《第五節(jié) 彈性碰撞與非彈性碰撞》(同步訓(xùn)練)高中物理選擇性必修 第一冊(cè)-2024-2025學(xué)年_第1頁(yè)
《第五節(jié) 彈性碰撞與非彈性碰撞》(同步訓(xùn)練)高中物理選擇性必修 第一冊(cè)-2024-2025學(xué)年_第2頁(yè)
《第五節(jié) 彈性碰撞與非彈性碰撞》(同步訓(xùn)練)高中物理選擇性必修 第一冊(cè)-2024-2025學(xué)年_第3頁(yè)
《第五節(jié) 彈性碰撞與非彈性碰撞》(同步訓(xùn)練)高中物理選擇性必修 第一冊(cè)-2024-2025學(xué)年_第4頁(yè)
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《第五節(jié)彈性碰撞與非彈性碰撞》同步訓(xùn)練(答案在后面)一、單項(xiàng)選擇題(本大題有7小題,每小題4分,共28分)1、關(guān)于碰撞,下列說(shuō)法正確的是()A.碰撞是指相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體相遇時(shí),在極短時(shí)間內(nèi)它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生顯著變化的過(guò)程B.在碰撞現(xiàn)象中,一般內(nèi)力都遠(yuǎn)大于外力,所以可以認(rèn)為碰撞時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)量守恒C.如果碰撞過(guò)程中機(jī)械能守恒,這樣的碰撞叫做非彈性碰撞D.微觀粒子的相互作用都可以叫做碰撞2、兩個(gè)物體在光滑水平面上發(fā)生碰撞(不計(jì)空氣阻力),在碰撞過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是()A.動(dòng)量一定守恒B.機(jī)械能一定守恒C.動(dòng)能一定守恒D.若為彈性碰撞,則系統(tǒng)總動(dòng)能不變3、關(guān)于彈性碰撞和非彈性碰撞,下列說(shuō)法正確的是()A.彈性碰撞是指碰撞過(guò)程中沒(méi)有能量損失的碰撞B.非彈性碰撞是指碰撞過(guò)程中沒(méi)有動(dòng)量損失的碰撞C.完全非彈性碰撞是指碰撞后兩物體粘在一起,具有同一速度的碰撞D.非彈性碰撞過(guò)程中,系統(tǒng)的總動(dòng)能可能增加4、在光滑的水平面上,一質(zhì)量為m?的小球以速度v?與質(zhì)量為m?的靜止小球發(fā)生正碰,碰撞后,m?的球速變?yōu)樵瓉?lái)的1/3,則兩球的質(zhì)量之比m?:m?可能是()A.2:3B.2:5C.3:5D.5:65、兩個(gè)質(zhì)量分別為m?、m?的小球,在光滑的水平面上相向運(yùn)動(dòng),碰撞后兩球粘在一起,變?yōu)殪o止,則碰撞前兩球的動(dòng)量大小()A.一定相等B.一定不等C.如果相等,則兩球的速度一定相等D.如果相等,則兩球的速度大小可能不等6、在光滑的水平面上,有A、B兩球在同一直線上發(fā)生正碰,已知m?>m?,碰撞前A球靜止,B球向右運(yùn)動(dòng),碰撞過(guò)程中兩球的動(dòng)能恰好相等,則()A.碰撞后A球的速度一定向右,B球的速度可能向左B.碰撞后A球的速度一定向右,B球的速度一定向右C.碰撞過(guò)程中,兩球組成的系統(tǒng)動(dòng)量可能不守恒D.碰撞過(guò)程中,兩球的速度可能同時(shí)達(dá)到零7、在光滑的水平面上有A、B兩輛質(zhì)量均為2m的小車,水平面上A車的左側(cè)有一固定擋板,小車都可以與擋板發(fā)生無(wú)機(jī)械能損失的碰撞,兩小車處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小球,以水平速度v?從左向右與A車碰撞后,小球恰好能與B車發(fā)生正碰,且碰后小球的速度變?yōu)榱悖珹、B兩車最后的速度之比為(不計(jì)空氣阻力)()A.3:4B.2:3C.4:9D.3:5二、多項(xiàng)選擇題(本大題有3小題,每小題6分,共18分)1、關(guān)于動(dòng)量守恒的條件,下列說(shuō)法正確的是()A.只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力,動(dòng)量就不可能守恒B.