弹性碰撞和非弹性碰撞 同步练习1— 高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.docx

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1、碰撞一选择题1.质量为m的小球A以水平初速度v0与原来静止在光滑水平面上的质量为3m的小球B发生正碰.已知碰撞过程中A球的动能减少了75%，则碰撞后B球的动能可能是A.124 mv02B.116 mv02C.18 mv02D.38 mv022.质量为m的小球A以速度v0在光滑水平面上运动，与质量为2m的静止小球B发生对心碰撞，则碰撞后小球A的速度大小vA和小球B的速度大小vB可能为A BC D3.如图所示，木块静止在光滑水平面上，子弹A、B从木块两侧同时射入木块，最终都停在木块中，这一过程中木块始终保持静止现知道子弹A射入深度dA大于子弹B射入的深度dB，则可判断A子弹质量mAmB B子弹入射

2、时的初动能EAEBC子弹入射时的初速度vAvB D子弹在木块中运动时间tAtB 4.质量为m的均匀木块静止在光滑水平面上，木块左右两侧各有一位拿着完全相同步枪和子弹的射击手。左侧射手首先开枪，子弹相对木块静止时水平射入木块的最大深度为d1，然后右侧射手开枪，子弹相对木块静止时水平射入木块的最大深度为d2，如图所示。设子弹均未射穿木块，且两颗子弹与木块之间的作用力大小均相等。当两颗子弹均相对于木块静止时， A木块静止，dl=d2 B木块向右运动，d1d2C木块静止，dld2 D木块向左运动，dl=d25.如图所示,光滑水平面上静止一个质量为M的木块,一颗质量为m的子弹以水平速度v0射入木块并留在

3、木块之中.下列说法中正确的是()A. 若M=3m,则此过程中子弹的动能将损失95%B. 在子弹射入木块的过程中,子弹和木块受到的冲量一定相同C. 若在此过程中木块获得的动能为6J,则该过程中产生的热量不可能为6JD. 在子弹射入木块的过程中,子弹射入木块的深度一定大于木块的位移 6.如图,一质量为m0=0.05 kg的子弹以水平初速度v0=200 m/s打中一放在水平地面上A点的质量为m=0.95 kg的物块,并留在物块内(时间极短,可忽略),随后物块从A点沿AB方向运动,与距离A点L=5 m的B处的墙壁碰撞前瞬间的速度为v1=8 m/s,碰后以v2=6 m/s的速度反向运动直至静止,测得物块

4、与墙碰撞的时间为t=0.05 s,g取10 m/s2,A.物块从A点开始沿水平面运动的初速度v=10 m/sB.物块与水平地面间的动摩擦因数=0.36C.物块与墙碰撞时受到的平均作用力大小F=266 ND.物块在反向运动过程中产生的摩擦热Q=18 J7.如图所示,质量为m=245g的物块(可视为质点)放在质量为M=0.5kg的木板左端,足够长的木板静止在光滑水平面上,物块与木板间的摩擦因数为=0.4,质量为m0=5g的子弹以速度v0300 m/s沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),g取10m/s2,则在整个过程中()A. 物块和木板组成的系统动量守恒B. 子弹的末动量大小为0.01kgm

5、/sC. 子弹对物块的冲量大小为0.49NsD. 物块相对木板滑行的时间为1s8.如图所示，光滑水平面上有两个质量分别为m1、m2的小球A、B，放在与左侧竖直墙垂直的直线上，设B开始处于静止状态，A球以速度v朝着B运动，设系统处处无摩擦，所有的碰撞均无机械能损失，则下列判断正确的是（）A. 若m1=m2，则两球之间有且仅有两次碰撞B. 若m1m2，则两球之间可能发生两次碰撞C. 两球第一次碰撞后B球的速度一定是D. 两球第一次碰撞后A球一定向右运动9.两个大小相同的小球AB质量分别为mA、mB, 球A以初速度v0与静止的B球发生正碰， A.若它们发生完全非弹性碰撞，则A球碰撞过程中动能损失最大

6、B. 若它们发生完全弹性碰撞，则A球碰撞过程中动能损失最小C. 若它们发生完全弹性碰撞，则B球碰撞后获得的速度最大D. 若它们发生完全非弹性碰撞，则B球碰撞后获得的速度最小10.将质量为m0的木块固定在光滑水平面上，一颗质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射入木块，子弹射穿木块时的速度为，现将同样的木块放在光滑的水平桌面上,相同的子弹仍以速度v0沿水平方向射入木块，设子弹在木块中所受阻力不变A.若m0=3m，则能够射穿木块B.若m0=3m，则不能射穿木块，子弹将留在木块中，一起以共同的速度做匀速运动C.若m0=3m，则刚好能射穿木块,此时相对速度为零D.若子弹以3v0速度射向木块，并从木块中穿出

