2025年高考物理复习八：碰撞的四类模型（含解析）.docx

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专题强化练(八)碰撞的四类模型

(40分钟60分)

一、选择题

1.(6分)(2023·成都模拟)如图所示,在光滑水平面上停放质量为m装有弧形槽的小车,现有一质量为2m的光滑小球以v0的水平速度沿切线水平的槽口向小车滑去,到达某一高度后,小球又返回小车右端,则下列说法正确的是 ()

A.小球离车后,对地将做自由落体运动

B.小球离车后,对地将向右做平抛运动

C.小球在弧形槽上上升的最大高度为v

D.此过程中小球对车做的功为56m

2.(6分)(多选)(2023·南昌模拟)如图所示,木块静止在光滑的水平面上,子弹A、B分别从木块左、右两侧同时水平射入木块,且均停在木块内,木块始终保持静止。下列说法正确的是()

A.摩擦力对两子弹的冲量大小一定相等

B.摩擦力对两子弹做的功一定相等

C.子弹与木块组成的系统动量守恒

D.子弹与木块组成的系统机械能守恒

【加固训练】

(多选)如图所示,在光滑水平地面上有一个静止的木块。现有M、N两颗子弹沿同一直线,分别以水平速度vM、vN从两侧同时射入木块。在子弹射入木块的过程中木块恰能始终保持静止。最终M嵌入的深度大于N嵌入的深度。则下列说法中正确的是 ()

A.射入前瞬间,M的速率大于N的速率

B.射入前瞬间,M的动能大于N的动能

C.射入前瞬间,M的动量大于N的动量

D.子弹嵌入木块的过程中,M所受阻力大于N所受阻力

3.(6分)(多选)(2024·长沙模拟)如图甲所示,一轻质弹簧的两端与两物块A、B相连接,并静止在光滑的水平面上,其中物块A的质量为m=2kg。现使A获得水平向右的速度3m/s,以此刻为计时零点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图像信息可得 ()

A.从t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长

B.物块B的质量为1kg

C.弹簧第一次恢复原长时,物块A的速度大小为1m/s

D.弹簧的最大弹性势能为6J

4.(6分)(多选)(2023·开封模拟)如图所示,一辆质量M=2kg的小车静止在光滑水平面上,小车左边部分为半径R=1.8m的四分之一光滑圆弧轨道,圆弧轨道末端平滑连接一长度L=5.4m的水平粗糙面,粗糙面右端是一挡板。有一个质量为

m=1kg的小物块(可视为质点)从小车左侧圆弧轨道顶端A点由静止释放,小物块和小车粗糙区域的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度取g=10m/s2,则 ()

A.小物块滑到圆弧轨道末端时的速度大小为23m/s

B.小物块滑到圆弧轨道末端时小车的速度大小为6m/s

C.小物块与右侧挡板碰撞前瞬间的速度大小为45

D.小物块最终距圆弧轨道末端的距离为3.6m

二、计算题

5.(10分)(2023·南开区模拟)质量m=10g的子弹,以v0=300m/s的速度水平射穿静止在光滑水平桌面上的木块,已知木块质量M=50g,子弹穿过木块后的速度v1=100m/s,子弹与木块相互作用的时间t=0.01s。求:

(1)子弹射出木块后,木块获得速度v2的大小;

(2)子弹对木块的平均作用力F的大小;

(3)整个过程木块对子弹做的功W和子弹与木块损失的机械能ΔE。

【加固训练】

如图所示,木块A和B并列放在一个光滑的水平面上,A、B质量分别为500g和400g,今有一子弹C,质量为100g,以速度v0=10m/s从A木块射入,最终子弹C停留在木块B内,这时B、C的共同速度为1.5m/s。求:

(1)最终木块A的速度大小;

(2)子弹C在刚离开木块A时的速度大小v;

(3)整个过程由于摩擦而增加的内能ΔE。

6.(12分)(2023·宜春模拟)如图所示,在光滑水平地面上,固定一个倾角θ=30°的斜面,斜面与小球的动摩擦因数为33。在斜面底端附近放有一个匀质物块,物块的质量M=3kg、长度L=0.8m。在物块内部有如图所示一条左右对称的均匀细通道。通道的倾角α=37°。现在斜面上高h=2m处有一个质量m=1kg的小球正以4m/s的速度沿斜面向上运动时,突然获得一个沿斜面向下的瞬时冲量,小球在t=1s末恰好到达斜面底部,

(1)求瞬时冲量的大小。

(2)已知小球在整个运动过程中所经过的路径都平滑相连,小球在细通道运动时所受到的摩擦阻力大小为f=2N。通过计算判断小球能否通过物块,并求小球离开物块时速度的大小。

7.(14分)(2022·河北选择考)如图,光滑水平面上有两个等高的滑板A和B,质量分别为1kg和2kg,A右端和B左端分别放置物块C、D,物块质量均为1kg,A和C以相同速度v0=10m/s向右运动,B和D以相同速度kv0向左运动,在某时刻发生碰撞,作用时间极短,碰撞后C与D粘在一起形成一个新物块,A与B粘在一起形成一个新物板,物块与滑