2023北京江苏版新教材高中物理选择性必修第一册
第一章动量守恒定律
5 弹性碰撞和非弹性碰撞
基础过关练北京北京mv
题组一碰撞的特点和分类冯远征个人资料
1.以下对碰撞的理解,说法正确的是( )
A.弹性碰撞一定是对心碰撞
B.非对心碰撞一定是非弹性碰撞
C.弹性碰撞也可能是非对心碰撞
D.弹性碰撞和对心碰撞中动量守恒,非弹性碰撞和非对心碰撞中动量不守恒
2.(2022江苏淮安车桥中学入学调研)疫情期间,一些“宅”在家里久了的朋友有些耐不住寂寞,想要出门逛
逛,但是又担心感染新冠病毒,因此出门时十分注意防护。春节假期,有一对母女穿着同款充气“防护服”出来散步,由于路面结了冰,很光滑,两人又是初次穿充气服,走起路来有些控制不好平衡,所以两人发生了碰撞。若妈妈的质量为3m,女儿的质量为m,且以相同的速率v在水平冰面上发生相向碰撞,碰撞后妈妈静止不动,则这次碰撞属于( )
A.弹性碰撞
B.非弹性碰撞
C.完全非弹性碰撞
D.条件不足,无法确定
3.(2022吉林松原实验中学月考)质量为m 的小球A 静止在光滑水平面上,质量为m 的小球B 以速度v 与小球A 发生正碰,两球作用过程中B 球对A 球的冲量大小可能为(  )
A.14
mv        B.13
mv      C.12
mv      D.2mv 题组二 碰撞过程遵循的三个原则
4.(2022江苏如皋教学质量调研)质量为m 、速度为v 的A 球跟质量为2m 的静止B 球发生正碰,碰后A 球的速度可能是(  )感动于毅>赛文奥特曼主题曲
A.-0.4v
B.0
C.0.4v
D.0.6v
5.(2020湖北襄阳一中月考)在光滑的水平面上,两个质量均为m 的完全相同的滑块以大小均为p 的动量相向运动,发生正碰,碰后系统的总动能不可能是(  ) A.0
B.2p 2m
C.p 22m
D.p 2m
题组三 弹性碰撞中“动碰静”模型的简单应用
6.(2022江苏南京校际联合体联考)甲物体在光滑水平面上运动的速度为v 1,与静止的乙物体相碰,碰撞过程中无机械能损失,下列结论不正确的是(  ) A.乙的质量等于甲的质量时,碰撞后乙的速度为v 1 B.乙的质量远小于甲的质量时,碰撞后乙的速率等于2v 1 C.乙的质量远大于甲的质量时,碰撞后甲的速率等于v 1 D.如果甲、乙质量不等,碰撞后可能以共同速度一起运动
7.(2020河南郑州一中月考)如图所示,质量为m 的A 球在光滑水平面上静止放置,质量为2m 的B 球向左运动,速度大小为v 0,B 球与A 球碰撞且无机械能损失,碰后A 球速度大小为v 1,B 球的速度大小为v 2。碰后相对速度与碰前相对速度的比值定义为恢复系数,即e=|
v 1-v 2
v 0-0
|,下列选项正确的是(  )
A.e=1
B.e=1
2
C.e=1
3
D.e=1
4能力提升练
题组一弹性碰撞速度公式的应用
1.(2022北京顺义期末)“引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器,借助行星的引力来改变自己的速度。如图所示,设行星运动的速度为u,探测器的初速度大小为v0,探测器在远离行星后速度大小为v1,探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞,但是在行星的运动方向上,其运动规律可类比两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞。那么下列判断中正确的是( )
A.v1=2v0-u
B.v1=2v0+u北京卫视养生堂主持人
C.v1=v0-2u
D.v1=v0+2u
题组二碰撞中的图像问题
2.(2022江苏苏州中学月考)如图甲所示,在冰壶比赛中,蓝壶静止在固定区域内,运动员用等质量的红壶撞击蓝壶,两壶发生正碰,碰后两壶的加速度相等。若碰撞前后两壶的v-t图像如图乙所示,关于冰壶的运动,下列说法正确的是( )
A.红壶碰撞前后速度大小变化了1.1 m/s
B.碰撞后蓝壶的加速度大小为0.4 m/s2
C.蓝壶运动了4 s停下
D.碰撞后两壶相距的最远距离为1.2 m
题组三多物体、多过程碰撞问题
3.(2022北京门头沟月考)如图所示,光滑水平面上有三个滑块A、B、C,质量分别为m A=4 kg,m B=2 kg,m C=2 kg,A、B用一轻弹簧连接(弹簧与滑块拴接),开始时A、B以共同速度v0=4 m/s运动,且弹簧处于原长,某时刻B与静止在前方的C发生碰撞并粘在一起运动。求:
(1)B与C碰后的瞬间,C的速度大小;
(2)运动过程中弹簧最大的弹性势能。
4.(2022江苏苏州八校联盟适应性检测)光滑水平面上依次放99个质量均为m的弹性小球,已知质量相等的两弹性小球正碰后交换速度。现一质量为2m的小球A 以初速度v0与第99个小球发生弹性正碰,求:
(1)小球A第一次与第99个小球碰后的速度大小;
(2)第1个小球最终的速度大小; (3)第99个小球最终的速度大小。
答案全解全析 基础过关练
1.C 弹性碰撞是没有机械能损失的碰撞,对心碰撞是速度方向与两球心连线共线的碰撞,因此弹性碰撞可能是对心碰撞,也可能是非对心碰撞,故A 错误,C 正确;非对心碰撞是指速度方向与两球心连线不共线的碰撞,而非弹性碰撞是有机械能损失的碰撞,因此非对心碰撞可能是弹性碰撞,也可能是非
弹性碰撞,故B 错误;只要物体间相互作用的过程中内力远大于外力,都可以认为系统的动量守恒,因此弹性碰撞、非弹性碰撞、对心碰撞、非对心碰撞中动量均守恒,故D 错误。故选C 。
2.A 设碰撞后女儿的速度大小为v',以碰撞前妈妈的运动方向为正方向,根据动量守恒定律有3mv-mv=mv',得v'=2v,碰前二人总动能E k =1
2×3mv 2+12
童声合唱
mv 2=2mv 2,碰后二人总动能E k '=1
2
mv'2=2mv 2,由于碰撞前后总动能相等,所以这次碰撞为弹性碰撞,
故选A 。
3.C 若两球发生弹性碰撞,碰撞过程动量守恒,总动能不变,则
mv=mv 1+mv 2,12mv 2=12m v 12+12
m v 22
,解得小球A 的速度v 1=v,小球B 的速度v 2=0,则小球
B 对A 的最大冲量为I=mv;若两球发生完全非弹性碰撞,碰后速度相等,则mv=2mv',得v'=v 2
,则小球B 对A 的最小冲量为I'=mv'=12
mv 。故选C 。