2024届高考物理二轮专题复习：利用动量守恒及能量守恒解决（碰撞）问题变式练

利用动量守恒及能量守恒解决（碰撞）问题 一、单选题 1．如图所示，质量为m = 245 g的物块（可视为质点）放在质量为M = 0.5 kg的木板左端，足够长的木板静止在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数为μ= 0.4，质量为 m0 = 5 g的子弹以速度v0 = 300 m/s沿水平方向射入物块并留在其中（时间极短），g = 10 m/s2，则在整个过程中 A．物块和木板组成的系统动量守恒 B．子弹的末动量大小为0.01kg·m/s C．子弹对物块的冲量大小为0.49N·s D．物块相对木板滑行的时间为1s 2．质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的速度为6m/s，B球的速度为2m/s，当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的速度可能为（　　） A．1m/s、6m/s B．4.5m/s、3.5m/s C．3.4m/s、4.6m/s D．、9m/s 3．如图所示，光滑足够长斜面底端有一垂直斜面的挡板。A、B、C三个半径相同质量不同的小球（均可视为质点），从图中位置同时静止释放（其中C球离挡板距离为H）；所有碰撞均为弹性碰撞，且三球在第一次到达斜面底端时碰后B、C恰好静止，则A球碰后沿斜面向上运动最大位移为（　　） A．4H B．6H C．9H D．16H 4．如图所示，光滑的水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球的质量关系为，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为，运动过程中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量为，下列说法正确的是（　　）    A．左方是球，碰撞后、两球的速度大小之比为 B．左方是球，碰撞后、两球的速度大小之比为 C．右方是球，碰撞后、两球的速度大小之比为 D．右方是球，碰撞后、两球的速度大小之比为 5．质量为2kg的小球b静止在光滑的水平地面上，左端连接一水平轻质弹簧，质量为2kg的另一小球a以4m/s的速度向b运动，从小球a接触弹簧到压缩到最短所经历的时间为，已知此弹簧的压缩量x与弹性势能的关系为，则小球a、b在这段时间内的位移大小分别为（　　） A．m， B．m，m C．m，m D．m，m 6．如图甲所示，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F作用在A上，系统静止在光滑水平地面上（B靠着墙面），此时弹簧形变量为x。撤去外力并开始计时，A、B两物体运动的图像如图乙所示，S1表示0到t1时间内A的图线与坐标轴所围的面积大小，S2、S3分别表示t1到t2时间内A、B的图线与坐标轴所围的面积大小。下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，正在太空中行走的宇航员A、B沿同一直线相向运动，相对空间站的速度大小分别为3m/s和1m/s，迎面碰撞后（正碰），A、B两人均反向运动，速度大小均为2m/s。则A、B两人的质量之比为（　　） A．3：5 B．2：3 C．2：5 D．5：3 二、多选题 8．粒子以一定的初速度与静止的氧原子核发生正碰。此过程中，粒子的动量随时间变化的部分图像如图所示，时刻图线的切线斜率最大。则（　　） A．时刻的动量为 B．时刻的加速度达到最大 C．时刻的动能达到最大 D．时刻系统的电势能最大 9．如图所示，带有四分之一光滑圆弧轨道的滑块P静止在光滑水平地面上，其末端与水平地面相切。一滑块Q从光滑圆弧轨道的最高点由静止释放，已知光滑圆弧轨道和滑块的质量均为m，圆弧轨道的半径为R，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（    ） A．滑块Q在圆弧轨道P上滑动的过程中，系统的动量守恒 B．滑块Q在圆弧轨道P上滑动的过程中，P、Q水平位移大小一定相等 C．滑块Q滑到水平地面上时速度大小为 D．滑块Q在圆弧轨道P上下滑的过程中，P对Q的支持力做功为 10．如图（a）所示，“L”形木板静止于粗糙水平地面上，质量为的滑块以的初速度滑上木板，时与木板相撞并粘在一起。两者运动的图像如图（b）所示。重力加速度大小取，则（　　） A．的质量为 B．地面与木板之间的动摩擦因数为0.1 C．由于碰撞系统损失的机械能为 D．时木板速度恰好为零 11．如图所示，将两个质量分别为m1、m2的小球A、B叠放在一起，中间留有微小空隙，从初始高度h处由静止释放。A球与地面碰撞后立即以原速率反弹，并与B球发生弹性碰撞，不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　）    A．若，则m2回弹高度为4h B．若，则m2回弹高度最大为16h C．若在上方以同样方式放置一个质量为的小球，满足，则m3回弹的高度最大为49h D．若以相同方式共放置n个小球，满足满足，则第n个球弹回时的速度为 12．如图所示，与轻弹簧相连的物块A静止在光滑的水平面上。物块B沿水平方向以速度向右运动，跟与A相连的轻弹簧相碰。在B跟弹簧相碰时开始计时，到B与弹簧分开的