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2019-2020年高中物理 第16章 第4節(jié) 碰撞同步練習(xí) 新人教版選修3-5 一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題) 1．現(xiàn)有甲、乙兩滑塊，質(zhì)量分別為3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向運(yùn)動(dòng)，發(fā)生了碰撞。已知碰撞后，甲滑塊靜止不動(dòng)，那么這次碰撞是(　　) A．彈性碰撞 B．非彈性碰撞 C．完全非彈性碰撞 D．條件不足，無(wú)法確定 答案：A 解析：由動(dòng)量守恒3mv－mv＝0＋mv′，所以v′＝2v 碰前總動(dòng)能：Ek＝3mv2＋mv2＝2mv2 碰后總動(dòng)能：Ek′＝mv′2＝2mv2， Ek＝Ek′，所以A對(duì)。 2．A、B兩物體發(fā)生正碰，碰撞前后物體A、B都在同一直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng)，其位移—時(shí)間圖象如圖所示。由圖可知，物體A、B的質(zhì)量之比為(　　) A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．3∶1 答案：C 解析：由題圖象知：碰前vA＝4m/s，vB＝0。碰后vA′＝vB′＝1m/s，由動(dòng)量守恒可知mAvA＋0＝mAvA′＋mBvB′，解得mB＝3mA，故選項(xiàng)C正確。 3．(日照市xx～xx學(xué)年高二下學(xué)期檢測(cè))一中子與一質(zhì)量數(shù)為A(A>1)的原子核發(fā)生彈性正碰。若碰前原子核靜止，則碰撞前與碰撞后中子的速率之比為(　　) A.　　　　　　　 B． C. D． 答案：A 解析：設(shè)中子質(zhì)量為m，則原子核質(zhì)量為Am， 由mv＝mv1＋Amv2，mv2＝mv＋Amv，得 v1＝v 所以＝，A對(duì)。 4．如圖所示，在光滑水平地面上有兩個(gè)完全相同的小球A和B，它們的質(zhì)量都為m。現(xiàn)B球靜止，A球以速度v0與B球發(fā)生正碰，針對(duì)碰撞后的動(dòng)能下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．B球動(dòng)能的最大值是mv B．B球動(dòng)能的最大值是mv C．系統(tǒng)動(dòng)能的最小值是0 D．系統(tǒng)動(dòng)能的最小值是mv 答案：AD 解析：當(dāng)兩球發(fā)生完全彈性碰撞時(shí)，A球靜止，B球的動(dòng)能最大，A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)兩球相碰后共同運(yùn)動(dòng)時(shí)，損失的能量最多，系統(tǒng)動(dòng)能最小，系統(tǒng)動(dòng)能的最小值是mv，C、錯(cuò)D對(duì)。 5．(湖北黃岡中學(xué)xx～xx學(xué)年高二下學(xué)期期中)在光滑水平面上，動(dòng)能為E0、動(dòng)量為p0的小鋼球1與靜止小鋼球2發(fā)生碰撞，碰撞前后球1的運(yùn)動(dòng)方向相反，將碰撞后球1的動(dòng)能和動(dòng)量大小分別記為E1、p1，球2 的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為E2、p2，則必有(　　) A．E1E0 D．p2>p0 答案：ABD 解析：兩個(gè)鋼球組成的系統(tǒng)在碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，設(shè)鋼球1初動(dòng)量的方向?yàn)檎较颍钟蓜?dòng)量守恒定律得：p0＝p2－p1，可見(jiàn)p2>p0，故選項(xiàng)D正確。單從動(dòng)量方面分析，p1可以大于p0，若如此必有碰后系統(tǒng)的動(dòng)能增加，但對(duì)于碰撞問(wèn)題碰撞后系統(tǒng)的動(dòng)能不可能大于碰前系統(tǒng)的動(dòng)能，因此E1＋E2≤E0，必有E1E2，所以?xún)杀鶋氐呐鲎矠榉菑椥耘鲎病? 6.(廣東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)xx～xx學(xué)年高二下學(xué)期期中)如圖所示，質(zhì)量為M的平板車(chē)P高為h，質(zhì)量為m的小物塊Q的大小不計(jì)，位于平板車(chē)的左端，系統(tǒng)原來(lái)靜止在光滑水平地面上，一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩長(zhǎng)為R，一端懸于Q正上方高為R處，另一端系一質(zhì)量為m的小球(大小不計(jì))。今將小球拉至懸線(xiàn)與豎直位置成60角，由靜止釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)與Q的碰撞時(shí)間極短，且無(wú)機(jī)械能損失，已知Q離開(kāi)平板車(chē)時(shí)速度大小是平板車(chē)速度的兩倍，Q與P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，已知質(zhì)量M∶m＝4∶1，重力加速度為g，求： (1)小物塊Q離開(kāi)平板車(chē)時(shí)，二者速度各為多大？ (2)平板車(chē)P的長(zhǎng)度為多少？ (3)小物塊Q落地時(shí)與小車(chē)的水平距離為多少？ 答案：(1)　　(2)　(3) 解析：(1)設(shè)小球與Q碰前的速度為v0，小球下擺過(guò)程機(jī)械能守恒： mgR(1－cos60)＝mv v0＝ 小球與Q進(jìn)行彈性碰撞，質(zhì)量又相等，二者交換速度。 小物塊Q在平板車(chē)P上滑動(dòng)的過(guò)程中，Q與P組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒：mv0＝mv1＋Mv2 其中v2＝v1，M＝4m，解得：v1＝，v2＝。 (2)對(duì)系統(tǒng)由能量守恒： mv＝mv＋Mv＋μmgL，解得：L＝。 (3)Q脫離P后做平拋運(yùn)動(dòng)，由h＝gt2，解得：t＝ Q落地時(shí)二者相距：s＝(v1－v2)t＝。