高三物理二轮常见模型与方法强化专训专练专题16类碰撞模型(原卷版+解析).docxVIP

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2023年高三物理二轮常见模型与方法强化专训专练

专题16类碰撞模型

特训目标

特训内容

目标1

与弹簧有关的类碰撞模型(1T—4T)

目标2

与斜面曲面有关的类碰撞模型(5T—8T)

目标3

与板块和子弹打木块有关的类碰撞模型(9T—12T)

目标4

与绳子绷紧有关的类碰撞模型(13T—16T)

【特训典例】

与弹簧有关的类碰撞模型

1.如图所示,两光滑且平行的固定水平杆位于同一竖直平面内,两静止小球m1、m2分别穿在两杆上,两球间连接一个保持原长的竖直轻弹簧,现给小球m2一个水平向右的初速度v0.如果两杆足够长,则在此后的运动过程中()

A.m1、m2组成的系统动量守恒B.m1、m2组成的系统机械能守恒

C.弹簧最长时,其弹性势能为m2v02D.当m1速度达到最大时,m2速度最小

2.如图所示,A、B、C三个半径相同的小球穿在两根平行且光滑的足够长的水平杆上,三个球的质量分别为ma=1kg,mb=3kg,mc=1kg,初始状态三个球均静止,B、C球之间连着一根轻质弹簧,弹簧处于原长状态。现给A一个向左的初速度v0=10m/s,之后A与B发生弹性碰撞。球A和B碰后,下列说法正确的是()

A.球A的速度变为向右的5m/s B.弹簧恢复原长时球C的速度为5m/s

C.球B的最小速度为2.5m/s D.弹簧的最大弹性势能为9.375J

3.如图(a),质量分别为mA、mB的A、B两物体用轻弹簧连接构成一个系统,外力作用在A上,系统静止在光滑水平面上(B靠墙面),此时弹簧形变量为。撤去外力并开始计时,A、B两物体运动的图像如图(b)所示,表示0到时间内的图线与坐标轴所围面积大小,、分别表示到时间内A、B的图线与坐标轴所围面积大小。A在时刻的速度为。下列说法正确的是()

A.0到时间内,墙对B的冲量等于mAv0

B.mAmB

C.B运动后,弹簧的最大形变量等于

D.

4.如图甲所示,物块A、B的质量分别是和,用轻弹簧拴接,放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙相接触。另有一物块C在时刻以一定速度向右运动,在时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,物块C的图像如图乙所示,下列说法正确的是()

A.物块B离开墙壁前,弹簧的最大弹性势能为24J

B.4s到12s的时间内,墙壁对物块B的冲量大小为

C.物块B离开墙壁后,弹簧的最大弹性势能为12J

D.物块B离开墙壁后,物块B的最大速度大小为12m/s

与斜面曲面有关的类碰撞模型

5.如图所示,在足够大的光滑水平面上停放着装有光滑弧形槽的小车,弧形槽的底端切线水平,一小球以大小为的水平速度从小车弧形槽的底端沿弧形槽上滑,恰好不从弧形槽的顶端离开。小车与小球的质量分别为、,重力加速度大小为,不计空气阻力,以弧形槽底端所在的水平面为参考平面。下列说法正确的是()

A.小球的最大重力势能为

B.小球离开小车后,小球做自由落体运动

C.在小球沿小车弧形槽滑行的过程中,小车对小球做的功为0

D.在小球沿小车弧形槽滑行的过程中,合力对小车的冲量大小为

6.如图所示,小车静止在光滑水平面上,是小车内半圆弧轨道的水平直径,现将一质量为的小球从距A点正上方处由静止释放,小球由A点沿切线方向进入半圆轨道后又从点冲出,已知圆弧半径为,小车质量是小球质量的倍,不计一切摩擦,则下列说法正确的是()

A.在相互作用过程中,小球和小车组成的系统动量守恒

B.若,则小球从滑入轨道至圆弧轨道的最低点的过程中,支持力做的功为

C.小球从滑入轨道至圆弧轨道的最低点时,车的位移大小为

D.小球从小车的点冲出后,不能上升到刚释放时的高度

7.如图所示,木块B静止在光滑水平地面上(不固定),其上有半径的光滑圆弧轨道,且圆弧轨道底端与水平地面相切,一可视为质点的物块A以水平向左的速度v=2m/s冲上木块B,经一段时间运动到最高点,随后再返回水平地面。已知A、B质量,重力加速度,则下列说法正确的是()

A.整个过程中,A、B组成系统动量和机械能都守恒

B.物块A上升的最大高度为0.1m

C.物块A返回水平面的速度大小为1m/s

D.木块B的最大速度为2m/s

8.如图所示,小车的上面固定一个光滑弯曲圆管道,整个小车(含管道)的质量为3m,静止在光滑的水平面上.现有一个可以看作质点的小球,质量为m,半径略小于管道半径,以水平速度v从左端滑上小车,小球恰好能到达管道的最高点,然后从管道左端滑离小车.关于这个过程,下列说法正确的是(????)

A.小球滑离小车时,小车回到原来位置

B.小球滑离小车时小车的速度大小为

C.车上管道中心线最高点的竖直高度为

D.小球从滑进管道到滑到最高点的过程中,小车的动量变化大小是

与板块和子弹打木块有关

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