内容正文:
课时跟踪检测(三十九) 四种“类碰撞”模型的研究
(说明:标★的为推荐讲评题目)
一、单项选择题
1.(2025·西宁一模)如图所示,一个质量为M的滑块放置在水平面上,滑块的一侧是四分之一圆弧EF,圆弧半径R=1 m,E点与水平面相切。另有一个质量为m的小球以v0=5 m/s的初速度水平向右从E点冲上滑块,若小球刚好没越过滑块的上端,已知重力加速度大小g=10 m/s2,不计一切摩擦。则滑块与小球质量的比值为 ( )
A.2 B.3 C.4 D.5
2.如图所示,用长为L的细线悬挂于O点的小球处于静止状态,质量为m的子弹以速度v0水平射入小球,子弹穿过小球后的速度为v0,子弹穿过小球后瞬间细线上的张力是子弹射入小球前细线张力的2倍,子弹穿过小球的时间极短,重力加速度为g,不考虑小球质量变化,则小球的质量为 ( )
A.m B.m C.m D.m
3.(2025·泉州检测)如图所示,内壁间距为L的箱子静止于水平面上,可视为质点的物块放在箱内最右端,它们的质量均为m,箱子的内壁光滑,与地面间的动摩擦因数为μ。现给箱子一水平向右的初速度,运动过程中物块与箱子的侧壁共发生2次弹性碰撞,静止时物块恰好停在箱子正中间,重力加速度为g。下列说法正确的是 ( )
A.箱子的总位移为2L
B.物块的总位移为1.5L
C.箱子的初动能为3μmgL
D.第一次碰撞后瞬间物块的动能为2μmgL
4.如图所示,在光滑水平面上静止着两个完全相同的木块1和木块2。一颗子弹水平射向木块1,先后射穿两木块,子弹在木块中运动时所受阻力不变,两木块不发生碰撞。子弹射穿两木块后木块1和木块2的速度大小分别为v1、v2,子弹穿过木块1和木块2所用的时间分别为t1、t2。不考虑子弹在竖直方向上的运动,下列说法正确的是 ( )
A.v1=v2 B.v1>v2 C.t1<t2 D.t1=t2
二、双项选择题
5.(2025·哈尔滨模拟)如图所示,一质量M=3.0 kg的长木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一个质量m=1.0 kg的小木块A。给A和B以大小均为5.0 m/s、方向相反的初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,A始终没有滑离B板,A、B之间的动摩擦因数是0.5,重力加速度g取10 m/s2。则在整个过程中,下列说法正确的是 ( )
A.小木块A与长木板B共速时速度大小为3 m/s
B.小木块A向左运动的最大位移为2 m
C.整个过程系统因摩擦产生的热量为37.5 J
D.长木板的长度可能为8 m
6.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,两球间拴接一竖直轻弹簧,弹簧处于原长状态,两杆足够长。现给小球m2一个水平向右的初速度v0,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
D.m1的最大速度是
7.(2025·宁德模拟)如图甲所示,在光滑水平面上,小球A以初动量p0沿直线运动,与静止的带轻质弹簧的小球B发生正碰,此过程中,小球A的动量p随时间t变化的部分图像如图乙所示,t1时刻图线的切线斜率最大,此时纵坐标为p1,t2时刻纵坐标为零。已知小球A、B的直径相同,则 ( )
A.小球A、B的质量之比为
B.t1时刻弹簧的弹性势能最大
C.小球A的初动能和弹簧最大弹性势能之比为
D.0~t2时间内,小球B的动量变化量为p0-p1
8.假设在某星球表面的试验基地中进行如下研究:光滑水平桌面上放一四分之一光滑圆弧轨道,半径R=0.9 m,质量M=2 kg,一个质量为m=1 kg的小球从圆弧轨道顶端沿轨道静止释放,测得小球离开圆弧轨道时的速度大小为2 m/s。已知地球表面的重力加速度g=10 m/s2,该星球的半径大小为地球半径的1.5倍,忽略星球的自转,则下列说法正确的是 ( )
A.该星球表面的重力加速度大小为 m/s2
B.该星球的质量与地球质量之比为4∶3
C.该星球与地球的第一宇宙速度之比为1∶
D.该星球与地球的平均密度之比为9∶2
卷码
4000339
姓名
1
2
3
4
5
6
7
8
三、非选择题
9.(13分)(2025年1月·八省联考河南卷)如图,在有圆孔的水平支架上放置一物块,玩具子弹从圆孔下方竖直向上击中物块中心并穿出,穿出后物块和子弹上升的最大高度分别为h和8h。已知子弹的质量为m,物块的质量为4m,重力加速度大小为g;在子弹和物块上升过程中,子弹所受阻力忽略不计,物块所受阻力大小为自身重力的。子弹穿过物块时间很短,不计物块厚度的影响,求:
(1)子弹击中物块前瞬间的速度大小;(9分)
(2)子弹从击中物块到穿出过程中,系统损失的机械能。(4分)
10.(16分)(2025·漳平检测)如图所示,A、B、C三个物块放在水平面上,A、B用轻弹簧连接,A紧靠竖直固定挡板,B的质量为1 kg,C的质量为3 kg。用B压缩弹簧后由静止释放,当弹簧恢复原长时,B和C发生弹性碰撞,已知C左侧水平面光滑,右侧水平面粗糙,物块与水平面粗糙部分间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g=10 m/s2,B、C碰撞后,C在水平面上滑行的距离为3.6 m,求:
(1)B、C碰撞后一瞬间,C的速度大小;(3分)
(2)从释放B到B与C碰撞前一瞬间过程中,挡板对A的冲量大小;(6分)
(3)若A的质量为3 kg,在B与C碰撞后的一瞬间撤去挡板,则此后,当物块B的速度大小为3 m/s时,弹簧具有的弹性势能。(7分)
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