专题16 类碰撞模型-【鼎力高考】2024年高三物理二轮常见模型与方法强化专训专练

2024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．如图甲所示，一轻弹簧的两端分别与质量为和的两物块、B相连接，并且静止在光滑的水平面上。现使瞬时获得水平向右的速度，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．与B两物块的质量之比为 B．在时刻与B两物块间的弹簧处于压缩状态 C．在时刻弹簧的弹性势能最大 D．在从0到过程中，弹簧的最大弹性势能为 2．如图所示，质量为的物块P与物块Q（质量未知）之间拴接一轻弹簧，静止在光滑的水平地面上，弹簧恰好处于原长。现给P物体一瞬时初速度，并把此时记为0时刻，规定向右为正方向，0~2t0内P、Q物块运动的图像如图所示，已知时刻P、Q的加速度最大，其中轴下方部分的面积大小为，则（    ） A．物体Q的质量为 B．时刻Q物体的速度大小为 C．时刻弹簧的弹性势能为 D．时间内弹簧对P物体做功为零 3．质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定其上，另一质量也为m的物体乙以4m/s的速度与甲相向运动，如图所示，则（　　） A．甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，由于弹力作用，系统动量不守恒 B．当两物块从相碰到相距最近过程，乙物块的速率越来越小 C．当甲物块的速率为1m/s时，乙物块的速率可能为2m/s，也可能为0 D．甲物块的速率可能达到6m/s 4．如图所示，水平光滑轨道宽度和轻质弹簧自然长度均为，两个质量均为的物体、与弹簧连接，物体的左边有一固定挡板，物体从图示位置由静止释放，当两物体相距最近时，物体的速度为 ，弹簧处于自然长度时弹性势能为，则在整个运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．、两物体和弹簧组成的系统水平方向动量守恒 B．弹簧的最大弹性势能为 C．物体的最大速度等于 D．在某段时间内物体可能向左运动 2、 与斜面曲面有关的类碰撞模型 5．如图所示，在光滑水平面上右侧放有一个光滑圆弧轨道ABC，其圆心为O，质量为m的小球从水平面上P点以初速度向右运动，滑上圆弧轨道后从C点抛出。已知圆弧轨道质量为，圆弧轨道半径为，重力加速度为g，，则小球与圆弧轨道作用的过程中（　　） A．小球离开C点时的速度与水平方向的夹角为 B．小球运动的最高点相对水平面的高度为 C．圆弧轨道的最大速度为 D．小球离开圆弧轨道再次回到水平面上时速度水平向左 6．如图所示，半径为R、质量为3m的圆槽AB静止放在水平地面上，圆槽底端B点与地面相切，距离B点为R处有一理想轻弹簧，右端固定在竖直挡板上。现将质量为m的小球（可视为质点）从左侧圆槽上端距A点高度为R处由静止释放，重力加速度为g，不计一切摩擦。则下列说法正确的是（    ） A．小球下滑过程中，小球和圆槽AB组成的系统动量守恒 B．小球与弹簧接触时，与圆槽底端B点相距 C．弹簧弹性势能的最大值为 D．小球最终的速度大小为0 7．如图，质量为M的匀质凹槽放置在光滑的水平地面上，凹槽内有一个半圆形的光滑轨道，半径为R。质量为m的小球，初始时刻从半圆形轨道右端点由静止开始下滑。以初始时刻轨道圆心位置为坐标原点，在竖直平面内建立固定于地面的直角坐标系xOy，半圆直径位于x轴上，重力加速度为g，则下列说法正确的是（    ）    A．小球第一次运动到凹槽最低点时，凹槽的速度 B．小球第一次运动到凹槽最低点时，小球受到的支持力 C．小球运动过程中能到达与O点等高位置 D．在直角坐标系xOy中，小球的运动轨迹为 8．如图所示，将一质量为M半径为R内壁光滑的半圆槽置于光滑的水平面上，现从半圆槽右端入口处静止释放一质量为m（）的小球，则小球释放后，以下说法中正确的是（　　） A．小球能滑至半圆槽左端槽口处 B．小球滑至半圆槽最低点时半圆槽的位移大小为 C．若开始时小球在半圆槽最低点且小球有方向向左大小为v0的初速度，则小球再次回到半圆槽最低点时的速度大小为 D．若开始时小球在半圆槽最低点且小球有方向向左大小为v0的初速度，如果小球能从左侧槽口飞出，则离开槽口后还能上升的最大高度为 3、 与板块和子弹打木块有关的类碰撞模型 9．如图所示，圆筒C可以沿着水平固定的光滑杆（足够长）左右滑动，圆筒下方用不可伸长的轻细线悬挂物体B。开始时物体B和圆筒C均静止，子弹A以v0=100m/s的水平初速度在极短时间内击穿物体B后速度减为0.4v0，已知子弹A、物体B、圆筒C的质量分别为mA=0.1kg、mB=mC=0