7、，木块获得的速度为v1；若子弹以4v0速度射向木块，木块获得的速度为v2，则必有v2 v1 11.如图所示，在光滑水平地面上，一质量为m的小球A以速度v0向右运动，与原来静止的另一质量为3m的小球B发生正碰，则碰后小球A的速度大小可以为A.0 B. C. D.12.三个质量分别为m1 m2 m3的小球，半径相同，并排悬挂在长度相同的三根竖直绳上，彼此恰好相互接触。现把质量为m1的小球拉开一些，如图中虚线所示，然后释放，经球1与球2、球2与球3相碰之后，三个球的动量相等。若各球间碰撞时均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，不计空气阻力，则m1 :m2 :m3为（）。A. 6:3:1 B. 2:3:1 C

8、. 2:1:1 D. 3:2:113.如图，A、B是两个用等长细线悬挂起来的大小可忽略不计的小球，mB=3mA。B球静止，拉起A球，使细线与竖直方向偏角为30，由静止释放，在最低点A与B发生弹性碰撞。不计空气阻力，则关于碰后两小球的运动，下列说法正确的是( )A. A静止，B向右，且偏角小于30B. A向左，B向右，且偏角都等于30C. A向左，B向右，A偏角小于B偏角，且都小于30D. A向左，B向右，A偏角等于B偏角，且都小于3014.质量M的钢制立方体箱子A,用长为L的细线通过固定在箱壁中心的水平横杆OO悬吊一质量m的钢球B,线长L小于箱边长的一半,箱A与球B一起以速度v0在光滑水平面匀

9、速前进与正前方的质量也为M的静止的钢制箱子C发生碰撞,碰撞时间极短,碰毕箱A速度突变为零,关于这三个物体A、B、C碰撞前后有下列说法,正确的是()A.碰撞过程,A、B、C组成的系统机械能守恒,动量守恒B.碰撞过程,A、B组成的系统机械能不守恒,但动量守恒C.碰后小球上升的最大高度可能达到D.碰后小球上升的最大高度,可能为2L二计算题1.如图所示，质量分别为m1和m2的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v1、v2同向运动并发生对心碰撞，碰撞后m2被右侧墙壁原速率弹回，又与m1相碰，碰后两球都静止，求：两球第一次碰撞后m1的速度。2.如图，在足够长的光滑水平面上，物体A、B、C位于同一直线上，A点

10、位于B、C之间，A的质量为m，B、C的质量都为M，三者均处于静止状态，现使A以某一速度向右运动，求m和M之间应满足什么条件，才能使A只与B、C各发生一次碰撞设物体间的碰撞都是弹性的 3.在光滑的水平轨道上有两个半径都是r的小球A和B，质量分别为m和2m，当两球心间的距离大于L（L比2r大得多）时，两球之间无相互作用力；当两球心间的距离等于或小于L时，两球之间存在相互作用的恒定斥力F设A球从远离B球处以速度v0沿球连心线向原来静止的B球运动，如图所示欲使两球不发生接触，v0必须满足什么条件？ 4.在固定的光滑水平杆（杆足够长）上，套有一个质量为m=0.5kg的光滑金属圆环一根长为L=1m的轻绳，

11、一端拴在环上，另一端系着一个质量为M=2kg的木块，如图所示现有一质量为m0=20g的子弹以v0=1000m/s的水平速度射穿木块，子弹穿出木块后的速度为u=200m/s（不计空气阻力和子弹与木块作用的时间），试问：（1）当子弹射穿木块后，木块向右摆动的最大高度为多大？（2）当木块第一次返回到最低点时，木块的速度是多大？（3）当木块第一次返回到最低点时，水平杆对环的作用力是多大？ 5.如图所示，一质量为m的小球C用轻绳悬挂在O点，小球下方有一质量为2m的平板车B静止在光滑水平地面上，小球的位置比车板略高，一质量为m的物块A以大小为v0的初速度向左滑上平板车，此时A、C间的距离为d，一段时间后，

12、物块A与小球C发生碰撞，碰撞时两者的速度互换，且碰撞时间极短，已知物块与平板车间的动摩擦因数为，重力加速度为g，若A碰C之前物块与平板车已达共同速度，求：（1）A、C间的距离d与v0之间满足的关系式；（2）要使碰后小球C能绕O点做完整的圆周运动，轻绳的长度l应满足什么条件？6.质量均为m，完全相同的两辆实验小车A和B停放在光滑水平面上，A车上另悬挂有质量为2m的小球C开始B静止，A、C以速度v0向右运动，两车发生完全非弹性碰撞但不粘连，碰撞时间极短，碰后小球C先向右摆起，再向左摆起，每次绳均未达到水平（小车足够宽）求：（1）小球第一次向右摆起至最大高度h1时小车A的速度大小vA（2）小球第一次

