彈性碰撞和非彈性碰撞(提高)-【新教材】人教版高中物理選擇性必修同步檢測

高中物理選擇性必修第一冊第一章動量守恒定律彈性碰撞和非彈性碰撞（提高）一、單項選擇題1．如圖所示，在光滑的水平面上放有兩個小球A和B，其質(zhì)量，B球上固定一輕質(zhì)彈簧。A球以速率v去碰撞靜止的B球，則（）A．A球的最小速率為零B．B球的最大速率為vC．當彈簧恢復原長時，B球速率最大D．當彈簧壓縮量最大時，兩球速率都最小2．如圖所示，光滑的水平面上有一個質(zhì)量為的凸型滑塊，它的左側(cè)面與水平面相切，并且光滑，滑塊的高度為。質(zhì)量為的小球，以某一初速度在水平面上迎著光滑曲面沖向滑塊，要使小球越過滑塊，初速度至少是（）A． B． C． D．3．在光滑水平面上，一質(zhì)量為m，速度大小為的A球與質(zhì)量為2m靜止的B球碰撞后，A球的速度方向與碰撞前相反．則碰撞后B球的速度大小可能是（）A． B． C． D．4．如圖所示，在水平桌面上固定著一個光滑圓軌道，在軌道的B點靜止著一個質(zhì)量為m2的彈性小球乙，另一個質(zhì)量為m1的彈性小球甲以初速v0運動，與乙球發(fā)生第一次碰撞后，恰在D點發(fā)生第二次碰撞。則甲、乙兩球的質(zhì)量之比m1∶m2等于（）A．1∶9 B．1∶3 C．5∶3 D．2∶35．質(zhì)量相等的三個物體在一光滑水平面上排成一直線，且彼此隔開一定距離，如圖所示，具有初動能E0的第一號物塊向右運動，依次與其余兩個靜止物塊發(fā)生碰撞，最后這三個物塊粘成一個整體，這個整體的動能等于（）A．E0 B． C． D．6．甲、乙兩個物塊在光滑水平桌面上沿同一直線運動，甲追上乙，并與乙發(fā)生碰撞，碰撞前甲、乙的速度隨時間的變化如圖中實線所示。已知甲的質(zhì)量為1kg，則（）A．碰撞前甲的動量大小為1kgm/sB．碰撞后乙的動量大小為6kgm/sC．碰撞前后，甲的動量減小了6kgm/sD．碰撞過程，兩物塊損失的機械能為6J7．如圖，光滑水平面上放著長木板B，質(zhì)量m＝2kg的木塊A以速度v0＝2m/s滑上原來靜止的長木板B的上表面，由于A、B之間存在有摩擦，之后，A、B的速度隨時間變化情況如右圖所示，重力加速度g＝10m/s2.則下列說法正確的是（）A．A、B之間動摩擦因數(shù)為B．長木板的質(zhì)量為1kgC．長木板長度至少為2mD．A、B組成系統(tǒng)損失機械能為4J8．如圖所示，質(zhì)量為M的小車置于光滑的水平面上，車的上表面粗糙，有一質(zhì)量為m的木塊以初速度v0水平地滑至車的上表面，若車足夠長，則（）A．木塊的最終速度為v0B．由于車表面粗糙，小車和木塊所組成的系統(tǒng)動量不守恒C．車表面越粗糙，木塊減少的動量越多D．車表面越粗糙，因摩擦產(chǎn)生的熱量越多9．質(zhì)量為M的木塊靜止在光滑水平面上，一顆質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0擊中木塊，經(jīng)過時間t穿透木塊，子彈穿出時的速度為v1，木塊的速度為v2。已知子彈在木塊中運動時受到的阻力大小為F，木塊的長度為d，則下列關(guān)系式正確的是（）A． B．C． D．10．如圖所示，光滑水平面上有A、B兩輛小車，質(zhì)量均為m＝1kg，現(xiàn)將小球C用長為m的細線懸于輕質(zhì)支架頂端，mC＝。開始時A車與C球以v0＝4m/s的速度沖向靜止的B車。若兩車正碰后粘在一起，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，則（）A．