分层作业(4)弹性碰撞与非弹性碰撞-【智学校本学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册分层作业（鲁科版）

分层作业（四） (2)设A与B碰撞后，A的速度为vA,B与C碰撞前B的速 度为VB,B与C碰撞后粘在一起的速度为V*,由动量守恒 答案速对 定律 对A、B木块有mAv=mAVA十mBVB 2 3 5 6 7 8 对B、C木块有mBvB=(mB十mc)v共 由最后A与B间的距离保持不变，可知VA=V共 AD ABC BC AC A AD A与B碰撞过程系统损失的机械能为 6m(v8-24gL) 1 1 4.(1)√/v-2μgL (2) △E=2mA2-2m-2ma 25 9.(1) 1 (2)80 解得△E=6m(e号-2gL) 4 25 5.C[由于规定p甲方向为正方向，两车动量关系为p甲>p2, 试题精析 碰后两车可能以相同的速度沿正方向前进，且动能损失最 大，选项A错误；碰楂过程甲车先对乙车做负功，后对乙车做 1.AD[由st(位移一时间)图线的斜率表示速度可知，碰前 正功，碰撞后乙车一定沿正方向前进，选项B错误；碰撞过程 2的位移不随时间的变化而变化，处于静止状态，m1的速 甲车可能反弹，且系统总动能减少，碰后乙车一定沿正方向 度大小为-签4m/s,方向只有向右才能与，相延，中 前进，选项C正确；由动量守恒定律可知，两车的动量变化量 大小相等，方向分别是△p甲沿负方向，△p乙沿正方向，选项 向右为正方向，故A正确；由题图读出，碰后m2向右运动， D错误。] m1向左运动，故B错误；由题图求出碰后m2和m1的速度 6.AC[在弹簧压缩过程中，甲、乙两物块及弹簧组成的系统所 分别为v2=2m/s,v1=一2m/s,根据动量守恒定律有m1v1 受的合外力为0，动量守恒，故A正确。当两物块相距最近时 =m202十m11,解得m2=0.3kg,故C错误；碰楂过程中系 速度相同，取碰撞前物块乙的速度方向为正方向，设共同速 统损失的机城能为△5=合m听-名m,-之” 1 2m2022,代 率为v,根据动量守恒定律有mu2一mv甲=2mw,解得v= 0.5m/s,故B错误。若物块甲的速率为1m/s,方向与原来相 入数据解得△E=0,故D正确。] 同，则由wz一mw甲=一mo十mvL,解得o'2=2m/s;若物 2.ABC「由于碰撞过程中无机械能损失，故甲、乙发生弹性碰 块甲的速率为1m/s,方向与原来相反，则由mv2一mv甲= 撞，根据动量守恒和机械能守恒可以解得两球碰后的速度 mu甲十mv,解得o,=0,故C正确。若物块甲的速率达到 时=2.吉别：时时=A正 m1+m2 5m/s,方向与原来相同，则mwz一mv甲=一mup十mv2,解 得2=6m/s,两个物块的速率都增大，动能都增大，违反了 确；当m1>m2时，o2=201,B正确；当m1<m2时，1= 能量守恒定律；若物块甲的速率达到5m/s,方向与原来相 一1，C正确；根据动能定理可知，D错误。] 反，则mvL一mw=mop十mu2,解得2=-4m/s,碰擅 3.BC[设子弹的初速度为V,子弹和滑块的共同速度为v',则 后，乙的动能不变，甲的动能增加，系统总动能增加，违反了 根据动量守恒定律，有mu=(m'十m)0',解得0'=m0 m'+m 能量守恒定律，所以物块甲的速率不可能达到5m/s,故D 错误。] 由于两矩形滑块A、B的质量相同，故两种情况中最后子弹 7.A[手榴弹在最高点时速度沿水平方向，vo=10m/s,设v。方 与滑块的速度都是相同的，子弹的速度变化相同，故A错误； 清块A,B的质量相同：初毫度均为0，来递度均为n 向为正方向，根据动量守恒得(m1十m2)v。=一m1v1十m2v2, ,故 所以v2=530m/s,℃2为正值，说明v2沿着爆炸前速度的 动量变化量相等，根据动量定理可知，整个射入过程中两滑 方向。] 块受的冲量一样大，故B正确；根据能量守恒定律，两个过程 8.AD[A球与B球碰撞过程，根据动量守恒和机械能守恒可 中系统产生的热量等于系统减少的机械能，即Q= 得2mo=2mu十2m0g,7×2mo2=号×2moi+2× 2(m十m则两个过程中系统产生的热量相同，故C正 m'm 2m℃，解得℃A=0,VB=v,可知质量相等的A、B两球发生 确；根据动能定理，射入滑块中时阻力对子弹做的功等于动 弹性碰撞后速度交换；同理可知，B、C两球发生弹性碰撞后 能的变化量，则阻力对射入滑块A中的子弹做的功等于对射 速度交换，则碰撞后B球的速度为O,C球的速度为c=vB =V,C球与D球碰楂过程，根据动量守恒和机械能守恒可得 入滑块B中的子弹做的功，故D错误。] 