2024-2025学年高中物理课时分层作业1碰撞含解析教科版选修3-5

PAGE5-课时分层作业(一)碰撞(时间：40分钟分值：100分)[基础达标练]一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1．(多选)子弹以肯定的速度射穿某物块，则下列说法正确的是()A．此过程可能无机械能的损失B．此过程可能有机械能的损失C．此过程肯定有机械能的损失D．此过程为非弹性碰撞CD[子弹射穿木块的过程须要克服摩擦力做功，肯定产生内能，即系统机械能必定有损失，子弹射穿木块，射穿后的速度大于木块的运动速度，此过程为非弹性碰撞．]2．(多选)两物体发生碰撞后分开，各自以不同速度运动，下列说法正确的是()A．两物体的动能可能都增大B．两物体的动能可能都减小C．两物体的动能可能都不变D．可能一个物体的动能增大，一个物体的动能减小BCD[两物体碰撞前的动能不小于碰撞后的动能，所以两物体碰后动能不行能都增大，但有可能同时减小，也可能一个增大，另一个减小，也可能都不变．]3．在用打点计时器做“探究碰撞中动能的变更”试验时，下列哪些操作是正确的()A．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了变更两车的质量B．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后粘在一起C．先释放拖动纸带的小车，再接通打点计时器的电源D．两辆小车的碰撞属于弹性碰撞B[车的质量可以用天平测量，没有必要一个用钉子而另一个用橡皮泥配重．这样做的目的是为了碰撞后两车粘在一起有共同速度，选项B正确；打点计时器的运用原则是先接通电源，C项错误；两车碰后粘在一起，属于完全非弹性碰撞，D错误．]4．一物体以某一初速度冲上静止于光滑水平面的光滑斜面，则下列说法正确的是()A．在冲上斜面过程，物体与斜面的动能之和恒定B．在冲上斜面过程，物体与斜面的机械能之和恒定C．物体返回过程，物体与斜面的机械能之和减小D．物体返回到原动身点时，物体动能与初始时相等B[物体冲上斜面过程，只有重力和物体与斜面间的弹力做功，物体与斜面组成系统的机械能守恒，但物体与斜面的动能减小，转化为物体的重力势能；同理，在返回过程中，系统机械能守恒，返回到原动身点时，物体与斜面系统的动能与初态时物体的动能相等，但物体的动能小于其初态时的动能．]5．现有甲、乙两滑块，甲的质量为3m，乙的质量为m，它们以相同的速率v在光滑的水平面上相向运动，发生正碰后甲静止不动，乙以2v的速率反向运动，则甲、乙两滑块的碰撞是()A．弹性碰撞 B．非弹性碰撞C．完全非弹性碰撞 D．无法推断A[碰前两者总动能为：Ek＝eq\f(1,2)·3m·v2＋eq\f(1,2)·m·v2＝2mv2碰后总动能为：E′k＝eq\f(1,2)m·(2v)2＝2mv2，Ek＝E′k，所以为弹性碰撞．]6．(多选)甲、乙两小球放在光滑水平面上，它们用细绳相连．起先时细绳处于松弛状态，现使两球反向运动，如图所示．当细绳拉紧时，突然绷断，这以后两球的运动状况可能是()ABCDAB[细绳绷断时肯定是在绳的形变量最大时，不行能是在收缩的过程中断裂的，则选项A、B正确．]二、非选择题(14分)7．右图为一种嬉戏器具——超级碰撞球．多颗篮球般大小的钢球用钢缆悬挂在屋顶．拉开最右边钢球到某一高度，然后释放，碰撞后，仅最左边的球被弹起，摆至最大高度后落下来再次碰撞，致使最右边钢球又被弹起．硕大钢球交替弹开，周而复始，情景蔚为壮丽．上述现象如何说明？[解析]质量相等的两物体发生弹性正碰，碰后二者交换速度．[实力提升练]一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1．(多选)在利用悬绳悬挂等大小球探究碰撞中的不变量的试验中，下列说法正确的是()A．悬挂两球的细绳长度要适当，且等长B．