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1、碰撞同步练习知识点一探究碰撞中的不变量1在教材“实验与探究”中的实验中，下列说法不正确的是()A 悬挂两球的细绳长度要适当，且等长B由静止释放小球以便较准确计算小球碰前的速度C两小球必须都是刚性球，且质量相同D两小球碰后可以合在一起共同运动解析两绳等长能保证两球正碰，以减小实验误差，所以选项A 正确由于计算碰撞前速度时小球从静止释放，速度为零便于观察和操作，所以选项B正确本实验对小球的性质无要求，选项C错误两球正碰后，有各种运动情况，所以选项 D正确答案 C2在利用悬线悬挂等大小球探究碰撞中的动量变化实验中，若绳长l ，球 1、2分别由偏角 和静止释放，则在最低点碰撞前的速度大小分别为_、_.
2、若碰撞后向同一方向运动最大偏角分别为和，则碰撞后两球的瞬时速度大小分别为 _、_.1解析碰撞前和碰撞后两球运动时，各自满足机械能守恒，即mgh 2mv2. 碰撞前：球 1：v1，球 2：v2 ；碰撞后：球 1： v1，球 2： v2.答案21cos21cos21cos21cos3如图 1-1-5(a)所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车系一穿过打点计时器的纸带， 当甲车受到水平向右的瞬时力时， 随即启动打点计时器， 甲车运动一段距离后， 与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动， 纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车的运动情况如图 1-1-5(b)所示，电源频率为 50 Hz，则碰撞前甲车
3、速度大小为 _m/s.碰撞后的共同速度大小为_m/s.解析图1-1-5由题图 (b)知开始在 0.02 s内位移大小约为1.2 102m，故碰前速度v11.2 1020.02m/s 0.6 m/s.碰后在 0.02 s内位移大小约为 0.8 102 m，故碰后速度0.8 102v20.02m/s0.4 m/s.答案0.60.44如图 1-1-6所示为气垫导轨上两个滑块 A 、 B相互作用后运动过程的频闪照片，频闪的频率为 10 Hz.开始时两个滑块静止， 它们之间有一根被压缩的轻弹簧， 滑块用绳子连接，绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动，已知滑块 A 、B的质量分别为 200 g、 300 g
4、，根据照片记录的信息， A 、B离开弹簧后， A 滑块做 _运动，其速度大小为 _m/s，本实验中得出的结论是_图1-1-6解析烧断细绳前： vA 0，vB 0，所以有 mAvA mBvB 0烧断细绳后： vA 0.09 m/s， vB0.06 m/s，规定向右为正方向，则有mAvAmBvB0.2 ( 0.09) kgm/s0.3 0.06 kgm/s0，则由以上计算可知： mAvA mBvB mAvA mBvB.答案匀速0.09细绳烧断前后滑块 A 、B的质量与速度乘积之和为不变量知识点二碰撞5两个物体发生碰撞()A 碰撞中一定产生了内能B碰撞过程中，组成系统的动能可能不变C碰撞过程中，系统
5、的总动能可能增大D碰撞过程中，系统的总动能可能减小解析若两物体发生弹性碰撞， 系统的总动能不变； 若发生的是非弹性碰撞， 系统的总动能会减小，但无论如何，总动能不会增加所以正确选项为B、D.答案BD6碰撞现象的主要特点有()A 物体相互作用时间短B物体相互作用前速度很大C物体相互作用后速度很大D物体间相互作用力远大于外力解析碰撞过程发生的作用时间很短，作用力很大， 远大于物体受到的外力， 与物体作用前及作用后的速度大小无关答案AD7下列说法正确的是()A 两小球正碰就是从正面碰撞B两小球斜碰就是从侧面碰撞C两小球正碰就是对心碰撞D两小球斜碰就是非对心碰撞解析 两小球碰撞时的速度沿着球心连线方向
6、， 称为正碰，即对心碰撞； 两小球碰前的相对速度不在球心连线上，称为斜碰，即非对心碰撞答案CD8如图1-1-7所示， P物体与一个连着弹簧的 Q物体正碰，碰后 P物体静止， Q物体以 P物体碰前速度 v离开已知 P与Q质量相等，弹簧质量忽略不计，那么当弹簧被压缩至最短时，下列的结论中正确的应是()图1-1-7A P的速度恰好为零B P与 Q具有相同速度C Q刚开始运动D Q的速度等于 v解析P物体压缩弹簧， 使P做减速运动而 Q做加速运动， 只要 P物体的速度大于Q物体的速度，弹簧会被继续压缩当两者速度相同时，弹簧被压缩至最短，所以选项 B正确答案B9在公路上甲、乙两车相撞，发生了一起车祸，甲
