《弹性碰撞》弹性碰撞 - 人教版高考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《弹性碰撞》弹性碰撞

1单选题

在α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子的碰撞影响，这是因为（　　）

A
α粒子和电子根本无相互作用
B
α粒子碰撞不到电子，是因为电子体积极小
C
α粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计
D
α粒子受电子作用的合力为零，是因为电子是均匀分布的

题目答案

C

答案解析

分析：

在α粒子散射实验中，由于电子的质量较小，α粒子与电子相碰，就像子弹碰到灰尘一样．

解答：

解：α粒子碰到电子，像子弹碰到灰尘，损失的能量极少，不改变运动的轨迹．故C正确，A、B、D错误．

故选C．

点评：

解决本题的关键知道α粒子散射实验，粒子偏转的原因．

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2多选题

(多选)光滑的水平面上，有两个形状相同、质量不同的物体A、B，若物体A以速度v_A=4m/s与静止的B物体发生无能量损失的碰撞，则碰后B物体的速度不可能为（　　）

A
8m/s
B
10m/s
C
6m/s
D
4m/s

题目答案

ABD

答案解析

分析：

两个物体碰撞过程无能量损失，遵守动量守恒和机械能守恒，根据两大守恒列式，得到B的速度表达式，再进行分析．

解答：

解：根据动量守恒和机械能守恒，得

m_Av_A=m_Av_A′+m_Bv_B′

$\frac {1}{2}$m_A_A=$\frac {1}{2}$m_A_A+$\frac {1}{2}$m_B_B

联立解得：v_B′=$\frac {2m_A}{m_A+m_B}$v_A=$\frac {8}{1+$\frac {m_B}{m_A}$}$m/s

可见，碰后B物体的速度v_B′＜8m/s．

由于质量不同，v_B′≠4m/s．故ABD正确．

故选ABD

点评：

本题是弹性碰撞类型，关键要掌握弹性碰撞过程中的两大守恒定律，并会列方程得到碰后B的速度表达式，即可进行分析讨论．

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3多选题

(多选)如图所示，大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m，摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触．现将摆球a向左边拉开一小角度后释放，若两球的碰撞是弹性的，下列判断正确的是（　　）

A
第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等
B
第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等
C
第一次碰撞后，两球的最大摆角不相同
D
第一次碰撞后，两球的最大摆角相同

题目答案

AD

答案解析

分析：

两球碰撞过程中动量守恒、机械能守恒，由动量守恒与机械能守恒定律列方程，求出碰后的速度，然后答题．

解答：

解：A、两球在碰撞前后，水平方向不受外力，故水平方向两球组成的系统动量守恒，由动量守恒定律有：mv_0=mv$_1$+3mv$_2$，两球碰撞是弹性的，故机械能守恒，即：$\frac {1}{2}$mv_0_=$\frac {1}{2}$mv$_1$_+$\frac {1}{2}$3mv$_2$_，解两式得：v$_1$=-$\frac {v}{2}$，v$_2$=$\frac {v}{2}$，可见第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等，故A正确；

B、由前面分析知两球速度大小相等，因两球质量不相等，故两球碰后的动量大小不相等，故B错误；

C、两球碰后上摆过程，机械能守恒，故上升的最大高度相等，另摆长相等，故两球碰后的最大摆角相同，故C错误；D正确；

故选：AD．

点评：

本题考查机械能守恒定律及动量守恒定律，要注意明确两小球的碰撞是弹性碰撞，由动量守恒定律与机械能守恒定律即可求解速度，则可求得碰后的动量．

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4单选题

现有甲、乙两块滑块，质量分别为3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞．已知碰撞后，甲滑块静止不动，那么这次碰撞是（　　）

A
弹性碰撞
B
非弹性碰撞
C
完全非弹性碰撞
D
条件不足，无法确定

题目答案

A

答案解析

分析：

两滑块碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律求出碰撞后的速度，根据碰撞前后系统机械能的变化判断碰撞类型．

解答：

解：以两滑块组成的系统为研究对象，碰撞过程系统所受合外力为零，碰撞过程系统动量守恒，以甲的初速度方向为正方向，取m=1kg；

碰撞前系统总动量：p=3mv-mv=2mv；

由动量守恒定律得：3mv-mv=mv′，解得：v′=2v；

碰撞前系统机械能：$\frac {1}{2}$•3mv_+$\frac {1}{2}$mv_=2mv_，碰撞后系统的机械能为：$\frac {1}{2}$•m(2v)_=2mv_，碰撞前后机械能不变，碰撞是弹性碰撞；

故选：A．

点评：

本题考查了求动量、速度、判断碰撞的类型，确定研究对象、知道动量守恒的条件、应用动量守恒定律即可正确解题．

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