课时跟踪检测(三)弹性碰撞和非弹性碰撞
课时跟踪检测(三)弹性碰撞和非弹性碰撞 W基础题过关练 1. 在两个物体碰撞前后,下列说法中可以成立的是() A. 作用后的总机械能比作用前小,但总动量不守恒 B. 作用前后总动量均为零,但总动能守恒 C. 作用前后总动能为零,而总动量不为零 D. 作用前后总动量守恒,而系统内各物体的动量增量的总和不为零 详细分析:选B 选项A为非弹性碰撞,总动量守恒,不成立;选项B为弹性碰撞, 成立;总动能为零时,其总动量一定为零,故选项C不成立;总动量守恒,则系统内各物 体动量的增量的总和一定为零,选项D不成立。 2.质量为,“a=l kg, mb=2 kg的小球在光滑的水平面上发生碰撞, 碰撞前后两球的位移一时间图像如图所示,则可知碰撞属于() A. 弹性碰撞 B. 非弹性碰撞 C. 完全非弹性碰撞 D. 条件不足,不能确定 详细分析:选A 由x”图像知,碰撞前〃a=3m/s,如=0,碰撞后Ua = —lm/s, 0」 119119 =2 m/s,碰撞前动能为^mav^+^mbVb2=^ J,碰撞后动能为^mavaf 2+^mbVb 2=^ J,故 乙LLLLL 机械能守恒;碰撞前动量inava+mbVb=3 kg-m/s,碰撞后动量mava +»ibVb =3 kg-m/s, 故动量守恒,所以碰撞属于弹性碰撞。 3. 弹玻璃球是小朋友经常玩的一个游戏,小华在光滑水平桌面上用一个质量为3,”的 绿色弹珠以某一速度与前方静止的质量为m的黄色弹珠发生弹性正碰,已知碰撞前绿色弹 珠的动能为E,碰撞之后黄色弹珠的动能为( B. A. D. 史F 16E 详细分析:选 B 发生弹性正碰,则有 3mvo=3>mv\-\-mv2,^X.3>mv^=^mv\1+22, 解得黄色弹珠的动能为 £k=^/n»22=|x jX3mvo2=^E0 故选 B。 4. 向空中发射一物体,不计空气阻力,当此物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂 成a、b两部分,若质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向,贝收 ) A. b的速度方向一定与原速度方向相反 B. 从炸裂到落地的这段时间里,a飞行的水平距离一定比b的大 D. 在炸裂过程中,a、b受到的爆炸力的大小不一定相等 a、b 一定同时到达水平地面 详细分析:选C 爆炸后系统的总机械能增加,但不能确定a、b的速度大小关系以及 方的速度方向,所以选项A、B错误;因炸开后a、b都做平抛运动,且高度相同,故选项 C正确;由牛顿第三定律知,选项D错误。 5. 如图所示,小球A和小球B质量相同,球B置于光滑水平面上,当 继续摆动,它们能上升的最大高度是() 球A从高为。处由静止摆下,到达最低点恰好与B相撞,并粘合在一起 A. h 对碰撞过程由动量 详细分析:选C 对A由机械能守恒有mgh=kmv2,得v=\j2gho 守恒有mv = 2mv ,得“= 隼对整体设上升的最大高度为h ,则由机械能守恒 6.在光滑水平面上有三个完全相同的小球,它们成一条直线,2、 有 2mgh =^X2mv 2,解得/i =t, C 正确。 ~ - A Vn 3小球静止,并靠在*函g向它们运动,如图所示。设“必M 碰撞中不损失机械能,则碰后三个小球的速度可能是() A. Vl = V2 = V3=^jVo B. 771 = 0,。2=少3=*00 C.如=0, 172=^3 = 2^0 D. 0 = 02 = 0, V3 = Vo 详细分析:选D 由题设条件,三个小球在碰撞过程中总动量和机械能守恒,若各球 m, 质量均为则碰撞前系统总动量为moo,总动能应为^mvo2。假如选项A正确,则碰后总 动量为低泗0,这显然违反动量守恒定律,故不可能。假如选项B正确,则碰后总动量为皿 mv0,这也违反动量守恒定律,故也不可能。假如选项C正确,则碰后总动量为mv0,但总 动能为这显然违反机械能守恒定律,故也不可能。假如选项D正确,则通过计算其 既满足动量守恒定律,也满足机械能守恒定律,而且合乎情理,不会发生二次碰撞,故选 ///// B. 若保持肱、 则系统损失的机械能变小 C. 若保持肱、 则系统损失的机械能不变 D. 若保持肱、 m、。不变,,变大, 则系统损失的机械能不变 详细分析:选D弹丸击中沙箱过程系统水平方向动量守恒,以弹丸的初速度方向为 正方向,由动量守恒定律得mv=(M+m)vr ,解得v =—,弹丸与沙箱一起摆动过 M~rtn 程系统机械能守恒,由能量守恒定律可知,整个过程系统损失的机械能为XE=^mv2~^M +m)vf 2=由心、,若保持m w I不变,M变大,系统损失的机械能AEf—、= -z 变大,故A错误;若保持肱、0、Z不变,,”变大,则系统损失的机械能A£=.r,. 2(1+制2(肱十时 肱衫2 = ― 变大,故B错误;若保持M.m.l不变,日变大,则系统损失的机械能费=方心、 2. +业)2(M±m) 变大,故C错误;若保持M、m.。不变,/变大,则系统损失的机械能K不变, 故D正确。 8. 如图甲所示,光滑水平面上有A、B两物块,已知A物块的质量mA=l kg,初始 时刻B静止,A以一定的初速度向右运动,之后与B发生碰撞并一起运动,它们的位移一 时间图像如图乙所示(规定向右为位移的正方向,因A、B碰撞时间屋=0.01 s极短,图中 无法显示)则根据上述信息,求出在A、B碰撞过程中的物理量是正确的是() A.物块A对B的冲量为15N・s B. 物块B的动量变化量为一3 kg-m/s C. 物块A、B间的平均作用力大小为300 N D. A、B系统损失的机械能为8 J m/s=4 m/s,如=0,碰后两者速度为 详细分析:选C由题图知,碰前0A=户=孕 ♦A 4 x 20—16 v=~= m/s=lm/s,两物块碰撞过程动量守恒,以A的初速度方向为正方向,由动 * O 4 量守恒定律得 m^VA=(mA+m^)v,代入数据解得>wa17 1X4 IX1 kg=3 kg, 则物块A对物块B的冲量为I=Ft=niBV=3Xl N-s=3 N-s,故A错误;物块B的动量变化 量与A对物块B的冲量相等,为3 kg-m/s,故B错误;根据动量定理可得F\t=mnV-Of 解得物块A、B间的平均作用力大小为尸=300 N,故C正确;由能量守恒定律得%aQa2 +mx)v2+AEk,解得损失机械能为 AEk=^mA^A2—^(/nB+mA)^2=|x 1X42 J— (3+l)Xl2J=6J,故 D 错误。 以能力题高分练〃 9