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1、1.4弹性碰撞与非弹性碰撞 质量检测卷（含解析）、选择题1 .质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的速度vA = 5m/s , B球的速度彩=3m/s,当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球速度可能为（）A. 以=lm/s , Vg =5m/sB. 以=4.5m/s , Vp =3.5m/sC. = 3.2m/s , Vg = 4.8m/sD. = -Im/s , Vp =9m/s2 .如图甲所示，质量为1kg的木板B静止在水平面上，可视为质点的物块A从木板的 左侧沿木板上表面水平冲上木板，A和B经过1s达到同一速度后一起匀速运动。A和B 运动的UV图像如图乙
2、所示的。、b图线，重力加速度g取10m/s2,可知物块A的质量 为（）2 3 ?/sA. 0.75kgB. 1.0kgC. 1.5kgD. 3.0kg3 .在北京2022年冬奥会的冰壶项目中，关于运动员投出的冰壶，下列说法正确的是（ ）A.该冰壶速度不变，动量也不变B.该冰壶的所受阻力大小不变，动量也不变C.该冰壶的碰撞到其它静止的冰壶后，动量也不变D.该冰壶的碰撞到其它静止的冰壶后，动量变化越大，速度变化一定越大4.如图所示，光滑水平面上三个完全相同的小球通过两条不可伸长的细线相连，初始时B、C两球静止，A球与B球连线垂直B球C球的连线，A球以速度u沿着平行于根据机械能守恒定律有mgh =
3、- mv2重锤与桩作用时间极短，根据动量守恒定律有+ 771) gx- fa = 0 (A/ + m) v重锤与桩一起下降，根据动能定理有/ = 3.25x107N解得故选D。6. A【解析】【详解】AB.规定向右为正方向，碰撞过程中A、3组成的系统动量守恒，所以有=区 + Pb解得Pb = 3kg - m/sA正确，B错误；CD.由于是弹性碰撞，所以没有机械能损失，故Pa _ Pa . Pb-12m八 2mA 2mB解得= 3kgCD错误。故选Ao7. C【解析】【详解】BD.光滑水平面上大小相同，A、B两球在发生碰撞，规定向右为正方向，由动量守恒可 得= -b由于碰后A球的动量增量为负值，
4、所以右边不可能为A球，左边是A球，BD错误； AC.若是A球则动量的增量应该是正值，因此碰后A球的动量为2kgm/s,所以碰后3球 的动量是增加的，为lOkg-m/s,由于两球的质量关系为/72A=2mB那么碰撞后A、B两球速度大小之比为1 ： 10, A错误，C正确。故选Co8. B【解析】【详解】D.根据动量守恒定律，当小球A、B速度相等时，且与小球C碰撞之前A、B的速度均为 v/,则根% = 2mV解得巧=2m/s故D错误；A.从开始到弹簧最短的过程，对A、B、C系统有mv0 = 3mv2解得4 ,Vj = - m/s 3故A错误；B.从开始到弹簧最短的过程，对小球C,由动量定理有I =
5、 mv2 = 4N s故B正确；C. B与C相碰的过程解得v3 = Im/s则从开始到小球A与弹簧分离的过程中整个系统损失的机械能为AE = mv.2 - 22r = 3J21 23故C错误。故选B。9. D【解析】【详解】AB.整套装置开始处于静止状态，系统总动量为零，当子弹嵌入挡板后，整套装置相对静 止，根据动量守恒定律，此时整套装置速度为零，故A、B错误；C.根据动量守恒定律mv0 -m) v = 0可得M m故C错误；D.由于不考虑子弹在枪内受到的摩擦等阻力，当子弹刚弹出时，子弹和整套装置其它部分的总动能为系统总的机械能，当子弹最后嵌入挡板后系统静止，故系统损失的机械为121/“ 21