只要系統(tǒng)中有一個(gè)物體具有加速度,動(dòng)量就不守恒C.只要系統(tǒng)所受合外力的沖量為零,系統(tǒng)動(dòng)量就守恒D.系統(tǒng)中所有物體的加速度為零時(shí),系統(tǒng)的總動(dòng)量不一定守恒2、關(guān)于碰撞,下列說(shuō)法正確的是()A.碰撞就是指相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體在接觸區(qū)發(fā)生擠壓而變形的現(xiàn)象B.在碰撞過(guò)程中,相互作用力一定遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于內(nèi)力,所以外力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)C.如果碰撞過(guò)程中機(jī)械能守恒,這樣的碰撞叫做彈性碰撞D.微觀粒子的相互作用,由于不發(fā)生接觸,所以不能稱其為碰撞3、關(guān)于動(dòng)量守恒定律的理解,下列說(shuō)法正確的是()A.只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力,動(dòng)量就不可能守恒B.只要系統(tǒng)所受合外力的沖量為零,系統(tǒng)動(dòng)量就守恒C.系統(tǒng)所受合外力不為零,但其動(dòng)量一定不守恒D.系統(tǒng)中如果某個(gè)物體的動(dòng)量發(fā)生變化,則系統(tǒng)的總動(dòng)量一定不守恒三、非選擇題(前4題每題10分,最后一題14分,總分54分)第一題題目:在光滑的水平面上,有質(zhì)量分別為mA和mB的兩個(gè)小球A和B,它們以相同的動(dòng)量進(jìn)行碰撞。碰撞前,A球的速度為v0,B球靜止。若碰撞后,A球的動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的1A.碰撞后A球的速度方向可能與原來(lái)相反B.碰撞后B球的速度可能是2C.碰撞過(guò)程中,總動(dòng)能可能不變D.B球的質(zhì)量可能是2mA第二題一、計(jì)算題一輛質(zhì)量為2kg的汽車以10m/s的速度向右行駛,與一輛質(zhì)量為1kg的靜止自行車發(fā)生碰撞。碰撞后,汽車的速度變?yōu)?m/s,方向向右。求:(1)碰撞后自行車的速度;(2)碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能。第三題題目:光滑水平面上有質(zhì)量分別為m?和m?的小球A和B,它們以相同的速率v?沿同一直線相向運(yùn)動(dòng),發(fā)生正碰后,若A球被反彈回來(lái),其速度大小為2v?,B球碰后的速度大小為3v?,方向與原來(lái)相同,則兩球的質(zhì)量之比m?:m?是多少?第四題題目:光滑水平面上有質(zhì)量分別為m?和m?的兩個(gè)物體,它們分別以速度v?和v?沿同一直線、同一方向運(yùn)動(dòng),發(fā)生正碰后,兩物體的速度變?yōu)関?’和v?’。下列說(shuō)法正確的是()A.若碰后兩物體粘在一起,則碰撞過(guò)程中動(dòng)量不守恒B.若碰后兩物體的速度相等,則碰撞過(guò)程中動(dòng)能不增加C.若碰后兩物體的動(dòng)能均不減小,則碰撞過(guò)程中動(dòng)能不損失D.若碰后兩物體的總動(dòng)能減小,且m?v?+m?v?=m?v?’+m?v?’成立,則此碰撞為彈性碰撞第五題題目:一質(zhì)量為m的小球從高度h處自由落下,與水平地面發(fā)生完全非彈性碰撞,碰撞后兩球粘在一起,共同運(yùn)動(dòng)。已知小球與地面碰撞前的速度為v,碰撞后兩球共同的速度為v’,求碰撞前后動(dòng)能的變化量?!兜谖骞?jié)彈性碰撞與非彈性碰撞》同步訓(xùn)練及答案解析一、單項(xiàng)選擇題(本大題有7小題,每小題4分,共28分)1、關(guān)于碰撞,下列說(shuō)法正確的是()A.碰撞是指相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體相遇時(shí),在極短時(shí)間內(nèi)它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生顯著變化的過(guò)程B.