A車與B車碰撞瞬間，兩車動量守恒，機械能也守恒B．從兩車粘在一起到小球擺到最高點的過程中，A、B、C組成的系統(tǒng)動量守恒C．小球能上升的最大高度為mD．小球能上升的最大高度為m二、多項選擇題11．如圖所示，在光滑的水平面上放著質(zhì)量分別為m和2m的A、B兩個物塊，現(xiàn)用外力緩慢向左推B使彈簧壓縮，此過程中推力做功為W，然后撤去外力，則（）A．從開始到A離開墻面的過程中，墻對A的沖量為0B．當A離開墻面時，B的動量大小為C．A離開墻面后，A的最大速度為D．A離開墻面后，彈簧的最大彈性勢能為12．如圖所示，光滑圓形管道固定在豎直面內(nèi)，直徑略小于管道內(nèi)徑可視為質(zhì)點的小球A、B質(zhì)量分別為mA、mB，A球從管道最高處由靜止開始沿管道下滑，與靜止于管道最低處的B球相碰，碰后A、B球均能剛好到達與管道圓心O等高處，關(guān)于兩小球質(zhì)量比值的說法正確的是（）A．B．C．D．13．如圖所示，質(zhì)量為M的長木板靜止在光滑水平地面上，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小滑塊（可視為質(zhì)點）以v0的初速度從木板左端沿木板上表面沖上木板，帶動木板M一起向前滑動，木板足夠長。根據(jù)本題的已知條件，從m開始沖上M到兩者共速，可以求出的物理量有（）A．m和M共同運動的速度B．兩者共速所需要的時間C．m與M之間的摩擦力f對兩物體做功之和D．m與M之間的摩擦力f對M的沖量14．質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動，A球的動量是7kg·m/s，B球的動量是5kg·m/s，當A球追上B球發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動量可能值是（）A．pA=6kg·m/s，pB=6kg·m/sB．pA=3kg·m/s，pB=9kg·m/sC．pA=－2kg·m/s，pB=14kg·m/sD．pA=－4kg·m/s，pB=17kg·m/s15．如圖所示，質(zhì)量為M=2kg足夠長的小車以v0=s的速度沿光滑的水平面運動，在小車正上方h=處有一質(zhì)量為m=的可視為質(zhì)點的物塊靜止釋放，經(jīng)過一段時間剛好落在小車上無反彈，作用時間很短，隨后二者一起沿水平面向右運動。已知物塊與小車上表面之間的動摩擦因數(shù)為μ＝，重力加速度為g=10m/s2，忽略空氣阻力。則下列說法正確的是（）A．物塊落在小車的過程中，物塊和小車的動量守恒B．物塊落上小車后的最終速度大小為3m/sC．物塊在小車的上表面滑動的距離為D．物塊落在小車的整個過程中，系統(tǒng)損失的能量為三、填空題16．如圖所示,方盒A靜止在光滑的水平面上,盒內(nèi)有一小滑塊B,盒的質(zhì)量是滑塊的2倍,滑塊與盒內(nèi)水平面間的動摩擦因數(shù)為μ．若滑塊以速度v開始向左運動,與盒的左、右壁發(fā)生無機械能損失的碰撞,滑塊在盒中來回運動多次,最終相對于盒靜止,則此時盒的速度大小為__________；滑塊相對于盒運動的路程為__________．17．如圖所示，木塊A的質(zhì)量mA＝1kg，足夠長的木板B的質(zhì)量mB＝4kg，質(zhì)量為mC＝4kg的木塊C置于木板B上，水平面光滑，B、C之間有摩擦。現(xiàn)使A以v0＝12m/s的初速度向右運動，與B碰撞后以4m/s的速度彈回，則A與B碰撞后瞬間，B的速度為__m/s，C運動過程中的最大速度為__m/s，整個過程中因為B、C之間的摩擦而產(chǎn)生的總內(nèi)能為___J。