人教版 (2019)选择性必修 第一册5 弹性碰撞和非弹性碰撞随堂练习题

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册5 弹性碰撞和非弹性碰撞随堂练习题，共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
(时间25分钟 满分60分)
一、选择题(本题共6小题，每题6分，共36分)
1.在光滑的水平面上有三个完全相同的小球，它们在同一条直线上，2、3小球静止，并靠在一起，1小球以速度v0射向它们，如图所示。设碰撞中不损失机械能，则碰后三个小球的速度可能值是( D )
A．v1＝v2＝v3＝eq \f(1,\r(3)) v0
B．v1＝0，v2＝v3＝eq \f(1,\r(2)) v0
C．v1＝0，v2＝v3＝eq \f(1,2)v0
D．v1＝v2＝0，v3＝v0
解析：两个质量相等的小球发生弹性正碰，碰撞过程中动量守恒，机械能守恒，碰撞后将交换速度，故D正确。
2．“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”，爆竹声响是辞旧迎新的标志，是喜庆心情的流露。有一个质量为3m的爆竹斜向上抛出，到达最高点时速度大小为v0、方向水平向东，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为2m，速度大小为v，方向水平向东，取向东为正方向，则另一块的速度为( C )
A．3v0－v B．2v0－3v
C．3v0－2v D．2v0＋v
解析：取水平向东为正方向，爆炸过程系统动量守恒，3mv0＝2mv＋mvx，可得vx＝3v0－2v，C正确。
3．冰壶是一种深受观众喜爱的运动，图(a)为冰壶运动员将冰壶掷出去撞击对方静止冰壶的镜头，图(b)显示了此次运动员掷出冰壶时刻两冰壶的位置，虚线圆圈为得分区域。冰壶甲运动一段时间后与对方静止的冰壶乙发生正碰。若两冰壶质量相等，则碰后两冰壶最终停止的位置，可能是下图中的( C )
解析：两冰壶质量相等，碰后甲不可能穿越乙，且碰后甲不可能反向运动，只有选项C符合实际情形。
4．(2023·云南高三月考)如图所示，一质量为3M的盒子沿光滑水平面以速度2v向右运动，盒底上表面光滑，同时在盒内有一质量为M的小物块以水平速度v向右运动。如果每一次碰撞都没有机械能损失，则( D )
A．盒子与小物块最终静止
B．盒子与小物块最终达到相同速度，从而做匀速运动
C．第一次碰撞后，小物块相对水平面的速度大小为eq \f(3,2)v
D．第一次碰撞后，小物块相对水平面的速度大小为eq \f(5,2)v
解析：由于水平面光滑且每一次碰撞都没有机械能损失，盒子与小物块会一直碰撞下去，故A、B错误；盒子与小物块发生第一次弹性碰撞瞬间，由动量守恒定律得3M×2v＋Mv＝3Mv1＋Mv2，由机械能守恒定律得eq \f(1,2)×3M×(2v)2＋eq \f(1,2)Mv2＝eq \f(1,2)×3Mveq \\al( 2,1)＋eq \f(1,2)Mveq \\al( 2,2)，解得盒子的速度大小为v1＝eq \f(3,2)v，小物块的速度大小为v2＝eq \f(5,2)v，故C错误，D正确。
5．质量相等的A、B两球在光滑水平面上均向右沿同一直线运动，A球的动量为pA＝9 kg·m/s，B球的动量为pB＝3 kg·m/s，当A球追上B球时发生碰撞，则碰后A、B两球的动量可能是( A )
A．pA′＝6 kg·m/s，pB′＝6 kg·m/s
B．pA′＝8 kg·m/s，pB′＝4 kg·m/s
C．pA′＝－2 kg·m/s，pB′＝14 kg·m/s
D．pA′＝－4 kg·m/s，pB′＝17 kg·m/s
解析：A、B组成的系统受合外力为0，系统动量守恒，即pA′＋pB′＝pA＋pB＝9 kg·m/s＋3 kg·m/s＝12 kg·m/s，故先排除D项。
A、B碰撞前的动能应大于或等于碰撞后的动能，即EkA＋EkB≥EkA′＋EkB′，
EkA＋EkB＝eq \f(p\\al( 2,A),2m)＋eq \f(p\\al( 2,B),2m)＝eq \f(81＋9,2m)(J)＝eq \f(90,2m)(J)
EkA′＋EkB′＝eq \f(pA′2＋pB′2,2m)，
将A、B、C三项数值代入可排除C项。A、B选项数据表明碰撞后两球的动量均为正值，即碰后两球沿同一方向运动。因A球的速度应小于或等于B球的速度，即vA′≤vB′，而vA′＝eq \f(8,m)>vB′＝eq \f(4,m)，因此又可排除B项。所以该题的正确选项为A。
6．带电粒子碰撞实验中，t＝0时粒子A静止，粒子B以一定的初速度向A运动。两粒子的v－t图像如图所示，仅考虑静电力的作用，且A、B未接触。则( B )
A．A粒子质量小于B粒子
B．两粒子在t1时刻的电势能最大
C．A在t2时刻的加速度最大
D．B在0～t3时间内动能一直减小
解析：两粒子运动过程动量守恒，由图可知，在t＝0时刻p0＝mBv0
在t＝t2时刻p2＝mAvA
则mBv0＝mAvA，因v0>vA，则mB