1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞 同步练-2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

5　弹性碰撞和非弹性碰撞

基础练习

题型一　弹性碰撞和非弹性碰撞的判断

1.(多选题)A、B两个物块在光滑的水平地面上发生正碰,碰撞时间极短,两物块运动的位置随时间变化的x-t图像如图所示。以下说法正确的是(　　)

A.A、B的质量之比为2∶3

B.A、B的质量之比为3∶2

C.该碰撞为弹性碰撞

D.该碰撞为非弹性碰撞

2.(多选题)[2026云南昆明阶段测试]如图所示,2名同学玩弹射棋游戏,某次弹射过程简化如下:在水平桌面上先后放置两个完全相同的棋子A和B(均可视为质点),将棋子A从左侧以某一初速度快速弹出,两棋子发生正碰(碰撞时间极短),测得两棋子从碰后到停止滑行的距离分别为、L。下列说法正确的是(　　)

A.A、B两棋子发生的是非弹性碰撞

B.碰后瞬间A、B两棋子的速度大小之比为1∶4

C.碰后瞬间A、B两棋子的动能大小之比为1∶2

D.碰撞过程损失的机械能与碰撞前瞬间A棋子的动能之比为4∶9

题型二　弹性碰撞的应用

3.[2025北京师范大学第二附中月考]三个相同的小球用轻绳悬挂在水平支架上,轻绳互相平行,三个小球球心等高,彼此间有小间隙。它们之间的碰撞可视为弹性

碰撞。不计空气阻力。现向左拉起小球1,由静止释放。则在此后的运动过程中会出现下面哪个图所示的情境(　　)

　　　

4.(多选题)碰撞在宏观、微观世界中都是十分普遍的现象,在了解微观粒子的结构和性质的过程中,碰撞的研究起着重要的作用。一种未知粒子X跟静止的氢原子核正碰,测出碰撞后氢原子核的速度是v1,该未知粒子以相同速度跟静止的氮原子核正碰时,测出碰撞后氮原子核的速度是v1,已知氢原子核的质量是mH,氮原子核的质量是14mH,上述碰撞都是弹性碰撞,则下列说法正确的是(　　)

A.碰撞后未知粒子的机械能增大

B.碰撞后未知粒子的机械能减小

C.未知粒子的质量为

D.碰撞前未知粒子的速度为v1

5.[2026陕西西安一模]最近“一颗编号为2024YR4、直径在40 m至90 m之间的小行星可能在8年后撞击地球”的消息引起热议。我国已掌握动能撞击术来规避这个风险,如图所示,若用与小行星质量m、速率v相同的自主导航航天器去横向与小行星发生弹性碰撞,小行星被撞后瞬间速度大小变为v1,方向与原速度的夹角为θ,下列说法正确的是(　　)

A.v1=v　　　　B.v1=2v　　　　C.θ=30°　　　　D.θ=90°

6.[2026江苏镇江阶段测试]如图,一光滑直线轨道上静止着相同大小的A、B两球(可视为质点),B球左侧6 m处有一竖直挡板,B球与之碰撞后能等速率弹回。现A

以v0=2 m/s的速度与B发生弹性正碰,且碰后A仍向左运动。则两球前后两次碰撞期间,B球运动的路程可能为(　　)

A.5.5 m　　　　B.6.5 m　　　　C.7.5 m　　　　D.8.5 m

7.[2025北师大二附中开学摸底]如图所示,两质量分别为m1和m2的弹性小球(均可视为质点)叠放在一起,从高度为h处自由落下,h远大于两小球半径,所有的碰撞都是弹性碰撞,且都发生在竖直方向。已知m2=4m1,不计空气阻力,则质量为m1的小球反弹后能达到的最大高度为(　　)

A.5h　　　　B.11h　　　　C.h　　　　D.h

8.[2026重庆阶段测试]如图所示,质量分别为m1=1 kg、m2=2 kg的滑块A、B刚开始都静止于水平面上,现给滑块A水平向右的初速度v0=10 m/s,经t0=2 s,两滑块发生弹性碰撞,碰撞时间极短,最后两滑块减速至停止。已知滑块与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.2,取重力加速度g=10 m/s2,求:

(1)两滑块间的初始距离d;

(2)碰后瞬间B滑块的速度大小v'2;

(3)全过程摩擦力对A滑块的总冲量I。

题型三　非弹性碰撞的应用

9.[2025河北邯郸三校联考]如图所示,在光滑的水平面上有2 024个质量均为m的小球排成一条直线,均处于静止状态。现给第一个小球一初速度v0,使它正对其他小球运动。若小球间的所有碰撞都是完全非弹性的,则整个碰撞过程中因为碰撞损失的机械能为(　　)