1 1 4.[解析](1)A从P到Q的过程由动能定理得 2muc=2mwc'土mup2X2mu22×2muc2+之n呢，解 -mgL=2-m 得c=弓-号可知最染A,B两球处于静止状态，C、 解得v=√06-2gL。 D两球处于运动状态。故选AD。] 451■ 9.[解析](1)对于子弹进入A中的过程，由动量守恒定律得 设第二粒弹丸击中沙袋后弹丸和沙袋的共同速度为2，同理 m0o=(m#十mA)o1,解得它们的共同速度，即A的最大速 有mv-(m十5m)v1=(m+6m)v2 mV0V0 1 度U1一m铁十m =4 ·7mu2=7mgL(1-cos0) (2)以子弹、A和B组成的系统作为研究对象，整个作用过程 解得、6 0-13 中总动量守恒，弹簧具有最大压缩量时，它们的速度相等，由 动量守恒定律得m=(m华十mA十mB)2,解得三者的共同速 4.B[根据动量守恒可知m。v。=m66,解得t。:v6=m6: m。=2:1,选项A错误；弹簧对小物块a、b所做的功的大小 度，即弹簧具有最大压缩量时，B物体的速度2 2 mv 1 m每十mA十mB -89 ×兰-，选项B正，D 2n6v号 分层作业（五） 错误；根据动量定理有I。=m℃。，I。=m6v6,则弹簧对小物 块a与b的冲量大小之比为1：1，选项C错误。] 答案速对 5.BC[因水平面光滑且F1、F2等大反向，故甲、乙两小车及 弹簧组成的系统所受合外力为0，系统动量守恒，故A错误； 6 在整个过程中，水平恒力一直对系统做正功，小车速度减为0 B BC A A 时，弹簧伸长到最长，系统的机械能最大，故B正确；由Ek= m 1.vo+ m0+m4 会及p,=pe得B<B:成C正喷在板力作月下，甲、 乙两小车开始做加速运动，弹簧仲长，弹簧弹力变大，两小车 2.。+m m mo-mu 做加速度减小的加速运动，当弹簧弹力等于恒力时小车速度 6 达到最大，之后弹簧弹力大于恒力，两小车做减速运动，直到 3.13 速度为0时，弹簧伸长量达最大，此时弹簧弹力大于恒力F1、 1 F2的大小，故D错误。] 8.3mu6 6.A[小球和圆槽组成的系统在水平方向上不受外力，故系统 试题精析 在水平方向上动量守恒，细线被烧断的瞬间，系统在水平方 向的总动量为0，又知小球到达最高点时，小球与圆槽水平方 1.[解析]选地面为参考系，以小车前进的方向为正方向，根 向有共同速度，设为'，由动量守恒定律有0=(m。十m)v', 据动量守恒定律有 所以v'=0,故A正确。] (mo+m)v。=mov+m(v-u) 7.A[小车和物体水平方向上动量守恒，则mw1cos0=mo02(0 解得u=十m。十m m 为斜面领角)，则巴=m。>m,故选A] 2mcos>m 2[解析]在火箭向后喷气的过程中，选火箭本身及喷出的气 8.[解析]设碰后A、B和C的共同速度大小为V,由动量守恒 体为系统。设第一、二次喷出气体后火箭的速度分别为1、 定律得3mv=mv。 ① 2,取火箭原来的运动方向为正方向。由动量守恒定律得 设C离开弹簧时，A、B的共同速度大小为v1,由动量守恒定 第一次喷出气体后，有mvo=(mo一m)01十m(1一u) 律有3mv=2mo1+mv。 ② 设弹簧释放的弹性势能为E。,从细线断开到C与弹簧分开 解得01=十。“ m 的过程中，由机械能守恒定律有 第二次喷出气体后，有 号x3m)+E,= 1 ⊙ (m。-m)v1=(m。-2m)v2+m(v2-u) 1 解得v2=U1 m 由①②国式得弹簧所释放的势能为E,=3m0。 mo-mu 将代入得=+十m” 分层作业（六） 3.[解析]弹丸击中沙袋瞬间，系统水平方向不受外力作用，动量 答案速对 守恒，设第一粒弹丸击中沙袋后弹丸和沙袋的共同速度为1，细 绳长为L,根据动量守恒定律有mw=(m十5m)v1 3 56 7 8 9 1011 沙袋摆动过程中只有重力做功，系统机械能守恒，有 D BACD:B BD AB:ABC:AB BC C A 1 ·6mu=6mgL(1-cos9) 12.(1)0.1m10m/s2(2)√2m/s 146■ 0□00□00 分层作业（四） □口1口口1□ 题 2□2222 卡 年级： 学号后 33333 弹性碰撞与非弹性碰撞 信 4□4口44口4☐ 班级： 5555I5 (满分：44分) 位 66☐6]66 姓名： 707D7077 8☐8□8☐8]8 9□99□99□ [A]射入滑块A的子弹速度变化大 基础对点练· [B]整个射入过程中两滑块受的冲量一样大 1.