2020-2021学年物理人教选修3-5课后练习：完全非弹性碰撞一.docx

学科：物理专题：完全非弹性碰撞题一在光滑水平面上，小球A以速度v0与另一静止的小球B发生正碰后，测得小球A的速度大小为，则两小球的质量之比可能为( )A2.85 B0.35 C0.25 D 0.15 题二用不行伸长的细线悬挂一质量为M的小木块，木块静止，如图所示。现有一质量为m的子弹自左方水平射向木块，并停留在木块中，子弹初速度为v0，则下列推断正确的是()A从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒B子弹射入木块瞬间动量守恒，故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为C忽视空气阻力，子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒，其机械能等于子弹射入木块前的动能D子弹和木块一起上升的最大高度为题三如图所示，一质量M=2.0kg的长木板AB静止在水平面上，木板的左侧固定一半径R=0.60m的四分之一圆弧形轨道，轨道末端的切线水平，轨道与木板靠在一起，且末端高度与木板高度相同。现在将质量m=1.0kg的小铁块（可视为质点）从弧形轨道顶端由静止释放，小铁块到达轨道底端时的速度v0=3.0m/s，最终小铁块和长木板达到共同速度。忽视长木板与地面间的摩擦。取重力加速度g=10m/s2。求（1）小铁块在弧形轨道末端时所受支持力的大小F；（2）小铁块在弧形轨道上下滑过程中克服摩擦力所做的功Wf；（3）小铁块和长木板达到的共同速度v。BA题四一质量为MB = 6kg的木板B静止于光滑水平面上，物块A质量MA=6kg，停在B 的左端。质量为m=1kg的小球用长为l = 0.8m的轻绳悬挂在固定点O上。将轻绳拉直至水平位置后，静止释放小球，小球在最低点与A发生碰撞后反弹，反弹所能达到的最大高度h=0.2m. 物块与小球可视为质点，A、B达到共同速度后A还在木板上，不计空气阻力，g取10m/s2。求从小球释放到A、B达到共同速度的过程中，小球及A、B组成的系统损失的机械能。题五在光滑的水平面上，有一个质量为M的静止的木块，一颗质量为m的子弹以水平速度v0射入木块中，最终以同一速度v前进，则在子弹射入木块过程中，产生内能为( )Amv B mvmv2 CmvMv2 D题六如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。则在从子弹开头射入木块到弹簧压缩至最短的过程中（ ）A子弹A损失的动量等于木块B增加的动量B子弹A损失的动量不等于木块B增加的动量C子弹A损失的机械能等于木块B增加的机械能D子弹A损失的机械能等于系统产生的热量课后练习详解题一答案：ACD解析：当碰后小球A的速度方向与原方向相同时，由动量守恒得：mAv0=mA(v0/2)+mBv，碰后动能不能增加，得，又从实际动身可知，由以上三式解得：；当碰后小球A的速度方向与v0方向相反时，由动量守恒得：mAv0=mA(v0/2)+mBv，碰后动能不能增加，得：，解得：，故A、C、D三项均正确。题二答案BD详解：从子弹射向木块到一起运动到最高点的过程可以分为两个阶段：子弹射入木块的瞬间系统动量守恒，但机械能不守恒，有部分机械能转化为系统内能，之后子弹在木块中与木块一起上升，该过程只有重力做功，机械能守恒但总能量小于子弹射入木块前的动能，因此A、C错误；由子弹射入木块瞬间动量守恒可得子弹射入木块后的共同速度为，B正确；之后子弹和木块一起上升，该阶段机械能守恒，可得上升的最大高度为，D正确。题三答案：（1） （2） （3）详解：（1）小木块在弧形轨道末端时，满足解得：（2）依据动能定理 解得：（3）依据动量守恒定律 解得： 题四答案：详解：对于小球，运动中机械能守恒：有：，小球与A碰撞过程中，系统动量守恒，有：物块A与木板B相互作用过程中，系统动量守恒，有：小球及A、B系统组成的系统损失的机械能为：解得：题五答案：D解析：动量守恒，产生的内能就等于系统损失的机械能，即子弹开头的动能减去子弹与木块相对静止的动能。题六答案：B 解析：由于在该过程中，由木块B和子弹A组成的系统在水平方向上还受到弹簧的弹力作用，系统的合外力不为零，系统的动量不守恒，所以子弹A损失的动量不等于木块B增加的动量，A错误，B正确；由于弹簧弹力对A、B组成的系统做负功，子弹射入木块的过程也有内能产生，所以系统的机械能不守恒，子弹A损失的机械能不等于木块B增加的机械能，C错误；依据能量守恒定律，子弹A损失的机械能等于弹性势能和系统产生的热量之和，选项D错误。本题答案为B。