弹性碰撞与非弹性碰撞 专项训练 -2027届高考物理一轮复习(人教版)

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弹性碰撞与非弹性碰撞-2027届高考物理一轮复习(人教版)

2027届高考物理一轮复习(人教版)

【知识清单】

1.弹性碰撞:动量守恒且动能守恒,一动一静时v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2),v2′=2m1v1/(m1+m2)。

2.完全非弹性碰撞:碰后共速,动能损失最大,共同速度v=(m1v1+m2v2)/(m1+m2)。

3.一般非弹性碰撞:动量守恒而动能减少,用动能损失量描述。

4.质量关系:两球质量相等时弹性正碰交换速度,入射球质量远小于被碰球时原速反弹,远大于时继续前进。

5.判断方法:先由动量守恒求碰后速度,再用动能不增检验碰撞是否可能发生。

6.碰撞过程:形变阶段动能转化为弹性势能,恢复阶段再转化回来,弹性碰撞无机械能损失。

 

一、典型例题(共3小题,先自主解答,再对照解析)

1.质量为m、速度为v的A球跟质量为4m的静止B球发生正碰。碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,则碰撞后B球速度,可能值的范围为(    )

A. B.

C. D.

2.下列关于碰撞的说法不正确的是(  )

A.弹性碰撞是一个理想化模型

B.两个小球碰撞过程作用时间极短,即内力远远大于外力,故两小球系统的动量守恒

C.两个弹性钢球发生弹性碰撞,碰撞发生过程中任何时刻两钢球总动能都守恒

D.发生完全非弹性碰撞的两个物体,系统损失的机械能都转化成了内能

3.如图,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为mB=2mA,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4kg·m/s。则(  )

A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5

B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1:10

C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5

D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1:2

二、当堂检测(共10小题)

【题组一 弹性碰撞】

4.质量相等的、两小球(视为质点)在同一竖直线的不同高度以不同的初速度同时竖直上抛,在球到达最高点时两球发生正碰且碰撞时间极短。图中实线和虚线分别表示、两小球位置随时间变化的曲线,图线Ⅰ前半page number 0

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部分、Ⅱ后半部分关于时刻对称。则下列说法正确的是(  )

A.时刻,球的速率大于球的速率 B.碰撞前后瞬间,球的动量不变

C.球先落回地面 D.碰撞后球的机械能大于球的机械能

 

 

 

5.如图所示,小物块a、b和c静置于光滑水平地面上。现让a以速度v向右运动,与b发生正碰,然后b与c也发生正碰。若a、b、c的质量可任意选择,碰撞可以是弹性也可以是非弹性的,各种可能的碰撞后,c的最大速度为(    )

A.4v B.6v C.9v D.12v

6.弹玻璃球是小孩子最爱玩的游戏之一,一次游戏中,有大小相同、但质量不同的A、B两玻璃球,质量分别为、,且,小朋友在水平面上将玻璃球A以一定的速度沿直线弹出,与玻璃球B发生正碰,玻璃球B冲上斜面后返回水平面时与玻璃球A速度相等,不计一切摩擦和能量损失,则、之比为(  )

  

A.1:2 B.1:3 C.1:4 D.1:5

7.大小相同的两个小球a、b并排静止在光滑水平面上,距小球b右侧l处有一竖直墙面,墙面垂直于两小球连线,如图所示。小球a的质量为,小球b的质量为m。现给小球a一沿连线向右的初速度,忽略空气阻力及所有碰撞过程中的动能损失,小球a与小球b发生第二次碰撞时距竖直墙面的距离为(  )

A. B. C. D.

8.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1kg,则(  )page number 1

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A.碰撞前甲的动量大小为1kgm/s

B.碰撞后乙的动量大小为6kgm/s

C.碰撞前后,甲的动量减小了6kgm/s

D.碰撞过程,两物块损失的机械能为6J

【题组二 完全非弹性碰撞】

9.A、B两球沿一直线运动并发生正碰,如图所示为两球碰撞前后的位移—时间图像。a、b分别为A、B两球碰撞前的位移—时间图线,c为碰撞后两球共同运动的位移—时间图线。若A球的质量m=2kg,则下列结论正确的是(    )

A.碰撞过程A的动量变化量为4kg•m/s

B.B球的质量是4kg

C.碰撞过程中A对B的冲量为4N•s

D.碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为8J

10.如图所示,A、B、C、D、E、F、G七个质量均匀、大小相同的球,A、G两球质量相等,B、C、D、E、F五球质量相等,A球质量小于B球质量,B、C、D、E、F、G放置在光滑的水平面上,A球以速度v0向B球运动,所发生的碰撞均为弹性碰撞,则发生一系列碰撞之后,最终(  )

A.五个小球静止,两个小球运动 B.四个小球静止,三个小球运动

C.三个小球静止,四个小球运动 D.七个小球都运动

11.如图所示,、、、、5个小球并排放置在光滑的水平面上,与它们共线的A球以速度向球运动,其中A、两球质量为,、、、四个小球质量为,所发生的碰撞均为弹性碰撞,则碰撞之后page number 2

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