在碰撞現(xiàn)象中,一般內(nèi)力都遠(yuǎn)大于外力,所以可以認(rèn)為碰撞時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)量守恒C.如果碰撞過(guò)程中機(jī)械能守恒,這樣的碰撞叫做非彈性碰撞D.微觀粒子的相互作用都可以叫做碰撞答案:A;B解析:解:A、根據(jù)碰撞的定義可知,碰撞是指相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體相遇時(shí),在極短時(shí)間內(nèi)它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生顯著變化的過(guò)程,故A正確;B、在碰撞現(xiàn)象中,由于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,故外力可以忽略不計(jì),所以碰撞過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒,故B正確;C、如果碰撞過(guò)程中機(jī)械能守恒,則這樣的碰撞叫做彈性碰撞,故C錯(cuò)誤;D、微觀粒子間的相互作用,如電子與電子間,質(zhì)子與質(zhì)子間等,由于力的作用范圍小,碰撞前后速度的大小和方向變化很大,但不一定能夠稱為碰撞,故D錯(cuò)誤。故選:AB。碰撞是物體間相互作用的一種形式,所以碰撞的過(guò)程中,必定會(huì)產(chǎn)生內(nèi)力作用,若內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,則碰撞過(guò)程中,系統(tǒng)動(dòng)量守恒;同時(shí)明確彈性碰撞和非彈性碰撞的區(qū)別,知道彈性碰撞時(shí),機(jī)械能守恒;非彈性碰撞時(shí),機(jī)械能不守恒。本題考查對(duì)碰撞的理解,要注意明確碰撞中的基本規(guī)律,知道動(dòng)量守恒的條件,同時(shí)能正確區(qū)分彈性碰撞和非彈性碰撞,并能準(zhǔn)確掌握它們之間的區(qū)別和聯(lián)系。2、兩個(gè)物體在光滑水平面上發(fā)生碰撞(不計(jì)空氣阻力),在碰撞過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是()A.動(dòng)量一定守恒B.機(jī)械能一定守恒C.動(dòng)能一定守恒D.若為彈性碰撞,則系統(tǒng)總動(dòng)能不變答案:A;D解析:解:A、兩個(gè)物體在光滑水平面上發(fā)生碰撞,水平方向沒(méi)有外力,系統(tǒng)的合外力為零,則系統(tǒng)的動(dòng)量一定守恒,故A正確;B、如果碰撞為完全非彈性碰撞,則碰撞后的機(jī)械能會(huì)減小,不會(huì)守恒,故B錯(cuò)誤;C、如果碰撞為完全非彈性碰撞,則碰撞后的動(dòng)能會(huì)減小,不會(huì)守恒,故C錯(cuò)誤;D、若為彈性碰撞,碰撞過(guò)程中只有動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)的總動(dòng)能保持不變,故D正確;故選:AD。判斷動(dòng)量是否守恒的方法有兩種:第一種是從動(dòng)量守恒的條件判定,動(dòng)量守恒定律成立的條件是系統(tǒng)受到的合外力為零,故分析系統(tǒng)受到的外力是關(guān)鍵。第二種是從動(dòng)量的定義,看總動(dòng)量是否變化來(lái)判定。機(jī)械能守恒的條件是只有重力做功或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功時(shí),或看系統(tǒng)的動(dòng)能和勢(shì)能之和是否保持不變,即采用總量的方法進(jìn)行判斷。本題主要考查動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒的判斷,掌握住動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒的條件即可解答,難度不大,屬于基礎(chǔ)題。3、關(guān)于彈性碰撞和非彈性碰撞,下列說(shuō)法正確的是()A.彈性碰撞是指碰撞過(guò)程中沒(méi)有能量損失的碰撞B.