kg和m2＝4 kg的小球在光滑水平面上相向而行，速度大小分别为v1＝4 m/s 和v2＝6 m/s，发生碰撞后，系统损失的机械能可能是(　AB　) A．25 J B．35 J C．45 J D．55 J 解析：两球相向运动，发生完全非弹性碰撞时损失机械能最多，设向左为正方向，根据动量守恒定律得(m1＋m2)v＝m2v2－m1v1，根据能量守恒定律，损失的机械能ΔE＝m1v＋m2v－(m1＋m2)v2，代入数据解得ΔE＝40 J，这是系统可能损失的最大机械能，故A、B正确，C、D错误。 3． 如图所示，A、B两个物体的质量分别为mA和mB，且mA＞mB，静止于光滑的水平面上，相距较远，两个大小均为F的恒力同时分别作用在A、B两个物体上，经相同的时间后，撤去两个力，两物体发生碰撞并粘在一起后将(　B　) A．向右运动 B．停止运动 C．向左运动 D．不能确定 解析：两个大小均为F的恒力同时分别作用在A、B两个物体上，经相同的时间后，撤去两个力，故两个力的冲量的矢量和为0，系统动量守恒；根据动量守恒定律可知，两个物体的动量等值、反向，故碰撞后两物体均静止。 4． 如图所示，两个大小相同的小球A、B用等长的细线悬挂于水平天花板上，线长为L，mA＝2mB。若将A由图示位置静止释放，在最低点与B相碰，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　B　) A．A下落到最低点的速度是 B．若A与B发生完全非弹性碰撞，则第一次碰后A上升的最大高度是L C．若A与B发生完全非弹性碰撞，则第一次碰撞时损失的机械能为mBgL D．若A与B发生弹性碰撞，则第一次碰撞后A上升的最大高度是L 解析：A下落过程中机械能守恒，则mAgL(1－cos 60°)＝mAv2，得v＝，故选项A错误；若A与B发生完全非弹性碰撞，则有(mA＋mB)v′＝mAv，(mA＋mB)gh＝(mA＋mB)v′2，解得h＝L，故选项B正确；ΔE＝mAv2－(mA＋mB)v′2＝mBgL，故选项C错误；若A与B发生弹性碰撞，则有mAv′A＋mBv′B＝mAv，mAv′＋mBv′＝mAv2，又mAv′＝mAgh′，解得h′＝L，故选项D错误。 5． 如图所示，小球A的质量为mA＝5 kg，动量大小为pA＝4 kg·m/s，小球A水平向右运动，与静止的小球B发生弹性碰撞，碰后A的动量大小为p′A＝1 kg·m/s，方向水平向右，则(　D　) A．碰后小球B的动量大小为pB＝2 kg·m/s B．碰后小球B的动量大小为pB＝5 kg·m/s C．小球B的质量为15 kg D．小球B的质量为3 kg 解析：规定向右为正方向，碰撞过程中A、B组成的系统动量守恒，所以有p′A＋pB＝pA，解得pB＝3 kg·m/s，A、B错误；由于是弹性碰撞，所以没有机械能损失，故＝＋，解得mB＝3 kg，C错误，D正确。 6． “牛顿摆”装置如图所示，5个完全相同的钢球用轻绳悬挂在水平支架上，5根轻绳互相平行，5个钢球彼此紧密排列，球心等高。用1、2、3、4、5分别标记5个钢球。把钢球1向左拉起一定高度，如图甲所示，然后由静止释放，在极短时间内经过钢球间的相互碰撞，可观察到钢球5向右摆起，且达到的最大高度与钢球1的释放高度相同，如图乙所示。关于此实验，下列说法正确的是(　D　) 　　 A．上述实验过程中，5个钢球组成的系统机械能守恒，动量守恒 B．上述实验过程中，5个钢球组成的系统机械能不守恒，动量不守恒 C．如果同时向左拉起钢球1、2、3到相同高度(如图丙所示)，同时由静止释放，经碰撞后，钢球4、5一起向右摆起，且上升的最大高度高于钢球1、2、3的释放高度 D．如果同时向左拉起钢球1、2、3到相同高度(如图丙所示)，同时由静止释放，经碰撞后，钢球3、4、5一起向右摆起，且上升的最大高度与钢球1、2、3的释放高度相同 解析：5个钢球组成的系统发生的是弹性正碰，系统的机械能守恒，系统在水平方向的动量守恒，总动量并不守恒，选项A、B错误；同时向左拉起钢球1、2、3到相同的高度，同时由静止释放并与钢球4、5碰撞后，由机械能守恒和水平方向的动量守