1.4 弹性碰撞与非弹性碰撞基础巩固 2021—2022 学年高中物理鲁科版 （2019）选择性必修第一册 一、选择题（共 15 题） 1．如图所示，质量为 M 的人在远离任何星体的太空中，与他旁边的飞船相对静止 . 由于没有力的作用，他 与飞船总保持相对静止的状态 . 这个人手中拿着一个质量为 m 的小物体，他以相对飞船为 v 的速度把小物体 抛出，在抛出物体后他相对飞船的速度大小为 ( 　　 ) A． m v M B． M v m C． M m v m D． m v M m 2．为完成某种空间探测任务，需要在太空站上发射空间探测器，探测器通过向后喷气而获得反冲力使其 加速。已知探测器的质量为 M，每秒喷出的气体质量为 m，喷射气体的功率恒为 P，不计喷气后探测器的 质量变化。则喷气 Δt 秒后探测器获得的动能为（　　） mP t A． M mPt 2 B． M mt 2 C． M mPt 2 D． M 2 3．沿光滑水平面在同一条直线上运动的两物体 A、B 碰撞后以共同的速度运动，该过程的位移—时间图象 如图所示。则下列说法错误的是（　　） A．碰撞前后物体 A 的运动方向相反 B．物体 A、B 的质量之比为 1∶2 C．碰撞过程中 A 的动能变大，B 的动能减小 D．碰前物体 B 的动量较大 4．学习物理规律不仅要知道规律的内容，还要了解规律的应用条件，下列是常见的四种相互作用情境： 物块 a 以一定的速度 v0 向右运动，之后与物块 b 发生相互作用，其中甲图和丙图地面光滑，乙图和丁图地 面粗糙，从开始相互作用至达到共同速度的过程，对于 a、b、弹簧组成的系统，各图满足的规律分析正确 的是（　　） A．甲图动量和机械能一定都守恒 B．乙图动量和机械能一定都守恒 C．丙图动量和机械能一定都守恒 D．丁图动量和机械能一定都守恒 5．静止在湖面的小船上有两人分别向相反方向水平地抛出质量相同的小球，先将甲球向左抛，后将乙球 向右抛。抛出时两小球相对于河岸的速率相等，水对船的阻力忽略不计，则下列说法正确的是（　　） A．两球抛出后，船向左以一定速度运动 B．两球抛出后，船向右以一定速度运动 C．两球抛出后，船的速度为 0 D．抛出时，人给甲球的冲量比人给乙球的冲量小 6．如图所示，A，B 两小球质量相同，在光滑水平面上分别以动量 p1  8kg � m/s 和 p2  6kg � m/s （向右为 参考系正方向）做匀速直线运动，则在 A 球追上 B 球并与之碰撞的过程中，两小球碰撞后的动量 p1 和 p2 可能分别为（　　） A． C． 5kg � m/s 7kg � m/s ， ， 9kg � m/s B． 7kg � m/s 7．如图所示，光滑水平面上，质量为 10kg � m/s D． 0.9kg 2kg � m/s ， ， 4kg � m/s 12kg � m/s 的物体 A 和质量为 1kg B B 的物体 处于静止状态，A、 中间固定 一轻弹簧，且弹簧处于原长，一颗质量为 0.1kg 的子弹以 200m/s 的水平初速度射入物体 A 并留在其中（子 弹与物体相互作用时间极短，可忽略不计），经过 0.5s 后弹簧长度压缩到最短，下列选项错误的是（　 　） A．弹簧长度压缩到最短时物体 A 的速度大小为 10m/s B． 0.5s 内弹簧对物体 A 的平均作用力大小为 20N C．弹簧的弹性势能的最大值为 100J D．子弹射入物体 A 后，子弹、物体 A、物体 B 的总机械能不守恒 8．如图所示，一质量 M=3.0kg 的长方形木板 B 放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量 m=1.0kg 的小 木块 A。现以地面为参照系，给 A 和 B 以大小均为 4.0m/s，方向相反的初速度，使 A 开始向左运动，B 开 始向右运动，但最后 A 并没有滑离 B 板。站在地面的观察者看到在一段时间内小木块 A 正在做加速运动， 则在这段时间内的某时刻木板对地面的速度大小可能是（　　） A．1.8m/s B．2.4m/s C．2.9m/s D．3.0m/s 9．如图所示，光滑的水平面上，子弹以速度 v0 射入木块，最后留在木块中随木块一起匀速运动，子弹所 受阻力恒定不变，下列说法正确的是（　　） A．子弹和木块系统动量守恒，机械能守恒 B．子弹减少的动能等于木块增加的动能 C．子弹速度的减少一定等于木块速度的增加 D．子弹对木块所做的功小于子弹克服木块阻力所做的功 10．如图所示，光滑水平轨道上有一甲球，以某一水平速度射向静止在轨道上的乙球，碰撞后，甲球的速 度变为原来的一半，已知碰撞为弹性碰撞，则甲、乙两球的质量之比为（　　） A．l︰l B．l︰2 C．1︰3 D．l︰4 11．旅行者 1 号经过木星和土星时通过引力助推（引力弹弓）获得了足以完全摆脱太阳引力的动能。引力 助推是飞行器从远距离接近反向运行的行星时，产生的运动效果就像该飞行器被行星弹开了，科学家们称 这种情况为弹性碰撞，不过两者没有发生实体接触。如图所示，探测器飞向行星过程探测器与行星反向， 不考虑其他星系影响，探测器靠近行星前与远离后分析正确的是（　　） A．探测器动能增加 B．探测器动能不变 C．