1.5 碰撞(Word练习)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册（教科版）

**基本信息** 高中物理“碰撞”同步练，采用“基础对点练+素养综合练”分层设计，通过概念辨析、情境计算到实际应用的进阶路径，巩固碰撞特点、动量守恒等知识，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础对点练|碰撞特点与分类、动量守恒基本应用|概念辨析（题1）、单一情境计算（题2-3），夯实基础| |素养综合练|多体碰撞、实际情境分析（冰壶运动）|复杂系统推理（题9）、实验数据处理（题12），提升科学论证能力|

5.碰撞 题组一　碰撞的特点和分类 1.下列关于碰撞的理解正确的是（　　） A．碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程 B．在碰撞现象中，一般内力都远大于外力，所以可以认为碰撞时系统的动能不变 C．如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫作非弹性碰撞 D．微观粒子的相互作用由于不发生直接接触，所以不能称其为碰撞 2.甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1 kg，则碰撞过程两物块损失的机械能为（　　） A．3 J　 B．4 J C．5 J　 D．6 J 3.质量相等的三个物块在一光滑水平面上排成一直线，且彼此隔开了一定的距离，如图所示。具有动能E0的第1个物块向右运动，依次与其余两个静止物块发生碰撞，最后这三个物块粘在一起，这个整体的动能为（　　） A．E0　 B． C．　 D． 4.台球是大家比较喜爱的一项运动。小明同学设计了一个台球趣味游戏，在光滑水平面上，利用一个白球A以初速度v0去撞击2 023个一字排开的花球，如图所示，已知球与球之间的碰撞为弹性正碰，白球质量是花球质量的2倍，则编号为1的花球的最终速度为（　　） A．v0　 B．v0 C．v0　 D．v0 5.〔多选〕如图所示，竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与光滑水平桌面相切，小滑块B静止在圆弧轨道的最低点。现将小滑块A从圆弧轨道的最高点无初速度释放。已知圆弧轨道半径R=1.8 m，小滑块间的质量关系是mB=2mA，重力加速度g=10 m/s2。则碰后小滑块B的速度大小可能是（　　） A.5 m/s　 B．4 m/s C.3 m/s　 D．2 m/s 题组二　碰撞问题的合理性分析与判断 6.〔多选〕（2026•四川省成都市蓉城名校高一期末联考）质量相等、大小相同的A、B两小球在光滑的水平面上沿同一直线向同一方向运动，以A球碰撞前动量方向为正方向，A球的动量为7 kg•m/s， B球的动量为5 kg•m/s，当A球追上B球时发生碰撞，碰撞后A、B两小球的动量可能分别为（　　） A．6 kg•m/s，6 kg•m/s B．5 kg•m/s，7 kg•m/s C．－5 kg•m/s，17 kg•m/s D．8 kg•m/s，4 kg•m/s 7.〔多选〕如图所示，半径和动能都相等的两个小球相向而行。甲球质量m甲大于乙球质量m乙，水平面是光滑的，两球做对心碰撞以后的运动情况可能是下述哪些情况（　　） A．甲球速度为零，乙球速度不为零 B．两球速度都不为零 C．乙球速度为零，甲球速度不为零 D．两球都以各自原来的速率反向运动 8.（2026•四川成都期末）甲、乙两铁球质量分别是m1=1 kg、m2=2 kg，在光滑平面上沿同一直线运动，速度分别是v1=6 m/s、v2=2 m/s。甲追上乙发生正碰后两物体的速度有可能是（　　） A．