18．某機械裝置的豎直切面如圖所示，裝置由內(nèi)壁光滑的圓管構(gòu)成，其中AB部分水平，BC部分是內(nèi)徑為R的半圓，且圓管半徑遠小于R。由于某種原因，一質(zhì)量為m的小球a留在了水平管內(nèi)，現(xiàn)用一個質(zhì)量也為m的小球b“沖撞”小球a,小球a恰好到達圓管最高點C.已知兩小球發(fā)生彈性正碰，兩小球直徑略小于圓管直徑，重力加速度為g.則小球b的入射速度大小為____，小球b對小球a的沖量大小為_____。四、解答題19．如圖所示，質(zhì)量為＝的物塊（可視為質(zhì)點）放在質(zhì)量為＝的木板左端，足夠長的木板靜止在光滑水平面上，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為＝，質(zhì)量為＝的子彈以速度＝沿水平方向射入物塊并留在其中（時間極短），取。子彈射入后，求(1)子彈進入物塊后一起向右滑行的最大速度；(2)木板向右滑行的最大速度；(3)物塊在木板上滑行的時間。20．如圖所示，在光滑水平面上有一個長為L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一個光滑的圓弧槽C與長木板接觸但不連接，圓弧槽的下端與木板的上表面相平，B、C靜止在水平面上，現(xiàn)有滑塊A以初速度v0從右端滑上B并以滑離B，恰好能到達C的最高點.A、B、C的質(zhì)量均為m，試求：（1）滑塊與木板B上表面間的動摩擦因數(shù)μ；（2）圓弧槽C的半徑R21．如圖所示，水平地面上有兩個靜止的小物塊A和B（可視為質(zhì)點），A的質(zhì)量為m=，B的質(zhì)量為M=，A、B之間有一輕質(zhì)彈簧，彈簧的兩端與物塊接觸而不連接。水平面的左側(cè)連有一豎直墻壁，右側(cè)與半徑為R=的半圓形軌道相切?，F(xiàn)壓縮彈簧使A、B由靜止釋放（A、B分離后立即撤去彈簧），A與墻壁發(fā)生彈性碰撞后，在水平面上追上B相碰后粘合在一起。已知A、B粘合體剛好能通過半圓形軌道的最高點，重力加速度取g=10m/s2，不計一切摩擦。(1)求A、B相碰后粘合在一起的速度大??；(2)求彈簧壓縮后彈簧具有的彈性勢能。參考答案一、單項選擇題12345678910CBABDCAACC二、多項選擇題1112131415CDABACDABCCD三、填空題16．；；17．421618．四、解答題19．【答案】(1)；(2)；(3)【解析】(1)子彈射入物塊的過程，以子彈和物塊組成的系統(tǒng)為研究對象，取向右為正方向，由動量守恒定律得＝代入數(shù)據(jù)解得=所以子彈進入物塊后一起向右滑行的最大速度是(2)當子彈、物塊、木板三者同速時，木板的速度最大，由動量守恒定律可得＝代入數(shù)據(jù)解得=(3)對木塊在木板上滑動時，由動量定理得＝代入數(shù)據(jù)解得=20．【答案】（1）；（2）【解析】由于水平面光滑，A與B、C組成的系統(tǒng)動量守恒和能量守恒，有：mv0＝m(v0)＋2mv1①μmgL＝mv02－m(v0)2－×2mv12②聯(lián)立①②解得：μ＝.②當A滑上C，B與C分離，A、C間發(fā)生相互作用．A到達最高點時兩者的速度相等．A、C組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒和系統(tǒng)機械能守恒：m(v0)＋mv1＝(m＋m)v2③m(v0)2＋mv12＝(2m)v22＋mgR④聯(lián)立①③④解得：R＝21．【答案】(1)；(2)