13、向右摆起的最大高度h1和第一次向左摆起的最大高度h2之比7.如图所示，光滑水平面上有A、B两辆小车，mA=mB=1kg，mC=0.5kg现将小球C用长l=0.2m的细线悬于A车支架上的O点，O点距地面高度为1.45m，开始A车与球C以v0=4m/s的速度冲向原来静止的B车，如果A、B正碰后粘在一起，不计一切阻力，g=10m/s2求：（1）A、B粘在一起瞬间的速度（2）小球C摆动的最大高度（3）小球C回到O点正下方时细线对小球的拉力（4）如果当小球C第一次回到O点的正下方时，突然断裂，小球落地时与此时小车悬点O的水平距离8.装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击。通

14、过对一下简化模型的计算可以粗略说明其原因。质量为2m、厚度为2d的钢板静止在水平光滑桌面上。质量为m的子弹以某一速度垂直射向该钢板，刚好能将钢板射穿。现把钢板分成厚度均为d、质量均为m的相同两块，间隔一段距离水平放置，如图所示。若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板，穿出后再射向第二块钢板，求子弹射入第二块钢板的深度。设子弹在钢板中受到的阻力为恒力，且两块钢板不会发生碰撞不计重力影响。 9.如图所示，水平传送带AB长l=8.3m，质量为M=1kg的木块随传送带一起以v1=2m/s的速度向左匀速运动（传送带的传送速度恒定），木块与传送带间的动摩擦因数=0.5当木块运动至最左端A点时，一颗质量为m=

15、20g的子弹以v0=300m/s水平向右的速度正对射入木块并穿出，穿出速度v=50m/s，以后每隔1s就有一颗子弹射向木块，设子弹射穿木块的时间极短，且每次射入点各不相同，g取10m/s2求：（1）在被第二颗子弹击中前，木块向右运动离A点的最大距离？（2）木块在传达带上最多能被多少颗子弹击中？（3）从第一颗子弹射中木块到木块最终离开传送带的过程中，子弹、木块和传送带这一系统产生的热能是多少？10.如图所示，光滑的水平面上静止放置一质量m= lkg的物块B，物块B的上表面光滑，其上静止放置一可视为质点的小物块C，质量m0= lkg，物块C下表面粗糙，有一质量M=4kg的长木板A，板长l=0.45

16、m，高h=0.2m，以速度v0=1.5m/s向右匀速运动。物块B与木板A的高度相等，碰撞时间极短，碰后始终粘在一起运动，木板A上表面粗糙，与物块C之间的动摩擦因数为0.1，重力加速度g取l0m/s2，求：(1)A与B碰后瞬间木板A的运动速度；(2)物块C在木板A上运动的时间；(3)物块C落地时到木板A左侧的距离。11.如图所示，水平面OB足够长，斜面OA的倾角为=37，底端O点与斜面上A点相距s=25 m，质量为2 kg的滑块乙位于斜面底端O，质量为1 kg的滑块甲从斜面上的A点由静止开始下滑，t0=1.5 s后乙滑块以初速度v0=8 m/s向左运动，甲乙碰撞时间极短，且无机械能损失。甲、乙两

17、滑块大小不计，甲滑块经斜面底端时能量损失不计，甲、乙与斜面间、水平面间的动摩擦因数都是0.5，sin 37=0.6，cos 37=0.8。（1）滑块甲的运动时间；（2）滑块乙最终停在与斜面底端O相距多远的水平面上？最终甲乙滑块的距离是多少？12.如图所示，质量分别为mA、mB的两个弹性小球A、B静止在地面上空 ，B球距地面的高度h0.8 m，A球在B球的正上方，先将B球释放，经过一段时间后再将A球释放，当A球下落t0.3 s时，刚好与B球在地面上方的P点处相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间A球的速度恰为零，已知mB3mA，重力加速度大小g取10 m/s2，忽略空气阻力及碰撞中的动能损失求：(1)B球

18、第一次到过地面时的速度；(2)P点距离地面的高度13.如图所示，有大小两个钢球，下面一个的质量为m2，上面一个的质量为m1，m2=3 m1。它们由地平面上高h处下落。假定大球在和小球碰撞之前，先和地面碰撞反弹再与正下落的小球碰撞，而且所有的碰撞均是弹性的，这两个球的球心始终在一条竖直线上，则碰后上面m1球将上升的最大高度是多少？14.某兴趣小组设计了一种实验装置，用来研究碰撞问题，其模型如右图所示。用完全相同的轻绳将N个大小相同、质量不等的小球并列悬挂于一水平杆，球间有微小间隔，从左到右，球的编号依次为1、2、3.N，球的质量依次递减，每个球的质量与其相邻左球质量之比为k(k1)。将1号球向左