v1′=7 m/s，v2′=1.5 m/s B．v1′=2 m/s，v2′=4 m/s C．v1′=3.5 m/s，v2′=3.5 m/s D．v1′=8 m/s，v2′=1 m/s 9.〔多选〕（2026•四川省南充市白塔中学高二月考）如图甲所示，“充气碰碰球”游戏是一项很减压的趣味运动项目。为了研究其中的碰撞规律，简化为如图乙所示的模型：直径相同的A球和B球碰撞前后都在同一水平直线上运动，碰前A球的动量pA=50 kg•m/s，B球静止，碰后B球的动量变为pB=40 kg•m/s。则两球质量mA与mB间的关系可能是（　　） A．mB=0.8mA　 B．mB=0.5mA C．mB=4mA　 D．mB=mA 10.如图所示，质量为m的A球以速度v0在光滑水平面上运动，与原来静止的质量为5m的B球碰撞，碰撞后A球以v=av0（待定系数a＜1）的速率弹回，A球与挡板P发生碰撞时无能量损失，若要使A球能追上B球再次相撞，则a的取值范围为（　　） A．＜a≤　 B．＜a≤ C．＜a≤　 D．＜a≤ 11.如图所示，一质量为m1的物体以v0的初速度与另一质量为m2的静止物体发生碰撞，其中m2=km1，k＜1。碰撞可分为完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞以及非弹性碰撞。碰撞后两物体速度分别为v1和v2。假设碰撞在一维上进行，且一个物体不可能穿过另一个物体。物体1撞后与碰撞前速度之比r=的取值范围是（　　） A．≤r≤1　 B．≤r≤ C.0≤r≤　 D．≤r≤ 12.在冰壶比赛中，球员手持毛刷擦刷冰面，可以改变冰壶滑行时受到的阻力。如图a所示，蓝壶静止在圆形区域内，运动员用等质量的红壶撞击蓝壶，两壶发生正碰。碰撞前后两壶的v－t图像如图b所示。 （1）蓝壶运动时加速度多大？ （2）碰撞后两壶相距的最远距离为多少？ （3）请通过计算说明两壶是否发生了弹性碰撞。 答案 5.碰撞 1.A　碰撞是十分普遍的现象，它是相对运动的物体相遇时在极短时间内发生的一种现象，一般内力远大于外力，系统动量守恒，动能不一定不变。如果碰撞中机械能守恒，就叫作弹性碰撞。微观粒子的相互作用同样具有短时间内通过强大内力作用的特点，所以仍然是碰撞，故A正确。 2.A　根据题图知，碰撞前甲、乙的速度分别为v甲=5.0 m/s，v乙=1.0 m/s，碰撞后甲、乙的速度分别为v甲′=－1.0 m/s，v乙′=2.0 m/s，碰撞过程由动量守恒定律得m甲v甲＋m乙v乙=m甲v甲′＋m乙v乙′，解得m乙=6 kg，碰撞过程损失的机械能ΔE=m甲＋m乙－m甲v甲′2－m乙v乙′2，解得ΔE=3 J，故选A。 3.C　由碰撞中动量守恒得mv0=3mv1， 解得v1=① E0=m② Ek′=×3m③ 由①②③式联立得Ek′=×3m2=×=，故C正确。 4.A　质量为2m的白球A以初速度v0与编号为2023的花球发生弹性正碰，满足动量守恒定律和机械能守恒定律，设碰后白球和编号为2023的花球的速度分别为vA1、v1，以向右为正方向，则2mv0=2mvA1＋mv1，（2m）=（2m）＋m，解得vA1=v0，v1=v0。同理分析，两个质量相同花球碰撞时，根据动量守恒定律和机械能守恒定律知，两球速度交换，此时编号为2023的花球与编号为2022的花球交换速度，以此类推，最终编号为1的花球的速度为v1′=v0，故A正确，B、C、D错误。 5.BCD　滑块A下滑过程，由机械能守恒定律得mAgR=mA，解得v0=6 m/s，若两个滑块发生的是弹性碰撞，取向右为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律得mAv0=mAvA＋mBvB，mA=mA＋mB，解得vB=4 m/s，若两个滑块发生的是完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得mAv0=（mA＋mB）vB′，解得vB′=2 m/s，所以碰后小滑块B的速度大小范围为2 m/s≤vB≤4 m/s，不可能为5 m/s，故选B、C、D。 