6、2 根?故D正确。故选Do10. B【解析】【详解】A.碰撞过程，根据动量守恒定律有= 2mv两物块在空中运动的时间故A错误；B.根据平抛运动规律_22故B正确；C.两物体碰撞过程为完全非弹性碰撞，有动能损失，平抛初始动能小于:m%2,则落地1 、时动能小于5根环+2吆，故C错误；D.根据能量守恒两物块碰撞过程中损失的机械能DE = - mvn2 - ? 2mv2 2 24 故D错误。故选B。11. D【解析】【详解】设物块获得初速为如则滑环固定时，根据机械能守恒定律有12-Mvl=MgL滑环不固定时，取水平向左为正方向，根据系统水平方向动量守恒和机械能守恒得Mvo- (M+m) vy Mv(
7、?- J (M+m)得mh=LM + m故选D。12. A【解析】【详解】两冰壶碰撞可看作弹性正碰，则由动量守恒和能量关系可知mv() = mv + mv2解得v/=0V2=V()即两冰壶交换速度，而后乙做匀减速运动直到停止，则两冰壶最终位置的是A所示。故选Ao13. AC【解析】【详解】AB.由S*位移时间）图象可知，为碰撞前的速度为1 2-0/碰撞后的速度为V/nVs-m/s1 6-262碰撞前的速度为0.二 2mzs 6-2所以碰前勿22静止，加/向右运动，碰后侬向右运动，冲向左运动，则A正确；B错误;C. 乙和22碰撞过程由动量守恒定律可得代入数据解得=().3kg所以C正确;D.碰撞
8、过程中系统损失的机械能为21 f2 1七5ml匕 m2v2 = 0则该碰撞过程为弹性碰撞，所以D错误;故选ACo14. BCD【解析】【详解】A.系统沿导槽方向所受合外力为零，小球与U形管组成的系统沿导槽方向动量守恒，垂 直于导槽方向系统的动量不守恒，所以系统整体动量不守恒，A错误；B.小球从U形管一端进入从另一端出来的过程中，对小球和U形管组成的系统，水平方 向不受外力，规定向左为正方向，由动量守恒定律可得772VO = mvx + 3mv2再有机械能守恒定律可得解得m 3m 1V. =v0 = v01 m +3m 2 B正确;C.从小球射入至运动到U形管圆弧部分的最左端的过程时，小球和U形
9、管速度水平方向速度相同，对此过程满足动量守恒定律，得mv() = (m + 3m)vx.由能量守恒得解得C正确;D.小球此时还有个分速度是沿着圆形管的切线方向，设为，由速度的合成与分解可知对小球由动量定理得Z = mVv-0 = mv()2由于力的作用是相互的，所以平行导槽受到的冲量为D正确。故选BCDo15. AD【解析】【详解】BD.由于木块始终保持静止状态，则两子弹对木块的推力大小相等，则两子弹所受的阻力 大小相等，设为人对A子弹，根据动能定理得-fi(A=0-EkA得EkA=fdA对B子弹-fdB=0-EkB得EkB=filB由于以 办，则有子弹入射时的初动能EkAEkB故B错误，D正
10、确；C.子弹A、B从木块两侧同时射入木块，木块始终保持静止，所以两子弹在木块中运动时 间必定相等，否则木块就会运动，故C错误；A.对两子弹和木块组成的系统动量守恒，则有也叫小=J2mB/而EkA EkB则得到故A正确;故选ADo16. (1)4mv2; (2)ioj【解析】【详解】(1)小物块C与物块A发生碰撞粘在一起，以以)的方向为正方向，由动量守恒定律得 mvo=2mv解得1v= - V()碰撞过程中系统损失的机械能为1 ? 1 7E 损=mvo x2mvz解得。12E 损=mvo4(2)当小物块A、。上升到最大高度时，A、B、。系统的速度相等.三者组成的系统在水 平方向上动量守恒，根据动
11、量守恒定律mv()=(m+m+3m)vi解得1V1=V()根据机械能守恒定律得2mgh = ；x 22(： %)? 一：x5根(gv0)2J解得40g17.海丫 2m,【解析】【详解】A与竖直墙壁发生碰撞后，由于肛 ，巧，根据A、B系统的动量守恒可知，A、B最后以共同速度向左运动，设速度为心根据动量守恒定律可得町 % - /t72v0 =（町 + m2 ）v解得m, - m.m + m2若A、B相对静止时B恰好在A的右端，则系统损失的机械能为AE = 2gL根据系统的能量守恒定律有（/71）+色）片 + 色）/ = Lim2gL解得（町+色）4孔2m1要使B不从A上掉下来，?必须满足的条件是2
