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(cè)

高中物理選擇性必修第一冊(cè)第一章動(dòng)量守恒定律彈性碰撞和非彈性碰撞（提高）一、單項(xiàng)選擇題1．如圖所示，在光滑的水平面上放有兩個(gè)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(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，B球速率最大D．當(dāng)彈簧壓縮量最大時(shí)，兩球速率都最小2．如圖所示，光滑的水平面上有一個(gè)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(guò)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(gè)光滑圓軌道，在軌道的B點(diǎn)靜止著一個(gè)質(zhì)量為m2的彈性小球乙，另一個(gè)質(zhì)量為m1的彈性小球甲以初速v0運(yùn)動(dòng)，與乙球發(fā)生第一次碰撞后，恰在D點(diǎn)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(gè)物體在一光滑水平面上排成一直線(xiàn)，且彼此隔開(kāi)一定距離，如圖所示，具有初動(dòng)能E0的第一號(hào)物塊向右運(yùn)動(dòng)，依次與其余兩個(gè)靜止物塊發(fā)生碰撞，最后這三個(gè)物塊粘成一個(gè)整體，這個(gè)整體的動(dòng)能等于（）A．E0 B． C． D．6．甲、乙兩個(gè)物塊在光滑水平桌面上沿同一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，甲追上乙，并與乙發(fā)生碰撞，碰撞前甲、乙的速度隨時(shí)間的變化如圖中實(shí)線(xiàn)所示。已知甲的質(zhì)量為1kg，則（）A．碰撞前甲的動(dòng)量大小為1kgm/sB．碰撞后乙的動(dòng)量大小為6kgm/sC．碰撞前后，甲的動(dòng)量減小了6kgm/sD．碰撞過(guò)程，兩物塊損失的機(jī)械能為6J7．如圖，光滑水平面上放著長(zhǎng)木板B，質(zhì)量m＝2kg的木塊A以速度v0＝2m/s滑上原來(lái)靜止的長(zhǎng)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(shí)間變化情況如右圖所示，重力加速度g＝10m/s2.則下列說(shuō)法正確的是（）A．A、B之間動(dòng)摩擦因數(shù)為B．長(zhǎng)木板的質(zhì)量為1kgC．長(zhǎng)木板長(zhǎng)度至少為2mD．A、B組成系統(tǒng)損失機(jī)械能為4J8．如圖所示，質(zhì)量為M的小車(chē)置于光滑的水平面上，車(chē)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(chē)的上表面，若車(chē)足夠長(zhǎng)，則（）A．木塊的最終速度為v0B．由于車(chē)表面粗糙，小車(chē)和木塊所組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒C．車(chē)表面越粗糙，木塊減少的動(dòng)量越多D．車(chē)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(guò)時(shí)間t穿透木塊，子彈穿出時(shí)的速度為v1，木塊的速度為v2。已知子彈在木塊中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力大小為F，木塊的長(zhǎng)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(chē)，質(zhì)量均為m＝1kg，現(xiàn)將小球C用長(zhǎng)為m的細(xì)線(xiàn)懸于輕質(zhì)支架頂端，mC＝。開(kāi)始時(shí)A車(chē)與C球以v0＝4m/s的速度沖向靜止的B車(chē)。若兩車(chē)正碰后粘在一起，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，則（）A．A車(chē)與B車(chē)碰撞瞬間，兩車(chē)動(dòng)量守恒，機(jī)械能也守恒B．從兩車(chē)粘在一起到小球擺到最高點(diǎn)的過(guò)程中，A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)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(xiàng)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(gè)物塊，現(xiàn)用外力緩慢向左推B使彈簧壓縮，此過(guò)程中推力做功為W，然后撤去外力，則（）A．從開(kāi)始到A離開(kāi)墻面的過(guò)程中，墻對(duì)A的沖量為0B．當(dāng)A離開(kāi)墻面時(shí)，B的動(dòng)量大小為C．A離開(kāi)墻面后，A的最大速度為D．A離開(kāi)墻面后，彈簧的最大彈性勢(shì)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(diǎn)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(kāi)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(dá)與管道圓心O等高處，關(guān)于兩小球質(zhì)量比值的說(shuō)法正確的是（）A．B．C．D．13．如圖所示，質(zhì)量為M的長(zhǎng)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(diǎn)）以v0的初速度從木板左端沿木板上表面沖上木板，帶動(dòng)木板M一起向前滑動(dòng)，木板足夠長(zhǎng)。根據(jù)本題的已知條件，從m開(kāi)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(yùn)動(dòng)的速度B．兩者共速所需要的時(shí)間C．m與M之間的摩擦力f對(duì)兩物體做功之和D．