(4分)（多选）如图甲所示，在光滑水平面上的 [c]两个过程中系统产生的热量相同 两个小球发生正碰，小球的质量分别为1和 [D]阻力对射入滑块A中的子弹做的功是对射 m2,图乙为它们碰撞前后的s-t图像。已知m1 入滑块B中子弹的两倍 =0.1kg。由此可以判断 () 876543210+0.5 s/m 4.(8分)如图所示，水平轨道Q点左侧粗糙，右侧 16 12 光滑，轨道上有三个木块A、B、C,质量分别为 m2 8 mi mA=3m、mB=mc=m,开始时B、C均静止， 左(m (m2)右 m1 A在P点以初速度。向右运动，运动到Q点 ainnmmmm 2 6 免 与B碰撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一 乙 [A]碰前m2静止，m1向右运动 起，此后A与B间的距离保持不变。已知A [B]碰后m2和m1都向右运动 与粗糙水平面间的动摩擦因数为4，P、Q间距 [c]由动量守恒可以算出m2=0.2kg 离为L。求： [D]碰撞过程中系统机械能未损失 (1)碰前瞬间A的速度大小v; 2.(4分)（多选）甲物体在光滑水平面上的运动速 (2)A与B碰撞过程系统损失的机械能。 度为1，与静止的乙物体相碰，碰撞过程中无 机械能损失，下列结论正确的是 () c [A]乙的质量等于甲的质量时，碰撞后乙的速度 为v1 [B]乙的质量远远小于甲的质量时，碰撞后乙的 速率是201 [c]乙的质量远远大于甲的质量时，碰撞后甲的 速率是01 [D]碰撞过程中甲对乙做的功大于乙动能的 增量 3.(4分)（多选）如图所示，两个质量和速度均相 同的子弹分别水平射入静止在光滑水平地面上 质量相同、材料不同的两矩形滑块A、B中，子 弹射入人A中的深度是射入B中深度的两倍。 上述两个射入过程相比较 () 巴 A B minninniMnin.mmiimmmmmmmim 7 8.(4分)（多选）如图所示，A、B、C、D四个大小 ·能力提升练。 相同的小球并排放置在光滑的水平面上，A、 5.(3分)甲、乙两碰碰车沿同一直线相向而行，在 B、C球质量为2m,D球质量为m。A球以速 碰前双方都关闭了动力，且两车动量关系为 度向B球运动，所发生的碰撞均为弹性碰 p甲>饣乙。若规定p甲方向为正方向，不计一切 撞，则碰撞之后 () 阻力，则 ) A [A]碰后两车可能以相同的速度沿负方向前进， 且动能损失最大 [A]2个小球静止，2个小球运动 [B]碰撞过程甲车总是对乙车做正功，碰撞后乙 [B]1个小球静止，3个小球运动 车一定沿正方向前进 []碰撞过程甲车可能反弹，且系统总动能减 [©B球速度为号 少，碰后乙车一定沿正方向前进 [D]C球速度为号 [D]两车的动量变化量大小相等，方向分别是 △p甲沿正方向，△pz沿负方向 19876543210+0.5 6.(4分)（多选）质量为m的物块甲以3m/s的速 9.(10分)如图所示，一轻质弹簧两端连着物体A 度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定其上， 和B,放在光滑的水平面上，物体A被水平速 另一质量也为m的物块乙以4m/s的速度与 度为。的子弹击中，子弹留在其中，已知A的 甲相向运动，如图所示，则 ( 质量是B质量的云，子弹的质量是B质量的 乙 甲 一→000000 imiiininiinnM 。求： [A]甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，两物块及 (1)A物体获得的最大速度的大小； 弹簧组成的系统动量守恒 (2)弹簧压缩量最大时物体B的速度大小。 [B]当两物块相距最近时，甲物块的速率为0 0 [c]当甲物块的速率为1m/s时，乙物块的速率 AB i 可能为2m/s,也可能为0 [o]甲物块的速率可能达到5m/s 7.(3分)一颗手榴弹被投出后到达最高点时的速 度为v。=10m/s,设它炸成两块后，质量为 0.4kg的大块的速度大小为250m/s,方向与 原来方向相反。若取。方向为正方向，则质量 为0.2kg的小块的速度为 () [A]530m/s,与原来方向相同 [B]530m/s,与原来方向相反 [c]470m/s,与原来方向相同 [D]470m/s,与原来方向相反 8 ■