12、 mlC3方向运动，等A3之间的细线绷紧时，A3连线与3C夹角刚好为45。，则线绷紧的瞬A. v4D. v7B. -v55. 2021年年底，由我国建造、世界上最大的打桩船已完成桩架总段吊装。打桩船利用质量 2 = 3xl（）5kg的重锤碰撞竖直放置在海床里的、质量M=7xl（）5kg的桩，某次打桩时，重锤释放的高度（到桩上表面的距离）为5m,重锤与桩碰撞（时间极短）后，与桩一起竖直下降了 0.2m。不计空气阻力,取重力加速度大小g=10m/s2,则桩下降过程中所受的平均阻力大小为（）B. 6.5xlO7NC. lxlO7ND. 3.25xlO7N6.如图所示，小球A的质量为外=5kg,动量大
13、小为Pa = 4kgm/s,小球A在光滑水平面上向右运动，与静止的小球3发生弹性碰撞，碰后A的动量大小为咒=lkgm/s,方向水平向右，则（）A.碰后小球3的动量大小为% =3kgm/sB.碰后小球3的动量大小为4 =5kgm/sC.小球8的质量为15kgD.小球8的质量为5kg7 .如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、5两球在同一直线上运动，两球质量关系为，nA = 2mB,规定向右为正方向，A、3两球的动量大小均为6 kgm/s,运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为，则（）A.左方是A球，碰撞后4 8两球速度大小之比为2 ： 58 .右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2 ：
14、 5C.左方是A球，碰撞后A、3两球速度大小之比为1 ： 1。D.右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1 ： 108.如图所示，光滑水平面上有大小相同、质量均为m=3kg的A、B、C三个小球，小 球A以速度v尸4m/s向左运动，与静止不动右端有一轻弹簧的小球B发生对心碰撞，压 缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动。假设B 和C碰撞过程时间极短，碰撞后小球A与弹簧不粘连，则下列说法正确的是（）% CO B O A77话/刀/A.弹簧最短时，三个小球共同速度的大小为lm/s8 .从开始到弹簧最短的过程中小球C受到的冲量大小为4N.sC.从开始到小球A与弹簧分离
15、的过程中整个系统损失的机械能为6JD.小球B与小球C碰撞之前，小球A、B共同速度的大小为3m/s9 .如图所示，光滑水平面上有一小车，小车左端固定一弹簧枪，有一质量为根的子弹 被一细线固定且使弹簧处于压缩状态。小车右侧有一固定挡板，包含子弹整套装置质 量为M。现把细线烧断，子弹向右以对地大小为的速度弹出，最后嵌入挡板中。不考虑子弹在枪内的摩擦等阻力，下列说法正确的是（）v/,A.小车最后以大小为u =等的速度向左运动MB.子弹嵌入挡板中后，小车将做往复运动/77VC.子弹刚弹出时小车的速度大小为口 =田 MD.整套装置损失的机械能为根说+不答J2-m）10.如图所示，小物块A、8的质量均为2,
16、 8静止在轨道水平段的末端。A以水平速度%与3碰撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。抛出点距离水平地面的高度为力，两物块落地点距离轨道末端的水平距离为S,重力加速度为g。则下列说法正确的是（）A.两物块在空中运动的时间为上%B. B.0与s满足的关系为=岑%C.两物块落地时的动能为:相4+2加动D.两物块碰撞过程中损失的机械能为:2U； o11.如图所示，在光滑的水平杆上套有一个质量为根的滑环。滑环上通过一根不可伸长的轻绳悬挂着一个质量为M的物块（可视为质点），绳长为小 将滑环固定时，给物 块一个水平冲量，物块摆起后刚好碰到水平杆；若滑环不固定时，仍给物块以同样的水平冲量，则物块摆起的最大高度为（