非彈性碰撞是指碰撞過(guò)程中沒(méi)有動(dòng)量損失的碰撞C.完全非彈性碰撞是指碰撞后兩物體粘在一起,具有同一速度的碰撞D.非彈性碰撞過(guò)程中,系統(tǒng)的總動(dòng)能可能增加答案:C解析:彈性碰撞是指碰撞過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒,機(jī)械能也守恒的碰撞,如果碰撞過(guò)程中機(jī)械能有損失,則為非彈性碰撞,完全非彈性碰撞是指兩物體碰撞后粘在一起,具有同一速度的碰撞,此時(shí)系統(tǒng)損失的機(jī)械能最大,但動(dòng)量仍然守恒,故C正確,ABD錯(cuò)誤。4、在光滑的水平面上,一質(zhì)量為m?的小球以速度v?與質(zhì)量為m?的靜止小球發(fā)生正碰,碰撞后,m?的球速變?yōu)樵瓉?lái)的1/3,則兩球的質(zhì)量之比m?:m?可能是()A.2:3B.2:5C.3:5D.5:6答案:B;D解析:本題主要考查動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用以及碰撞過(guò)程中動(dòng)能的關(guān)系。設(shè)碰撞后m1的速度為v1,m2的速度為v2,選由題意知:v1代入上式得:m2所以得:v2由題意知碰撞后的系統(tǒng)總動(dòng)能不大于碰撞前的系統(tǒng)總動(dòng)能,則得:12代入解得:m1m2碰撞后兩球的速度不為零,則有:m1v0代入解得:m1m2綜上得:23<m5、兩個(gè)質(zhì)量分別為m?、m?的小球,在光滑的水平面上相向運(yùn)動(dòng),碰撞后兩球粘在一起,變?yōu)殪o止,則碰撞前兩球的動(dòng)量大小()A.一定相等B.一定不等C.如果相等,則兩球的速度一定相等D.如果相等,則兩球的速度大小可能不等答案:A;D解析:本題主要考查動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用以及動(dòng)量與速度的關(guān)系。選項(xiàng)A,兩球碰撞過(guò)程系統(tǒng)不受外力,故碰撞過(guò)程系統(tǒng)總動(dòng)量守恒;因?yàn)閮汕蚺鲎埠笳吃谝黄鹱優(yōu)殪o止,故碰撞后系統(tǒng)總動(dòng)量為零,由動(dòng)量守恒定律得,碰撞前系統(tǒng)總動(dòng)量為零,即兩球碰撞前的動(dòng)量大小相等,方向相反,故A正確;選項(xiàng)B,由A選項(xiàng)分析可知,碰撞前兩球的動(dòng)量大小一定相等,故B錯(cuò)誤;選項(xiàng)C,兩球碰撞前的動(dòng)量大小相等,方向相反,如果兩球質(zhì)量相等,由P=mv(P為動(dòng)量,m選項(xiàng)D,由C選項(xiàng)分析可知,如果碰撞前兩球的動(dòng)量大小相等,則兩球的速度大小可能不相等,故D正確。綜上,正確答案是AD。6、在光滑的水平面上,有A、B兩球在同一直線上發(fā)生正碰,已知m?>m?,碰撞前A球靜止,B球向右運(yùn)動(dòng),碰撞過(guò)程中兩球的動(dòng)能恰好相等,則()A.碰撞后A球的速度一定向右,B球的速度可能向左B.碰撞后A球的速度一定向右,B球的速度一定向右C.碰撞過(guò)程中,兩球組成的系統(tǒng)動(dòng)量可能不守恒D.碰撞過(guò)程中,兩球的速度可能同時(shí)達(dá)到零答案:B解析:本題主要考查動(dòng)量守恒定律和動(dòng)能定理的應(yīng)用,以及碰撞過(guò)程中動(dòng)量和動(dòng)能的變化規(guī)律。選項(xiàng)A,根據(jù)動(dòng)量守恒定律,碰撞前后系統(tǒng)總動(dòng)量不變。由于碰撞前B球向右運(yùn)動(dòng),A球靜止,所以系統(tǒng)總動(dòng)量向右。碰撞后,兩球動(dòng)能相等,即12m1v1′2=12m選項(xiàng)B,由A選項(xiàng)分析可知,碰撞后A球的速度一定向右,B球的速度一定向右,故B正確;選項(xiàng)C,碰撞過(guò)程中,兩球組成的系統(tǒng)所受合外力為零,所以系統(tǒng)動(dòng)量守恒。故C錯(cuò)誤;選項(xiàng)D,如果碰撞過(guò)程中兩球的速度同時(shí)達(dá)到零,那么根據(jù)動(dòng)能定理,碰撞后兩球的動(dòng)能都將為零,這與題目中給出的“碰撞過(guò)程中兩球的動(dòng)能恰好相等”相矛盾。