19、拉起，然后由静止释放，使其与2号球碰撞，2号球再与3号球碰撞所有碰撞皆为无机械能损失的正碰。并假设所有的球作为主动球完成一次碰撞后均由于某种原因与绳脱离并作自由落体运动。(不计空气阻力，忽略绳的伸长，g取10 m/s2)（1）设与n+1号球碰撞前，n号球的速度为vn，求n+1号球被碰撞后瞬间的速度。（2）若N=5，在1号球向左拉高h的情况下，要使5号球碰撞后升高16h（16h小于绳长），问k值为多少？15.如图所示，物体A、B用绕过光滑的定滑轮的细线连接，离滑轮足够远的物体A置于光滑的平台上，物体C中央有小孔，C放在物体B上，细线穿过C的小孔。“U”形物D固定在地板上，物体B可以穿过D的开口进

20、入其内部而物体C又恰好能被挡住。物体A、B、C的质量分别为mA=8 kg、mB=10kg、mC=2 kg，物体B、C一起从静止开始下降H1=3 m后，C与D发生没有能量损失的碰撞，B继续下降H2=1.17m后也与D发生没有能量损失的碰撞。取g =10 m/s2，求：(1)物体C与D碰撞时的速度大小。(2)物体B与D碰撞时的速度大小。(3)B、C两物体分开后第一次碰撞前B、C的速度。16.如图所示，光滑曲面与长度L=lm的水平传送带BC平滑连接，传送带以v=1m/s的速度顺时针运行。质量m1=lkg的物块甲（可视为质点)从曲面上高h=lm的A点由静止释放，物块甲与传送带之间的动摩擦因数=0.2。

21、传送带右侧光滑水平地面上有一个光滑的四分之一圆轨道状物体乙，轨道末端与地面相切，质量m2=3kg，重力加速度g=l0 m/s2。求：（1）甲第一次运动到C点的速度大小；（2）甲第二次运动到C点的速度大小；（3）甲第二次到C点后经多长时间再次到达C点。17.如图所示，半径为R=0.4m内壁光滑的半圆形轨道固定在水平地面上，质量m=0.96kg的滑块停放在在距轨道最低点A为L=8.0m的O点处，质量为m0=0.04kg的子弹以速度v0=250m/s从右方水平射入滑块，并留在其中已知子弹与滑块的作用时间很短；取g=10m/s2，求：（1）子弹刚留在滑块时二者的共同速度大小v（2）若滑块与水平面的动摩

22、擦因数=0.4，则滑块从O滑到A点的时间t是多少（3）若水平面是光滑的，且v0未知，题干中其它已知条件不变滑块从A点滑上轨道后通过最高 点B落到水平面上C点，且A与C间的距离小于4R，试求v0取值范围18.如图所示，轨道倪a、b、c在同一竖直平面内，其中a是末端水平（可看做与D重合）的光滑圆弧轨道，b是半径为r=2m的光滑半圆形轨道且直径DF沿竖直方向，水平轨道c上静止放置着相距l=1.0m的物块B和C，B位于F处，现将滑块A从轨道a以上距D点高为H的位置由静止释放，滑块A经D处水平进入轨道b后能沿轨道（内轨）运动，到达F处与物块B正碰，碰后A、B粘在一起向右滑动，并再与C发生正碰已知A、B、

23、C质量分别为m、m、km，均可看做质点，物块与轨道C的动摩擦因数=0.45（设碰撞时间很短，g取10m/s2）（1）求H的最小值和H取最小值时，AB整体与C碰撞前瞬间的速度；（2）若在满足（1）的条件下，碰后瞬间C的速度=2.0m/s，请根据AB整体与C的碰撞过程分析k的取值，并讨论与C碰撞后AB的可能运动方向19.如图所示，两个完全相同的质量为m的木板A、B置于水平地面上，它们的间距s=2.88m。质量为2m、大小可忽略的物块C置于A板的左端。C与A之间的动摩擦因数为1=0.22，A、B与水平地面之间的动摩擦因数为2=0.10，最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。开始时，三个物体处于静止状态，现给C施加一个水平向右，大小为0.4mg的恒力F，假定木板A、B碰撞时间极短且碰撞后粘连在一起。要使C最终不脱离木板，每块木板的长度至少应为多少？