由静止释放小球，以便较精确计算小球碰前速度C．两小球必需都是刚性球，且质量相同D．两小球碰后可以粘在一起共同运动ABD[两绳等长能保证两球正碰，以减小试验误差，所以选项A正确；由于计算碰撞前速度时用到了mgh＝eq\f(1,2)mv2－0，即初速度要求为0，选项B正确；本试验中对小球的性能无要求，选项C错误；两球正碰后，有各种运动状况，选项D正确．]2．(多选)利用如图所示的试验装置，可探究碰撞中的不变量，由于小球的下落高度是定值，所以，小球落在地面上的水平位移就代表了平抛运动时水平初速度的大小，这样碰前速度和碰后速度就可以用平抛运动的水平位移来表示．为了尽量精确找到碰撞中的不变量，以下要求正确的是()A．入射小球的半径应当大于被碰小球的半径B．入射小球的半径应当等于被碰小球的半径C．入射小球每次应当从斜槽的同一位置由静止滑下D．斜槽末端必需是水平的BCD[只有两个小球的半径相等，才能保证碰后小球做平抛运动，所以A错误，B正确；入射小球每次应当从斜槽的同一位置由静止滑下，才能使得小球做平抛运动的落点在同一位置，所以C正确；斜槽末端必需水平也是保证小球碰后做平抛运动的必要条件，所以D正确．]3．如图所示，体积相同的A、B、C、D、E、F六个球并排放置在光滑的水平面上，B、C、D、E四球质量相等，而F球质量小于B球质量．A球的质量等于F球质量，A球以速度v0向B球运动，所产生的碰撞均为弹性碰撞，则碰撞之后()A．五个小球静止，一个小球运动B．四个小球静止，两个小球运动C．三个小球静止，三个小球运动D．六个小球都运动C[A球与B球相碰时，由于A球的质量小于B球的质量，A球弹回，B球获得速度，与C球碰撞，由于发生的碰撞为弹性碰撞，且质量相等，B球静止，C球获得速度，同理，C球与D球的碰撞，D球与E球的碰撞都是如此，E球获得速度后与F球的碰撞过程中，由于E球的质量大于F球的质量，所以E球、F球碰后都向前运动，所以碰撞之后，A、E、F三球运动，B、C、D三球静止，选项C正确．]4．如图所示，A、B、C三个小球的质量分别为m、m、2m，三个小球从同一高度同时动身，其中A球有水平向右的初速度v0，B、C由静止释放．三个小球在同一竖直平面内运动，小球与地面之间、小球与小球之间的碰撞均为弹性碰撞，则小球与小球之间发生碰撞的次数为()A．1次 B．2次C．3次 D．4次C[由于三个小球在竖直方向上的运动状况相同，肯定可以发生碰撞，A、B第一次碰撞后水平速度互换，B、C发生其次次碰撞后，由于B的质量小于C的质量，则B反向，B、A发生第三次碰撞后，B、A水平速度互换，三球不再发生碰撞，所以能够发生3次碰撞．选项C正确．]二、非选择题(本大题共2小题，共26分)5．(12分)质量为5kg的A球以3m/s的速度与质量为10kg静止的B球发生碰撞，碰后A球以1m/s的速度反向弹回，B球以2m/s的速度向前运动．试分析：(1)碰撞过程中损失了多少动能；(2)两球的碰撞属于何种类型的碰撞．[解析](1)碰撞前物体的动能EkA＝eq\f(1,2)mAveq\o\al(2,A)＝eq\f(1,2)×5×32J＝22.5J碰后物体的动能Ek′＝EkA′＋EkB′＝eq\f(1,2)mAvA′2＋eq\f(1,2)mBveq\o\al(2,B)＝eq\f(1,2)×5×12J＋eq\f(1,2)×10×22J＝22.5J故碰撞过程中无动能的损失．(2)由于碰撞过程中无动能损失，故两球的碰撞属于弹性碰撞．[答案](1)0(2)弹性碰撞6．(14分)质量为490g的木块静止在光滑的水平面上，一质量为10g的子弹以500m/s的速度沿水平方向射入木块内，子弹相对于木块静止后，子弹具有的速度大小为10m/s.求：(1)木块的动能增加了多少？(2)子弹损失的动能是多少？(3)产生的内能是多少？[解析](1)木块增加的动能为ΔEk＝eq\f(1,2)m2v2＝eq\f(1,2)×0.49×102J＝24.5J.(2)子弹损失的动能为ΔEk′＝eq