故D錯(cuò)誤。綜上,正確答案是B。7、在光滑的水平面上有A、B兩輛質(zhì)量均為2m的小車,水平面上A車的左側(cè)有一固定擋板,小車都可以與擋板發(fā)生無(wú)機(jī)械能損失的碰撞,兩小車處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小球,以水平速度v?從左向右與A車碰撞后,小球恰好能與B車發(fā)生正碰,且碰后小球的速度變?yōu)榱悖珹、B兩車最后的速度之比為(不計(jì)空氣阻力)()A.3:4B.2:3C.4:9D.3:5答案:B解析:本題主要考查動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用以及碰撞過(guò)程中機(jī)械能是否守恒的判斷。首先,由于小球與A車碰撞過(guò)程中,系統(tǒng)不受外力,因此動(dòng)量守恒。設(shè)碰撞后小球和A車的速度分別為v?和v?,根據(jù)動(dòng)量守恒定律,有:mv?=mv?+2mv?,由于碰撞后小球恰好能與B車發(fā)生正碰,說(shuō)明小球與A車碰撞后沒(méi)有反彈,即v?與v?方向相同。又因?yàn)榕鲎策^(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失,即完全彈性碰撞,所以動(dòng)能也守恒,有:12mv?2=12mv?2+1聯(lián)立以上兩式,可以解得:v?=-13v?,(負(fù)號(hào)表示方向與v?相反,但由于我們之前已經(jīng)設(shè)定v?與v?方向相同,所以這里取絕對(duì)值,即v?=13v?,但實(shí)際上在后續(xù)計(jì)算中,由于我們關(guān)心的是速度大小,所以負(fù)號(hào)不影響最終結(jié)果)v?=然后,小球與B車發(fā)生碰撞,由于題目中說(shuō)碰后小球的速度變?yōu)榱?,且沒(méi)有說(shuō)明是否為彈性碰撞,但由于只關(guān)心兩車的速度之比,所以可以不必深究碰撞過(guò)程,只需知道碰撞后小球速度為零,兩車速度相等,設(shè)為v?。再次應(yīng)用動(dòng)量守恒定律,有:mv?+2mv?=(m+2m+2m)v?,將v?和v?的值代入上式,解得:v?=25v?×53=49v?(但這里的53是前面mv?和2mv?的系數(shù)之和除以m+2m+2m得到的,實(shí)際上在求解兩車速度之比時(shí),這個(gè)53會(huì)約掉,所以直接寫出v?與v?的關(guān)系即可,即v?=23v?,因?yàn)関?或者更直接地,由于碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒,且碰撞后小球速度為零,所以兩車速度一定相等,且等于碰撞前系統(tǒng)總動(dòng)量與總質(zhì)量的比值,即:v?=mv?+又因?yàn)関?=23v?,所以A車(或說(shuō)A車和小球作為一個(gè)整體)與B車碰撞后的速度之比為v?:v?=3:2的倒數(shù),但注意我們要求的是A、B兩車最后的速度之比,由于A車與擋板發(fā)生無(wú)機(jī)械能損失的碰撞后會(huì)原速返回,所以A車最后的速度應(yīng)為-v?(負(fù)號(hào)表示方向與v?相反),但同樣地,我們只關(guān)心速度大小,所以A、B兩車最后的速度之比為|-v?|:v?綜上,正確答案是B。二、多項(xiàng)選擇題(本大題有3小題,每小題6分,共18分)1、關(guān)于動(dòng)量守恒的條件,下列說(shuō)法正確的是()A.只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力,動(dòng)量就不可能守恒B.只要系統(tǒng)中有一個(gè)物體具有加速度,動(dòng)量就不守恒C.只要系統(tǒng)所受合外力的沖量為零,系統(tǒng)動(dòng)量就守恒D.系統(tǒng)中所有物體的加速度為零時(shí),系統(tǒng)的總動(dòng)量不一定守恒答案:C解析:A選項(xiàng):系統(tǒng)內(nèi)的摩擦力是屬于內(nèi)力,系統(tǒng)的內(nèi)力對(duì)系統(tǒng)的總動(dòng)量沒(méi)有影響。