行星动能增加 D．行星动能不变 12．如图所示，质量为 4m 的光滑物块 a 静止在光滑水平地面上，物块 a 左侧面为圆弧面且水平地面相切， 质量为 m 的滑块 b 以初速度 v0 向右运动滑上 a，沿 a 左侧面上滑一段距离后又返回，最后滑离 a，不计一切 摩擦，滑块 b 从滑上 a 到滑离 a 的过程中，下列说法正确的是（　　） v02 A．滑块 b 沿 a 上升的最大高度为 5g 2v0 B．滑块 a 运动的最大速度 5 v02 C．滑块 b 沿 a 上升的最大高度为 2 g D．滑块 a 运动的最大速度 v0 5 13．如图所示，质量为 M 的滑块静止在光滑水平面上，其左侧是四分之一光滑圆弧，左端底部恰好与地面 相切，两小球的质量分别为 碰撞，要使 A． m1 与 m2 m1  2kg 、 m2  3kg ， m1 的初速度为 v0 ， m2 保持静止，已知 m1 与 m2 发生弹性 发生两次碰撞，则 M 可能为（　　） 2kg B． 3kg C． 5kg D． 6kg 14．如图，质量为 M 的小车静止在光滑水平面上，小车 AB 段是半径为 R 的四分之一光滑圆弧，BC 段是长 为 L 的水平粗糙轨道，两段轨道相切于 B 点。一质量为 m 的滑块在小车从 A 总由静止开始沿轨道滑下，然 后滑入 BC 轨道，最后恰好停在 C 点，已知小车质量 M=m，滑块与轨道 BC 间的动摩擦因数为 μ，重力加 速度为 g，则（　　） A．小车和滑块组成的系统动量守恒 B．滑块运动过程中，最大速度为 2gR C．滑块从 B 到 C 运动过程中，小车的位移为 L 2 D．滑块运动过程中对小车的最大压力为 mg 15．2022 年第 24 届冬奥会将在北京举行，冰壶是比赛项目之一如图甲所示，红壶以一定速度与静止在大 本营的蓝壶发生对心碰撞（撞时间极短），碰撞前后两壶运动的 v-t 图线如图乙中实线所示，已知两壶质 量相等且均视为质点。由图像可得（　　） A．红蓝两壶碰撞过程是弹性碰撞 B．蓝壶与地面间的动摩擦因数为 0.0225 C．碰撞后，蓝壶的瞬时速度为 0.8m/s D．红、蓝两壶碰后至停止运动过程中，所受摩擦力的冲量之比为 1∶3 二、填空题（共 3 题） 16．在光滑的水平面上，质量为 M 的平板小车以速度 v0 做匀速直线运动．质量为 m 的物体竖直掉在车上． 由于物体和车之间的摩擦，经时间 t 后它们以共同的速度前进，在这个过程中，小车所受摩擦力的大小为_ _______．若要使小车在此过程中保持原匀速直线运动，应给小车加一大小为________水平牵引力． 17．如图所示，在橄榄球比赛中，质量为 100kg 的橄榄球前锋以 v A  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质量均为 75kg 的球员，一个速度 v B  2m / s ， 另一个速度 vC  4m / s ，他们腾空扭在了一起．他们碰撞后瞬间的速度大小约是______ m/s，在此过程中三 名球员的总机械能________(填“增大”“不变”或“减小”)． 18．某同学估测玩具枪子弹从枪口射出的速度，设计了如下实验∶取一个乒乓球。在球上挖一个小圆孔，向 球内填一些橡皮泥，把乒乓球放在桌面的边缘处，再将玩具枪装弹上弦，支在桌面上水平瞄准球的圆孔。 扣动扳机后子弹射入孔中，与乒乓球一同水平抛出。在地面上铺上白纸和复写纸记录乒乓球的落点，最后 多次重复实验确定平抛的水平距离。 (1)本实验必须要求。操作正确的是___________。 A．桌面必须光滑 B．检查桌面末端的切线是否水平，将乒乓球放置在末端 C．实验过程中必须用到重垂线，以便确定乒乓球平抛的水平位移 D．复写纸铺在白纸的上面，实验过程中复写纸和白纸可以随时拿起来看印迹是否清晰并进行移动 (2)下列提供的器材中，本实验必需的有___________； A．刻度尺 B．温度计 C．天平 D．秒表 (3)测得子弹的质量为 m1，乒乓球（含橡皮泥）的总质量为 m2，乒乓球平抛的竖直距离为 h，水平距离为 l，重力加速度大小为 g，则玩具枪子弹从枪口射出的速度大小为___________。 三、综合题（共 4 题） 19．如图所示，光滑水平面上有一质量 M 的平板车，车的上表面是一段粗糙水平轨道，水平轨道左侧连一 半径 R 的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在点 O′处相切.现将一质量 m 的小物块(可视为质点) 从平板车的右端以水平向左的初速度 v0 滑上平板车，小物块恰能到达圆弧轨道的 O′处．求： (1)小物块到达圆弧轨道的 O′处时平板车速度 v 的大小； (2)在上述过程中，小物块与平板车组成的系统损失的机械能 (3)要使小物块能到达圆弧轨道的最高点 A，小物块进入平板车的速度 v＇应多大？ 20．长 L 质量为 M 的长方形木板静止在光滑的水平面上，一质量为 m 的物块，以 v0 的水平速度从左端滑上 木板，最后与木板保持相对静止，μ 为物块与木板间的动摩擦因数。 （1）求物块在木板上滑行的时间 t； （2）要使物块不从木板右端滑出，物块滑上木板左端的速度 v′不超过多少? 21．两块