1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞练习题

第5课弹性碰撞和非弹性碰撞备作业一、单选题.如图所示，两质量分别为m1和m2的弹性小球又叠放在一起，从高度为h处自由落下，且远大于两小球半径，所有的碰撞都是完全弹性碰撞，且都发生在竖直方向．已知m2=3m1，则小球m1反弹后能达到的高度为（）fl;A．h B．2h C．3h D．4h.A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5kg,速度大小为10m/s,B质量为2kg,速度大小为5m/s,两者相碰后，A沿原方向运动，速度大小为4m/s,则B的速度大小为（ ）A.10m/s B.5m/s C.6m/s D.12m/s.如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰.小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞前后的S-t图象.已知m1=0.1kg，由此可以判断（）口碰前m2静止，m1向右运动；口碰后m2和m1都向右运动；口由动量守恒可以算出m2=0.3kg；口碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能；以上判断正确的是（）A.□□ B.□□□ C.□□□ D.□□a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰，作用前a球动量pa=30kg-m/s,b球动量pb=0,碰撞过程中，a球的动量减少了20kg-m/s,则作用后b球的动量为（ ）A.-20kg-m/s B.10kg・m/sC.20kg-m/s D.30kg・m/s.一小船（不含游客）的质量为2m,以1m/s的速度匀速行驶.当质量为m的游客从船上以相对海岸4m/s的水平速度向前跳入水中后，船的速度为（不计水的阻力）（）A．3.5m/s B．-1m/s C．3m/s D．-0.5m/s.a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰，作用前a球动量pa=30kg-m/s,b球动量pb=0,碰撞过程中，a球的动量减少了20kg-m/s,则作用后b球的动量为（）A.-20kgm/s B.10kgm ZsC.20kg^m/s D.30kg^m/s7.车厢停在光滑的水平轨道上，车厢后面的人对前壁发射一颗子弹.设子弹质量为m,出口速度v,车厢和人的质量为M,则子弹陷入前车壁后，车厢的速度为（①A.mv/M,向前 B.mv/M,向后C.mv/DmM）,向前 D.0二、多选题M8.A、B两船的质量均为M,它们都静止在平静的湖面上，当A船上质量为~2的人以水平速度v从A船跳到B船，再从B船跳回A船。设水对船的阻力不计，经多次跳跃后，人最终跳到B船上，则（ ）A、B（包括人）速度大小之比为3：2A、B（包括人）动量大小之比为3：2A、B（包括人）动量之和为零D.因跳跃次数未知，故以上答案均无法确定9.在橄榄球比赛中，一个85kg的前锋队员以5m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分.就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名均为65kg的队员，一个速度为2m/s,另一个速度为4m/s,然后他们就扭在了一起，则（①A.碰撞后他们动量的方向仍向前B.他们碰撞后的共同速度是0.2m/sC.这名前锋不能得分D.这名前锋能得分10.质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动，A球的动量是7kg-/s,B球的动量是5kg-m/s,A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能为（）A.p'A=8kg・m/s,p'B=4kg・m/s B.p'A=6kg・m/s,p'B=6kg.m/sC.p'A=5kg・m/s,p'B=7kg・m/s D.p]=-2kg・m/s,prB=14kg・m/s参考答案1．D【解析】试题分析：下降过程为自由落体运动，触地时两球速度相同，而，m?碰撞地之后，速度瞬间反向，大小相等，选吗与m?碰撞过程为研究过程，碰撞前后动量守恒，设碰后吗、m?速度大小分别为VrV2,选向上方向为正方向，贝打m2v-m1v=m1v1+m2v2由能量守恒定律得：y(m+m2)v2=y叫空；寺濯且，m2=3m1联立解得：v1=2V2gh反弹后高度为：H二晟二二牡故选D2．A【解析】取人球的速度方向为正方向，AB的总动量大小为：P=mv-mv=5义10-2义5=40(kgm/s)AABB根据动量守恒得：P=mv'+mv'，解得：v'=10m/sAABB B10m/s.故人符合题意.5m/s.故B不符合题意.6m/s.故C不符合题意.12m/s.故D不符合题意.3.A【解析】A.由s-t(位移时间)图象的斜率得到，碰前m2的位移不随时间而变化，处于静止；m1速度大小为v1=△5/4七=4巾/5,方向只有向右才能与吗相撞，故①正确；B.由图读出，碰后m2的速度为正方向，说明向右运动,m1的速度为负方向，说明向左运动，故②错误；C.由图求出碰后吗和m1的速度分别为v‘2=2m/s,v‘1=-2m/s,根据动量守恒定律得m1vl=m2v/2+m1v’1代人解得,m2=0.3kg,故③正确；D.碰撞过程中系统损失的机械能AE=mmv2——mv'2一mmv'2=02 11 2 11 2 22④错误.故选A。4．C【解析】碰撞过程中，2球的动量减少了20kg-m/s,故此时2球的动量是10kg-m/s,a、b两球碰撞前后总动量保持不变为30kg•巾/$,则作用后b球的动量为20kg•m/s。故选C。5．D【解析】把小船和人看成一个系统满足动量守恒：3mv0=2mv1+mv2，代入数据解得：v1=-0.5m/s负号表示运动方向向后．3.5m/s.故A不符合题意.-1m/s.故B不符合题意.3m/s.故C不符合题意.-0.5m/s.故口符合题意..C【解析】碰撞过程中，a球的动量减少了20kg・m/s,故此时a球的动量是10kg-m/s,a、b两球碰撞前后总动量保持不变为30kg・m/s,则作用后b球的动量为20kg・m/s,C正确，ABD错误；故选C..D【解析】以车厢、人、子弹为系统，合外力为零，整个系统动量守恒，系统总动量为零，所以末态总动量也为零，即末态车厢速度为零，故选项D正确，ABC错误.点睛：本题为考查动量守恒的基础问题，只要正确找出研究对象即可求得最后的速度..AC【解析】研究全程，动量守恒，由于最开始都静止，所以A、B（包括人）动量大小相等，方向相反，总动量为零，速度和质量成反比，所以人、B（包括人）速度大小之比为3:2,故AC正确，BD错误。故选AC。.AD【解析】以前锋速度方向为正方向，设撞后共同速度为v,碰撞过程动量守恒，根据动量守恒定律得：m1v1—m2v2—m3v3=（m1+m2+m3）v，解得v=0.16m/s，所以他们碰撞后的共同速率为0.16巾〃，方向与前锋方向相同，所以碰撞后他们动量的方向仍向前，能到达底线位置，这名前锋能得分，故AD正确，BC错误。10．BC【解析】碰撞前系统总动量P=PA+Pb=12kg・m/s由题意，设m=m=m，碰前总动能为E=p+"=72-+至=37AB k2m2m2m2mmA.若p'A=8kg・m/s,p'B=4kg・m/s,系统动量守恒，但是碰撞后A的速度仍大于B,实际不相符，选项A错误；B.若p'A=6kg・m/s,p'B=6kg・m/s,系统动量守恒，碰撞后的总动能62362义——=——<E2mmk是可能的，B正确；C.若p'A=5kg・m/s,p'B=7kg・m/s,系统动量守恒，碰撞后的总动能