高三物理选修3-5第十六章动量守恒定律第四节碰撞弹性碰撞模型和应用专题专项训 集 无答案

高三物理选修3-5第十六章动量守恒定律第四节碰撞弹性碰撞模型及应用专题专项训练习题集

【典题强化】

1．光滑水平地面上有两个静止的小物块a和b，a的质量为m，b的质量M可以取不同的数据。现使a以某一速度向b运动，此后a与b发生弹性碰撞（）

A．当M=m时，碰撞后b的速度最大

B．当M=m时，碰撞后b的动能最大

C．当M>m时，若M越小，碰撞后b的速度越小

D．当M

2．如图所示，质量为m2的小球B静止在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速度为v0靠近B，并与B发生弹性碰撞。当m1和v0一定时，若m2越大。则（）

A．碰撞过程中B受到的冲量越小

B．碰撞过程中A受到的冲量越大

C．碰撞后A的速度越小

D．碰撞后A的速度越大

3．如图所示，小球A的质量为m A=5kg，动量大小为p A=4kgm/s，小球A水平向右运动与静止的小球B 发生弹性碰撞，碰后A的动量大小为p A′=1kgm/s，方向水平向右，则（）

=3kgm/s

A．碰后小球B的动量大小为p

B．碰后小球B的动量大小为p B=5kgm/s

C．小球B的质量为15kg

D．小球B的质量为3kg

4．在光滑水平面上有三个完全相同的小球排成一条直线，2、3小球静止，并靠在一起，1球以速度v0射向它们，如图所示。设碰撞过程中不损耗机械能，则碰撞后三个小球的速度是（）

A．v1=v2=v3=v0/3 B．v1=0，v2=v3=v0/2

C．v1=0，v2=v3=v0/3 D．v1=v2=0，v3=v0

5．如图所示，B、C、D、E、F，5个小球并排放置在光滑的水平面上，B、C、D、E，4个小球质量相等，而F球质量小于B球质量，A球的质量等于F球质量。A球以速度v0向B球运动，所发生的碰撞均为弹性碰撞，则碰撞之后（）

A．5个小球静止，1个小球运动

B．4个小球静止，2个小球运动

C．3个小球静止，3个小球运动

D．6个小球都运动

6．如图所示，A、B两球放在光滑的水平面上，水平面的右侧与竖直平面内一光滑曲面相切，现给A一向右的速度，让A与B发生对心弹性碰撞，小球沿曲面上升到最高点后又能再沿

曲面滑回到水平面。若要使B返回水平面时能再与A发生碰撞，A、B的质量

应满足什么关系？

7．如图所示，在足够长的光滑水平面上，物体A、B、C位于同一直线上，A点位于B、C之间，A的质量为m，B、C的质量都为M，三者均处于静止状态，现使A以某一速度向右运动，求m和M之间应满足什么条件，才能使A只与B、C各发生一次碰撞。设物体间的碰撞

都是弹性的。

8．如图所示，在水平桌面上固定着一个光滑圆轨道，在轨道的B点静止着一个质量为m2的弹性小球乙，的弹性小球甲以初速度v0运动，与乙球发生第一次碰撞后，恰

另一个质量为m

在C点发生第二次碰撞。则甲、乙两球的质量之比m1:m2等于（）

A．5:3 B．9:1 C．1:7 D．2:3

9．在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速度v0向右运动。在小球A的前方O点有一质量为m2的小球B处于静止状态，如图所示。小球A与小球B发生正碰后

小球A、B均向右运动。小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小

球A在P点相遇，PQ=1.5PO。假设小球间的碰撞及小球与墙壁

之间的碰撞都是弹性碰撞，求两小球质量之比m l/m2

10．荷兰科学家惠更斯在研究物体碰撞问题时做出了突出的贡献。惠更斯所做的碰撞实验可简化为：三个质量分别为m1、m2、m3的小球，半径相同，并排悬挂在长度均为L的三根平行绳子上，彼此相互接触。现把质量为m1的小球拉开，上升到H高处释放，如图所示。已知各球间碰撞时同时满足动量守恒定律和机械能守恒定律，且碰撞时间极短，H远小于L，不计空气阻力。

（1）若三个球的质量相同，则发生碰撞的两球速度交换，试求此时系统的运动

周期。

（2）若三个球的质量不同，要使球1与球2、球2与球3相碰之后，三个球具

有同样的动量，则m1：m2：m3应为多少？它们上升的高度分别为多少？

11．光滑水平面上排列着三个等大的球心共线的弹性小球1，2，3，质量分别为m1，m2，m3。现给1号球一个水平速度v0，于是，1号球与2号球、2号球与3号球依次发生碰撞，碰撞过程无机械能损失。求：（1）最终三个球的速度大小。（每两个球只发生一次碰撞）

（2）若1，3号球质量m1，m3已知，2号球质量m2多大，3

号球碰后速度最大。

12．如图所示，小球A系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到水平面的距离为h。物块B质量是小球的4倍，置于粗糙的水平面上且位于O点的正下方，物块与水平面间的动摩擦因数为μ。现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生弹性正碰（碰撞时间极短）。小球与物块均视为质点，重力加速度为g。求：

（1）物块在水平面上滑行的时间t

（2）反弹后上升至最高点时到水平面的距离为

13．如图所示，水平地面上有两个静止的小物块a和b，其连线与墙垂直：a和b相距l；b与墙之间也相距l；a的质量为m，b的质量为3m/4，两物块与地面间的动摩擦因数均相同，现使a以初速度v0向右滑动，此后a与b发生弹性碰撞，但b没有与墙发生碰撞，重力加速度大小为g，求物块与地面间的动摩擦力因数满足的条件。

14．如图所示，底端带弹性挡板且足够长的光滑直杆与水平方向的夹角为53°，质量分别为mA、mB的两个带孔弹性小球A、B（孔径略大于杆的直径）穿在杆上，且mB=3mA，A球在B球的上方。先将B球释放，经过t=0.5s再将A球释放，当A球下落0.375s时，刚好与B球在杆上的P点处相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间A球的速度恰为零。已知重力加速度大小g取10m/s2，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6，忽略空气阻力及碰撞中的能量损失。仅考虑B球与挡板碰一次的情况。求：

（1）与A球碰撞前后，B球的速度大小

（2）P点到挡板的距离

（3）A球释放时与挡板间的距离

（4）B球由释放到与挡板相碰运动的时间