m與M之間的摩擦力f對(duì)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(xiàn)、同一方向運(yùn)動(dòng)，A球的動(dòng)量是7kg·m/s，B球的動(dòng)量是5kg·m/s，當(dāng)A球追上B球發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動(dòng)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(zhǎng)的小車(chē)以v0=s的速度沿光滑的水平面運(yùn)動(dòng)，在小車(chē)正上方h=處有一質(zhì)量為m=的可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊靜止釋放，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間剛好落在小車(chē)上無(wú)反彈，作用時(shí)間很短，隨后二者一起沿水平面向右運(yùn)動(dòng)。已知物塊與小車(chē)上表面之間的動(dòng)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(shuō)法正確的是（）A．物塊落在小車(chē)的過(guò)程中，物塊和小車(chē)的動(dòng)量守恒B．物塊落上小車(chē)后的最終速度大小為3m/sC．物塊在小車(chē)的上表面滑動(dòng)的距離為D．物塊落在小車(chē)的整個(gè)過(guò)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(dòng)摩擦因數(shù)為μ．若滑塊以速度v開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),與盒的左、右壁發(fā)生無(wú)機(jī)械能損失的碰撞,滑塊在盒中來(lái)回運(yùn)動(dòng)多次,最終相對(duì)于盒靜止,則此時(shí)盒的速度大小為_(kāi)_________；滑塊相對(duì)于盒運(yùn)動(dòng)的路程為_(kāi)_________．17．如圖所示，木塊A的質(zhì)量mA＝1kg，足夠長(zhǎng)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?，F(xiàn)使A以v0＝12m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，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_(kāi)_m/s，C運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為_(kāi)_m/s，整個(gè)過(guò)程中因?yàn)锽、C之間的摩擦而產(chǎn)生的總內(nèi)能為_(kāi)__J。18．某機(jī)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(yuǎn)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(gè)質(zhì)量也為m的小球b“沖撞”小球a,小球a恰好到達(dá)圓管最高點(diǎn)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_(kāi)___，小球b對(duì)小球a的沖量大小為_(kāi)____。四、解答題19．如圖所示，質(zhì)量為＝的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在質(zhì)量為＝的木板左端，足夠長(zhǎng)的木板靜止在光滑水平面上，物塊與木板間的動(dòng)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(shí)間極短），取。子彈射入后，求(1)子彈進(jìn)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(shí)間。20．如圖所示，在光滑水平面上有一個(gè)長(zhǎng)為L(zhǎng)的木板B，上表面粗糙，在其左端有一個(gè)光滑的圓弧槽C與長(zhǎng)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(dá)C的最高點(diǎn).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(dòng)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(gè)靜止的小物塊A和B（可視為質(zhì)點(diǎn)），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(guò)半圓形軌道的最高點(diǎn)，重力加速度取g=10m/s2，不計(jì)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(shì)能。參考答案一、單項(xiàng)選擇題12345678910CBABDCAACC二、多項(xiàng)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(guò)程，以子彈和物塊組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，取向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得＝代入數(shù)據(jù)解得=所以子彈進(jìn)入物塊后一起向右滑行的最大速度是(2)當(dāng)子彈、物塊、木板三者同速時(shí)，木板的速度最大，由動(dòng)量守恒定律可得＝代入數(shù)據(jù)解得=(3)對(duì)木塊在木板上滑動(dòng)時(shí)，由動(dòng)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(dòng)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(dāng)A滑上C，B與C分離，A、C間發(fā)生相互作用．A到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)兩者的速度相等．A、C組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒和系統(tǒng)機(jī)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)