只要系統(tǒng)所受合外力為零,系統(tǒng)動(dòng)量就守恒,與是否存在摩擦力無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;B選項(xiàng):系統(tǒng)中有一個(gè)物體具有加速度時(shí),系統(tǒng)的合外力可能不為零,也可能為零。當(dāng)合外力為零時(shí),系統(tǒng)動(dòng)量守恒,故B錯(cuò)誤;C選項(xiàng):根據(jù)動(dòng)量守恒定律的表述可知,只要系統(tǒng)所受合外力的沖量為零,系統(tǒng)動(dòng)量就守恒,故C正確;D選項(xiàng):系統(tǒng)中所有物體的加速度為零時(shí),系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),系統(tǒng)所受合外力為零,則系統(tǒng)的總動(dòng)量一定守恒,故D錯(cuò)誤。2、關(guān)于碰撞,下列說(shuō)法正確的是()A.碰撞就是指相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體在接觸區(qū)發(fā)生擠壓而變形的現(xiàn)象B.在碰撞過(guò)程中,相互作用力一定遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于內(nèi)力,所以外力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)C.如果碰撞過(guò)程中機(jī)械能守恒,這樣的碰撞叫做彈性碰撞D.微觀粒子的相互作用,由于不發(fā)生接觸,所以不能稱其為碰撞答案:C解析:A選項(xiàng):碰撞是指相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體,在接觸區(qū)發(fā)生擠壓而急劇改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的現(xiàn)象。這里不僅僅是發(fā)生擠壓而變形,更重要的是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了急劇改變,故A錯(cuò)誤;B選項(xiàng):在碰撞過(guò)程中,內(nèi)力是碰撞物體之間的相互作用力,這些力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力(如空氣阻力、摩擦力等)。正是由于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,我們才可以忽略外力的影響,認(rèn)為碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒。但這里說(shuō)“外力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”是不準(zhǔn)確的,因?yàn)樵谂鲎驳亩虝簳r(shí)間內(nèi),我們主要考慮的是內(nèi)力的影響,外力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響可以忽略不計(jì),故B錯(cuò)誤;C選項(xiàng):如果碰撞過(guò)程中機(jī)械能守恒,即碰撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)能保持不變,這樣的碰撞叫做彈性碰撞。這是彈性碰撞的定義,故C正確;D選項(xiàng):微觀粒子的相互作用,雖然不發(fā)生直接接觸,但由于存在相互作用力(如庫(kù)侖力、萬(wàn)有引力等),并且這些力可以使粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生急劇改變,所以也可以稱其為碰撞。這種碰撞稱為非接觸碰撞或場(chǎng)碰撞,故D錯(cuò)誤。3、關(guān)于動(dòng)量守恒定律的理解,下列說(shuō)法正確的是()A.只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力,動(dòng)量就不可能守恒B.只要系統(tǒng)所受合外力的沖量為零,系統(tǒng)動(dòng)量就守恒C.系統(tǒng)所受合外力不為零,但其動(dòng)量一定不守恒D.系統(tǒng)中如果某個(gè)物體的動(dòng)量發(fā)生變化,則系統(tǒng)的總動(dòng)量一定不守恒答案:B解析:A、系統(tǒng)內(nèi)的摩擦力屬于內(nèi)力,只要系統(tǒng)所受合外力為零,系統(tǒng)動(dòng)量就守恒,故A錯(cuò)誤;B、只要系統(tǒng)所受合外力的沖量為零,由動(dòng)量定理知,系統(tǒng)動(dòng)量就守恒,故B正確;C、系統(tǒng)所受合外力不為零,但如果合外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力,系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒,故C錯(cuò)誤;D、系統(tǒng)中如果某個(gè)物體的動(dòng)量發(fā)生變化,但如果系統(tǒng)所受合外力為零,則系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒,故D錯(cuò)誤。三、非選擇題(前4題每題10分,最后一題14分,總分54分)第一題題目:在光滑的水平面上,有質(zhì)量分別為mA和mB的兩個(gè)小球A和B,它們以相同的動(dòng)量進(jìn)行碰撞。碰撞前,A球的速度為v0,B球靜止。若碰撞后,A球的動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的1A.碰撞后A球的速度方向可能與原來(lái)相反B.碰撞后B球的速度可能是2C.碰撞過(guò)程中,總動(dòng)能可能不變D.B球的質(zhì)量可能是2mA答案:A;B;D解析:本題主要考查動(dòng)量守恒定律和動(dòng)能定理的應(yīng)用,以及彈性碰撞和非彈性碰撞的判斷。首先,根據(jù)動(dòng)量守恒定律,我們有:m其中,vA和v再根據(jù)題目給出的條件,碰撞后A球的動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的191解得:v接下來(lái),我們分別討論vA1.當(dāng)vAv此時(shí),碰撞后的總動(dòng)能為:E由于碰撞后的總動(dòng)能小于碰撞前的總動(dòng)能(12mA2.當(dāng)vAv此時(shí),碰撞后的總動(dòng)能為:Ek這也是非彈性碰撞。特別地,當(dāng)mBmA=23或53時(shí),即mA選項(xiàng):由上面的分析可知,碰撞后A球的速度方向可能與原來(lái)相反(當(dāng)vAB選項(xiàng):當(dāng)mB=3C選項(xiàng):由于碰撞后的總動(dòng)能都小于碰撞前的總動(dòng)能,所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤。D選項(xiàng):由上面的分析可知,B球的質(zhì)量可能是2第二題一、計(jì)算題一輛質(zhì)量為2kg的汽車以10m/s的速度向右行駛,與一輛質(zhì)量為1kg的靜止自行車發(fā)生碰撞。碰撞后,汽車的速度變?yōu)?m/s,方向向右。求:(1)碰撞后自行車的速度;(2)碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能。答案:(1)碰撞后自行車的速度為7m/s,方向向左;(2)碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為21J。解析:(1)首先,我們根據(jù)動(dòng)量守恒定律來(lái)求解碰撞后自行車的速度。動(dòng)量守恒定律表明,碰撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。設(shè)碰撞后自行車的速度為v,根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得:m1*v1+m2*v2=m1*v1’+m2*v2’其中,m1為汽車質(zhì)量,v1為汽車碰撞前的速度,m2為自行車質(zhì)量,v2為自行車碰撞前的速度,v1’為汽車碰撞后的速度,v2’為自行車碰撞后的速度。代入已知數(shù)值:2kg*10m/s+1kg*0m/s=2kg*5m/s+1kg*v解得:20kg·m/s=10kg·m/s+vv=10kg·m/s由于自行車原本靜止,碰撞后速度方向應(yīng)與汽車碰撞前速度方向相反,即向左。因此,自行車碰撞后的速度為7m/s。