弹性碰撞和非弹性碰撞测试卷(含解析)
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资料简介
‎【全优课堂】2016高考物理总复习 第6章 第2课时 弹性碰撞和非弹性碰撞分组训练 A组 非弹性碰撞问题 ‎1.(2014·郑州调研)甲、乙两车相向运动,碰撞后连成一体并沿甲车原来的运动方向运动,由此可判断知(  )‎ A.乙车的质量比甲车的小 B.乙车的速度比甲车的小 C.乙车的动量比甲车的小 D.乙对甲的作用力小于甲对乙的作用力 ‎【答案】C ‎【解析】由二者碰撞动量守恒可知,二者的合动量的方向为甲车原来的运动方向,所以p甲>p乙.‎ ‎2.如图5所示,在水平光滑直导轨上,静止放着三个质量均为m=‎1 kg的相同小球A、B、C.现让A球以v0=‎2 m/s的速度向着B球运动,A、B两球碰撞后粘在一起,两球继续向右运动并跟C球碰撞,C球的最终速度vC=‎1 m/s.求:‎ 图5‎ ‎(1)A、B两球跟C球相碰前的共同速度为多大?‎ ‎(2)两次碰撞过程中一共损失了多少动能?‎ ‎【答案】(1)1 m/s (2)1.25 J ‎【解析】(1)A、B相碰满足动量守恒有:mv0=2mv1‎ 得两球跟C球相碰前的速度v1=1 m/s.‎ ‎(2)两球与C碰撞同样满足动量守恒2mv1=mvC+2mv2得两球与C球碰后的速度v2=‎0.5 m/s.‎ ΔEk=mv-mv-×2mv=2 J-0.5 J-0.25 J=1.25 J.‎ ‎3.如图6所示,在高‎1.25 m的水平桌面上放一个‎0.5 kg的木块,‎0.1 kg的橡皮泥以‎30 m/s的水平速度粘到木块上(黏合过程时间极短).木块在桌面上滑行‎1.5 m后离开桌子落到离桌边‎2 m的地方.求木块与桌面间的动摩擦因数.(g取‎10 m/s2)‎ 3‎ 图6‎ ‎【答案】0.3‎ ‎【解析】设碰前橡皮泥的速度为v0,碰后共同速度为v,由动量守恒定律有mv0=(M+m)v 代入数据得v=5 m/s 设木块离开桌面时的速度为v′,由平抛知识得s=v′t h=gt2,代入数据得v′=‎4 m/s.‎ 木块在桌面上滑行时,由动能定理得 ‎-μ(M+m)gL=(M+m)v′2-(M+m)v2‎ 解得μ=0.3.‎ B组 弹性碰撞问题 ‎4.图7是一个演示实验,它显示:图中自由下落的物体A和B经反弹后,B能上升到比初始位置高得多的地方.A是某种材料组成的空心球,质量为m1=‎0.28 kg,在其顶部的凹坑中插着质量为m2=‎0.10 kg的木棍B.B只是松松地插在凹坑中,其下端与坎底之间有小空隙,将此装置从A下端离地板的高度H=‎1.25 m处静止释放.实验中A触地后在极短的时间内反弹,与地之间发生弹性碰撞;接着木棍B脱离A开始上升,而球A恰好停留在地板上,求木棍B上升的高度.重力加速度g=‎10 m/s2.‎ 图7‎ ‎【答案】见解析 ‎【解析】由自由落体的规律得球A落地时的速度大小为 v1= 由于球与地之间发生弹性碰撞,所以小球原速反弹,球再与木棍发生碰撞,取竖直向上为动量的正方向,根据动量守恒定律得m1v1-m2v1=m2v2‎ B做竖直上抛运动,由机械能守恒,得=m2gh 3‎ 整理得h= 代入数据得h=4.05 m.‎ ‎5.(2015·河北联考)如图8所示,光滑水平面上的木板C的质量mC=‎2 kg,长l=‎2 m,它的两端各有块挡板.木板的正中央并列放着两个可以视为质点的滑块A和B,它们的质量mA=‎1 kg,mB=‎4 kg,A,B之间夹有少许炸药.引爆炸药,A,B沿同一直线向两侧分开,运动到两端的挡板时与板粘贴在一起.A,B与木板C之间的摩擦不计.引爆时间及A,B跟挡板碰撞的时间也不计.若爆炸后A获得的速度vA=‎6 m/s,试计算:‎ 图8‎ ‎(1)A,B都与挡板粘贴在一起以后,木板C的速度;‎ ‎(2)从引爆炸药到A,B都分别与挡板粘贴在一起的时间差.‎ ‎【答案】(1)0 (2)0.214 s ‎【解析】(1)取A、B、C为系统,其所受合外力为零,故系统动量守恒,而初始时合动量为零,所以当A、B都与挡板粘贴在一起时,系统动量也为零,即木板C的速度为零.‎ ‎(2)爆炸前后A、B组成的系统动量守恒,设爆炸后滑块B获得的速度大小为vB,则mAvA-mBvB=0,解得vB=‎1.5 m/s;A先与挡板碰撞,设A、C碰后两者的速度为v,则mAvA=(mA+mC)v,得v=‎2 m/s.滑块A运动到挡板的时间tA== s,在tA时间内B滑块向左运动的位移sB=vBtA=‎0.25 m,滑块B运动到挡板的时间tB=tA+,所以从引爆炸药到A、B分别与挡板粘贴在一起的时间差Δt=tB-tA==0.214 s.‎ 3‎

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