17、MB.m + MJLyMD.12.C.图甲为冬奥会上中国队员投掷冰壶的镜头，在某次投掷中，冰壶甲运动一段时间 后与静止的冰壶乙发生碰撞（图乙），已知两冰壶质量相等，碰撞可看作弹性正碰，下列四幅图中能表示两冰壶最终位置的是（）O-乙、/。乙CB.D.乙 J X oVO-甲、7,乙13 .如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为仙和加2.图乙为它们碰撞前后的X（位移-时间）图象。已知 2/=0.lkg。由此可以判断（）Ax/mA.碰前 22静止，2/向右运动B.碰后根2和2/都向右运动C.m2=0.3 kgD.碰撞过程中系统损失了。.4 J的机械能14 .如图所示，水平面上固定
18、着两根足够长的平行导槽，质量为3根的U形管（左半部 分为半圆形轨道）恰好能在两导槽之间自由滑动。一质量为根的小球沿水平方向，以初 速度?从U形管的一端射入，从另一端射出。已知小球的半径略小于管道半径，不计一切摩擦，下列说法正确的是（）导槽三。小球（俯视图）/U形管A.该过程中，小球与U形管组成的系统动量守恒B.小球从U形管的另一端射出时 速度大小为5C.小球运动到U形管圆弧部分的最左端时，速度大小为巫?4 D.从小球射入至运动到U形管最左端的过程中，平行导槽受到的冲量大小为母加15 .如图所示，木块静止在光滑水平而上，两颗不同的子弹A、B从木块两侧同时射入木块，最终都停在木块内，这一过程中木块
19、始终保持静止，若子弹A射入木块的深度大于子弹B射入木块的深度，则（）AB口 4 （二WWWxWXWWWXWWWxWWWA.子弹A的质量一定比子弹B的质量小B.入射过程中子弹A受到的阻力比子弹B受到的阻力大C.子弹A在木块中运动的时间比子弹B在木块中运动的时间长D.子弹A射入木块时的初动能一定比子弹B射入木块时的初动能大二、解答题16 .如图所示，在水平面上依次放置小物块A和。以及曲面劈3,其中小物块A与小物 块C的质量相等均为相，曲面劈8的质量M=3加，曲面劈B的曲面下端与水平面相切， 且曲面劈8足够高，各接触面均光滑。现让小物块C以水平速度vo向右运动，与小物 块A发生碰撞，碰撞后两个小物块
20、粘在一起滑上曲面劈用重力加速度为g。求：（1）碰撞过程中系统损失的机械能；（2）碰后物块A与。在曲面劈5上能够达到的最大高度。17 .如图所示，长为L、质量为g的木板A置于光滑水平面上，在A的水平上表面左 端放一质量为铀的物块B （可视为质点），A、B间的动摩擦因数为4。A和B一起以 相同大小的速度%向右运动，并与竖直墙壁发生碰撞。已知肛 62,在A与竖直墙壁 碰撞过程中无机械能损失且碰撞时间极短，重力加速度为g。要使B不从A上掉下，% 必须满足什么条件?参考答案1. c【解析】【详解】两球组成的系统动量守恒，以两球的初速度方向为正方向，如果两球发生完全非弹性碰撞，有动量守恒定律得加以+加蚱=
21、带入数据解得v = 4m/s如果两球发生完全弹性碰撞，由动量守恒定律得+4=十根4由机械能守恒定律得；2或 + ； mv1 = ； mv + g mv2解得vrA = 3m/s , Vp =5m/sv； = 5m/s , v； = 3m/s （不符实际，舍掉）故两球碰撞后的速度范围是3m/s 4m/s4m/s Vp 5m/sABD不符合题意，C符合题意。故选C。2. D【解析】【详解】1s时达到同一速度后一起匀速运动，可知地面光滑，所以A和B组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得/22Av0=(/7tA+mB)v带入数据得mA = 3kg故选D。3. D【解析】【详解】A.运动员投出的冰壶，在碰
22、撞的过程中，速度大小改变了，动量也改变了，A错误；B.冰壶的所受阻力可能不变，速度大小改变了，动量也改变了，B错误；C.冰壶的碰撞到其它静止的冰壶后，速度方向改变了，动量也改变了，C错误；D.冰壶的碰撞到其它静止的冰壶后，动量变化越大，速度变化一定越大，D正确。故选Do4. A【解析】【详解】A、B、C之间有绳，绳绷紧会有能量损失，取水平向右为正方向，对A、B由动量守恒定 律得mv = 2mv解得vV.=-1 2B以匕速度与C进行作用，对B、C由动量守恒定律得mVj = 2mv2解得1= -v-4即A与B之间绳子绷紧的瞬间，C球的速度为Ju , BCD错误，A正确。4故选Ao5. D【解析】【详解】