6.AB　两球碰撞过程动量守恒、动能不增加、碰撞前、后速度合理，故须满足pA＋pB=pA′＋pB′，＋≥pA′2＋pB′2，并且碰后B球速度（动量）必变大，选项A、B正确；C项中不满足＋≥pA′2＋pB′2，即碰后系统动能增加，选项C错误；D项中不满足B球速度（或动量）增大，选项D错误。 7.AB　根据两球动能相等，有m甲=m乙，得出两球碰前动量大小之比= ，因m甲＞m乙，则p甲＞p乙，则系统的总动量方向向右。根据动量守恒定律可以判断，碰后两球运动情况可能是A、B所述情况，而C、D情况是违背动量守恒的，故C、D情况是不可能的。 8.B　以甲的初速度方向为正方向，碰撞前总动量p=m甲v甲＋m乙v乙=（1×6＋2×2）kg•m/s=10 kg•m/s，碰撞前的总动能Ek=m甲＋m乙=×1×62 J＋×2×22 J=22 J。如果v甲′=7 m/s、v乙′=1.5 m/s，碰撞后动量守恒、机械能增加，且v′甲＞v′乙，即碰后速度不合理，故A错误；如果v甲′=2 m/s，v乙′=4 m/s，碰撞过程动量守恒、机械能不增加，且碰撞后速度合理，故B正确；如果v甲′=3.5 m/s，v乙′=3.5 m/s，碰撞过程动量不守恒，故C错误；如果v甲′=8 m/s，v乙′=1 m/s，碰撞过程动量守恒、机械能增加，且v′甲＞v′乙，即碰后速度不合理，故D错误。 9.ACD　碰撞过程系统动量守恒，以A球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得pA=pA′＋pB′，解得pA′=10 kg•m/s，根据碰撞过程总动能不增加，则有≥＋，解得mB≥mA，碰后两球同向运动，A的速度不大于B的速度，则有≤，解得mB≤4mA，综上分析可知mA≤mB≤4mA，故选A、C、D。 10.A　规定向右为正方向，由动量守恒定律可知 mv0=－m•av0＋5mv1① 根据碰撞过程动能不会增大可知 m≥m（av0）2＋（5m）② 球与挡板P发生碰撞时无能量损失，与挡板碰后以原速度大小返回，若要使A球能追上B球再次相撞，所以有av0＞v1③ 由①②③式可得＜a≤，故选A。 11.D　若物体发生弹性碰撞，则满足动量守恒定律和机械能守恒定律， 即m1v0=m1v1＋m2v2且 m1=m1＋m2， 联立解得=； 若物体发生完全非弹性碰撞，碰撞后两物体速度相等，根据动量守恒定律有m1v0=（m1＋m2）v1，则物体1撞后与碰撞前速度之比==， 综上可得≤r≤，故A、B、C错误，D正确。 12.（1）0.3 m/s2　（2）1.275 m　（3）没有发生弹性碰撞 解析：（1）由题图b可知，碰前瞬间红壶的速度v0=1.2 m/s，碰后瞬间红壶的速度为v红=0.3 m/s，根据动量守恒定律可得mv0=mv红＋mv蓝 解得v蓝=0.9 m/s 根据三角形相似知= 解得t1=4 s 蓝壶运动时间为Δt=4 s－1 s=3 s 蓝壶的加速度大小为 a==0.3 m/s2。 （2）碰撞后蓝壶速度一直大于红壶，故在蓝壶静止前两壶距离一直在增大，速度—时间图像与横轴围成的面积表示位移，则碰后两壶相距的最远距离为 s= m－ m=1.275 m。 （3）碰撞前瞬间两壶的总动能为 Ek1=m＋0=0.72m（J） 碰撞后瞬间两壶的总动能为 Ek2=m＋m=0.45m（J） 则Ek1＞Ek2，所以两壶碰撞为非弹性碰撞。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $