第五节　弹性碰撞与非弹性碰撞第六节　自然界中的守恒定律 课时训练 高中物理粤教版选择性必修第一册.docx

动量和动量守恒定律

第五节弹性碰撞与非弹性碰撞

第六节自然界中的守恒定律

A组·基础达标

1．(多选)在两个物体碰撞前后，下列说法中可以成立的是()

A．作用后的总机械能比作用前小，但总动量守恒

B．作用前后总动量均为零，但总动能守恒

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

【答案】AB【解析】A为非弹性碰撞，成立；B为完全弹性碰撞，成立；总动能为零时，其总动量一定为零，故C错误；总动量守恒，系统内各物体动量的增量的总和不为零，则系统一定受到合外力作用，故D错误．

2．在光滑水平地面上有两个相同的木块A、B，质量都为m.现B静止，A向B运动，发生正碰并粘合在一起运动．两木块组成的系统损失的机械能为ΔE，则碰前A木块的速度等于()

A．eq\r(\f(ΔE,m)) B．eq\r(\f(2ΔE,m))

C．2eq\r(\f(ΔE,m)) D．2eq\r(\f(2ΔE,m))

【答案】C【解析】由动量守恒mv＝2mv′，损失的机械能ΔE＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)×2mv′2，解得碰前A木块的速度v＝2eq\r(\f(ΔE,m))，故A、B、D错误，C正确．

3．甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示．已知甲的质量为1kg，则碰撞过程两物块损失的机械能为()

A．3J B．4J

C．5J D．6J

【答案】A【解析】由v-t图知甲的质量为m＝1kg，设乙的质量为M，碰撞前甲、乙的速度大小分别为v1＝5m/s和v2＝1m/s，碰撞后甲、乙的速度大小分别为v3＝－1m/s和v4＝2m/s，碰撞过程中动量守恒，则mv1＋Mv2＝mv3＋Mv4，解得M＝6kg，则碰撞过程两物块损失的机械能ΔE＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,3)－eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,4)＝3J，故A正确，B、C、D错误．

4．如图所示，一个质量为m的物体A与另一个质量为2m的静止物块B发生正碰，碰后B物块刚好能落入正前方的沙坑中．假如碰撞过程中无机械能损失，已知物块B与地面间的动摩擦因数为0.1，与沙坑的距离x＝0.5m，g取10m/s2.物块可视为质点，则碰撞前瞬间物块A的速度大小为()

A．0.5m/s B．1.0m/s

C．1.5m/s D．2.0m/s

【答案】C【解析】碰撞后物块B做匀减速运动，由动能定理得－μ·2mgx＝0－eq\f(1,2)×2mv2，代入数据得v＝1m/s，A与B碰撞的过程中，A与B组成的系统在水平方向的动量守恒，选取向右为正方向，则有mv0＝mv1＋2mv，由于没有机械能的损失，则有eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)×2mv2，联立解得v0＝1.5m/s，故C正确．

5．质量相等的三个物块在一光滑水平面上排成一直线，且彼此隔开了一定的距离，如图所示，具有动能E0的第1个物块向右运动，与第2个物块碰撞后黏在一起，再继续向右运动，最后这三个物块黏在一起，这时整体的动能为()

A．E0 B．eq\f(2E0,3)

C．eq\f(E0,3) D．eq\f(E0,9)

【答案】C【解析】由碰撞中动量守恒得mv0＝3mv1，得v1＝eq\f(v0,3)，第1个物块具有的动能E0＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，则整块的动能为Ek′＝eq\f(1,2)×3mveq\o\al(2,1)＝eq\f(1,2)×3meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v0,3)))eq\s\up12(2)＝eq\f(1,3)×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)mveq\o\al(2,0)))＝eq\f(E0,3)，故C正确．

6．质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比eq\f(M,m)可能为()

A．0.8 B．3

C．4 D．5

【答案】B【解析】设碰撞后两者的动量都为p，由题意可知，碰撞前后总动量为2p，根据动量和动能的关系有p2＝2mEk，碰撞过程动能不增加，有eq\f((2p)2,2M)≥eq\f(p2,2M)＋eq\f(