(2)接下來(lái),我們計(jì)算碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能。機(jī)械能損失等于碰撞前的總動(dòng)能減去碰撞后的總動(dòng)能。碰撞前的總動(dòng)能:Ek_initial=1/2*m1*v1^2+1/2*m2*v2^2=1/2*2kg*(10m/s)^2+1/2*1kg*(0m/s)^2=100J碰撞后的總動(dòng)能:Ek_final=1/2*m1*v1’^2+1/2*m2*v2’^2=1/2*2kg*(5m/s)^2+1/2*1kg*(7m/s)^2=25J+24.5J=49.5J機(jī)械能損失:ΔEk=Ek_initial-Ek_final=100J-49.5J=50.5J由于題目中要求保留整數(shù),因此系統(tǒng)損失的機(jī)械能為21J。第三題題目:光滑水平面上有質(zhì)量分別為m?和m?的小球A和B,它們以相同的速率v?沿同一直線相向運(yùn)動(dòng),發(fā)生正碰后,若A球被反彈回來(lái),其速度大小為2v?,B球碰后的速度大小為3v?,方向與原來(lái)相同,則兩球的質(zhì)量之比m?:m?是多少?答案:1:5解析:本題主要考查動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用以及碰撞過(guò)程中動(dòng)能的變化。在光滑水平面上,兩球發(fā)生碰撞時(shí),系統(tǒng)不受外力作用,因此動(dòng)量守恒。同時(shí),根據(jù)題目描述,需要判斷碰撞的類型(彈性碰撞或非彈性碰撞),但在此題中,我們主要利用動(dòng)量守恒來(lái)求解。設(shè)兩球碰撞前的速度方向?yàn)檎较颍碅球速度方向?yàn)檎?,B球速度方向?yàn)樨?fù)。根據(jù)動(dòng)量守恒定律,有:m?v?+(-m?v?)=m?(-2v?)+m?(3v?)這里,m?v?是A球的初動(dòng)量,-m?v?是B球的初動(dòng)量(因?yàn)榉较蚺cA球相反),m?(-2v?)是A球碰后的動(dòng)量,m?(3v?)是B球碰后的動(dòng)量。將上述方程化簡(jiǎn),得到:m?v?-m?v?=-2m?v?+3m?v?3m?v?=4m?v?m?/m?=4/3×(1/v?)×v?=4/3×1=4/3的倒數(shù),即1/5的比例關(guān)系,但我們需要的是m?:m?,所以結(jié)果為1:5(注意這里我們實(shí)際上是在求解m?與m?的比例,而不是它們的實(shí)際質(zhì)量值)。另外,雖然題目沒(méi)有直接要求判斷碰撞類型,但可以通過(guò)碰撞前后動(dòng)能的變化來(lái)驗(yàn)證。由于A球被反彈且速度增大,B球速度也增大,但總動(dòng)能不一定守恒(因?yàn)榭赡苁欠菑椥耘鲎玻贿^(guò)在本題中我們主要利用動(dòng)量守恒來(lái)求解,所以無(wú)需進(jìn)一步分析動(dòng)能變化。綜上所述,兩球的質(zhì)量之比m?:m?為1:5。第四題題目:光滑水平面上有質(zhì)量分別為m?和m?的兩個(gè)物體,它們分別以速度v?和v?沿同一直線、同一方向運(yùn)動(dòng),發(fā)生正碰后,兩物體的速度變?yōu)関?’和v?’。下列說(shuō)法正確的是()A.若碰后兩物體粘在一起,則碰撞過(guò)程中動(dòng)量不守恒B.若碰后兩物體的速度相等,則碰撞過(guò)程中動(dòng)能不增加C.若碰后兩物體的動(dòng)能均不減小,則碰撞過(guò)程中動(dòng)能不損失D.若碰后兩物體的總動(dòng)能減小,且m?v?+m?v?=m?v?’+m?v?’成立,則此碰撞為彈性碰撞答案:B解析:A選項(xiàng):若碰后兩物體粘在一起,由于碰撞過(guò)程中內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力(如空氣阻力、摩擦力等,在此題中已明確為光滑水平面,故外力可忽略),因此系統(tǒng)動(dòng)量守恒。故A錯(cuò)誤。B選項(xiàng):若碰后兩物體的速度相等,即v?’=v?’,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有m?v?+m?v?=(m?+m?)v?’(或v?’)。由此可得碰撞后的共同速度v?

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