这是一份2023版新教材高中物理第一章动量与动量守恒定律微点9弹性碰撞和非弹性碰撞课时作业教科版选择性必修第一册,共5页。
微点9 弹性碰撞和非弹性碰撞 eq \a\vs4\al(过基础) 1.下列关于碰撞的理解正确的是( )A.碰撞是指相对运动的物体相遇时,在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程B.在碰撞现象中,一般内力都远大于外力,所以可以认为碰撞时系统的动能守恒C.如果碰撞过程中机械能守恒,这样的碰撞叫作非弹性碰撞D.微观粒子的相互作用由于不发生直接接触,所以不能称其为碰撞2.(多选)在两个物体碰撞前后,下列说法中可以成立的是( )A.作用后的总动能比作用前小,但总动量守恒B.作用前后总动量均为零,但总动能相等C.作用前后总动能为零,而总动量不为零D.作用前后总动量守恒,而系统内各物体的动量增量的总和不为零3.(多选)如图所示,两个物体1和2在光滑水平面上以相同动能相向运动,它们的质量分别为m1和m2,且m1
mA时,碰后A球反向运动D.当mB0,故系统动能减小,两冰壶之间的碰撞是非弹性碰撞,B正确.6.答案:A解析:设碰撞后女儿的速度为v′,根据动量守恒定律可得3mv-mv=mv′,故碰后女儿的速度为v′=2v;碰前母女俩的总动能为Ek= eq \f(1,2)×3mv2+ eq \f(1,2)mv2=2mv2,碰后母女俩的总动能为E′k= eq \f(1,2)mv′2=2mv2,由于碰撞前后总动能相等,所以母女俩的碰撞为弹性碰撞,选A.7.答案:D解析:碰后两球的速度方向相反,且在相同时间内,b球运动的弧长为a球运动的弧长的3倍,则有vb=-3va,由动量守恒定律有mav=mbvb+mava,由能量守恒有 eq \f(1,2)mav2= eq \f(1,2)mav eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(a)) + eq \f(1,2)mbv eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(b)) ,联立解得 eq \f(ma,mb)= eq \f(3,5),故D正确.8.答案:B解析:发生弹性正碰,则有3mv0=3mv1+mv2, eq \f(1,2)×3mv eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)) = eq \f(1,2)×3mv eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)) + eq \f(1,2)mv eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)) ,解得v2= eq \f(2×3m,3m+m)v0= eq \f(3,2)v0,黄色弹珠的动能为Ek= eq \f(1,2)mv eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)) = eq \f(3,4)× eq \f(1,2)×3mv eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)) = eq \f(3,4)E.故选B.9.答案:BC解析:发生弹性正碰,根据动量守恒和机械能守恒有mAv0=mAv1+mBv2, eq \f(1,2)mAv eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)) = eq \f(1,2)mAv eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)) + eq \f(1,2)mBv eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)) ,解得v1= eq \f(mA-mB,mA+mB)v0,v2= eq \f(2mA,mA+mB)v0.当mB=mA时,v1=0,v2=v0,碰后两球互换速度,A错误,B正确;当mB>mA时,v1= eq \f(mA-mB,mA+mB)v0<0,碰后A球反向运动,C正确;当mBv,A、B均向右,A球偏角小于30°,B球偏角大于30°,故选项D正确.11.答案:AC解析:以白球初速度方向为正方向,质量相同的白球与黄球发生对心正碰,由动量守恒定律可知m·5v=mv′+m·3v,解得碰后瞬间白球的速度v′=2v,故A正确.碰前白球的动能Ek1= eq \f(1,2)m(5v)2= eq \f(25,2)mv2,碰后两球的总动能Ek2= eq \f(1,2)m(3v)2+ eq \f(1,2)m(2v)2= eq \f(13,2)mv2,Ek1≠Ek2,则两球之间的碰撞不是弹性碰撞,故B错误.由动量定理得,白球对黄球的冲量I等于黄球动量的变化量Δp,即I=Δp=3mv-0=3mv,故C正确.两球碰撞过程中系统能量守恒,损失的动能转化成其他形式的能,故D错误.12.答案:(1)1 m/s 4 m/s (2)2 m/s解析:(1)两球发生弹性碰撞,则满足动量守恒和机械能守恒,有m1v0=m1v1+m2v2 eq \f(1,2)m1v eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)) = eq \f(1,2)m1v eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)) + eq \f(1,2)m2v eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)) 代入数据解得v1=1 m/s,v2=4 m/s(2)两球发生完全非弹性碰撞,碰后速度相同,根据动量守恒定律有m1v0=(m1+m2)v解得v=2 m/s.