7、车司机的前胸受伤，乙车司机的后背受伤，则这起车祸可能出现的情况是()两车同向运动，甲车在前，乙车在后，乙车撞上甲车 两车同向运动，乙车在前，甲车在后，甲车撞上乙车 乙车司机在前倒车， 甲车在乙车的后面向乙车运动，撞上了乙车 两车相向运动，来不及刹车，互相撞上了A BCD解析甲司机胸前受伤， 说明车受到突然向后的力， 车速突然减小； 乙司机后背受伤，说明乙车速度突然增大，受到向前的力，即甲车从后面碰上乙车答案B10关于碰撞的说法，正确的是()A 发生正碰的系统，总动能一定不变B发生正碰的系统，总动能可能减小C发生斜碰的系统，总动能一定减小D发生斜碰的系统，总动能可能不变解析无论是发生正碰还是斜碰
8、，都有弹性碰撞和非弹性碰撞两种可能，故A 、C选项错答案BD11如图 1-1-8所示，两个小球 A 、B发生碰撞，在满足下列条件时能够发生正碰的是()图1-1-8A 小球 A 静止，另一个小球 B经过 A 球时刚好能擦到 A 球的边缘B小球 A 静止，另一个小球 B沿着 AB 两球球心连线去碰 A 球C相碰时，相互作用力的方向沿着球心连线时D相碰时，相互作用力的方向与两球相碰之前的速度方向都在同一条直线上解析根据牛顿运动定律， 如果力的方向与速度方向在同一条直线上，这个力只改变速度的大小， 不能改变速度的方向； 如果力的方向与速度的方向不在同一直线上，则速度的方向一定发生变化，所以B、D项正确
9、； A 项不能发生一维碰撞；在任何情况下相碰两球的作用力方向都沿着球心连线，因此满足C项条件不一定能发生一维碰撞故正确答案为B、D.答案BD12如图 1-1-9甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰，小球的质量分别为m1和 m2.图乙为它们碰撞前后的 s t图象已知 m1 0.1 kg， m2 0.3 kg，由此可以判断：图1-1-9碰前 m2静止， m1向右运动碰后 m2和m1都向右运动碰撞过程中系统机械能守恒碰撞过程中系统损失了0.4 J 的机械能以上判断正确的是()A BCD解析 由题乙图可以看出，碰前 m1位移随时间均匀增加， m2位移不变，可知 m2 静止， m1向右运动，故 是正
10、确的；碰后一个位移增大，一个位移减小，说明运动方向不一致，即 错误；由乙图可以计算出碰前m1的速度 v1 4 m/s，碰后速度 v1 2 m/s，碰前 m2的速度 v2 0，碰后速度 v22 m/s， m2 0.3 kg，碰撞过程中系统损失的机械能111Ek2m1v22m1v122m2v22 0，因此 是正确的， 是错误的答案A13小球 A、B的质量均为 m，A 球用轻绳吊起， B球静止放于水平地面上现将小球A拉起 h高度由静止释放，如图 1-1-10所示小球 A 摆到最低点与 B球发生对心碰撞后粘在一起共同上摆 不计两小球相互碰撞所用时间， 忽略空气阻力作用， 碰后h两小球上升的最大高度为
11、4，则在两小球碰撞过程中，两小球的内能一共增加了多少？图1-1-10解析两球发生完全非弹性碰撞，动能损失转化为内能碰撞之前的动能等于 A 球原来的重力势能 mgh，碰撞之后系统的动能等于A 、B共2mgh mgh，所以系统损失的动能为 m同的动能即上升到最大高度处的重力势能4 2mghmghgh 2 2 .由能量守恒定律知系统损失的动能等于碰撞中两小球的内能增mgh量，即两小球的内能一共增加了2 .mgh答案214用气垫导轨研究碰撞中物理量的特点，碰撞前后两滑块可以看成匀速运动某次实验中， A 、B两铝制滑块在一水平气垫导轨上相碰，用闪光照相每隔0.4 s的时间拍摄一次照片，每次拍摄闪光的延续
12、时间很短，可以忽略不计，如图 1-1-11所示已知 A、 B之间的质量关系是 mB1.5mA.拍摄进行了 4次，第一次是在两滑块相撞之前，以后的3次是在碰撞之后， A 原来处于静止状态，设 A 、B滑块在拍摄闪光照片的这段时间内是在 10105 cm这段范围内运动 (以滑块上的箭头位置为准 )，试根据闪光照片求：图1-1-11(1)A 、B两滑块碰撞前后的速度大小各为多少？(2)根据闪光照片分析说明两滑块碰撞前后两个物体各自的质量与自己速度的乘积和是否为不变量解析由题图分析可知(1)碰撞后： vBxB0.2m/s 0.50 m/s0.4txA0.3vA t 0.4 m/s0.75 m/s从发生碰撞到第二次拍摄照片，A 运动的时间是xA 0.15t1 vA 0.75 s 0.2 s，由此可知：从拍摄第一次照片到发生碰撞的时间为t2(0.40.2) s0.2 s，则碰撞前 B物体的速度为vB xB 0.2m/s1.0 m/s，由题意得 vA 0.t20.2(2)碰撞前： mAvA mBvB 1.5mA，碰撞后： mAvAmBvB0.75 mA 0.75mA 1.5 mA ，所以 mAvA mBvB mAvA mBvB，即碰撞前后两个物体各自的质量与速度的乘积之和是不变量答案(1)vA 0vB 1.0 m/svA0.75 m/svB0.5 m/s(2)是不变量