专题16 类碰撞模型-2023年高三物理二轮常见模型与方法强化专训专练

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】 1、 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m2v02 D．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． mA > mB 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 2、 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