课时分层检测(三十五) 专题强化_碰撞模型及拓展-（Word试题版）【创新大课堂】2027年高三物理一轮总复习

**基本信息** 碰撞模型专题强化题集，分基础落实练（6题）和能力综合练（3题），涵盖选择与计算，融合2023-2026年高考真题及模拟题，适配一轮复习分层巩固需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择|7题|动量守恒、机械能守恒、弹簧碰撞、圆弧槽模型|分层设计，结合真题与模拟题，注重模型拓展| |计算|2题|弹性/非弹性碰撞、多过程动量能量综合|强调科学思维，考查综合应用能力|

课时分层检测（三十五） 专题强化：碰撞模型及拓展 基础落实练 1. 如图所示，两质量分别为和的小球在光滑水平面上相向而行，速度分别为和，发生碰撞后，系统损失的机械能可能为（　　） A. 35J B. 45J C. 55J D. 65J （2026・北京朝阳模拟） 2. 如图所示，光滑水平地面上的P、Q两物体质量均为m，P以速度v向右运动，Q静止且左端固定一轻弹簧。当弹簧被压缩至最短时（　　） A. P的动量为0 B. Q的动量达到最大值 C. P、Q系统总动量小于mv D. 弹簧储存的弹性势能为 （2026・山东烟台市检测） 3. 如图所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块甲、乙连接，静止在光滑的水平面上．现在使甲瞬时获得水平向右的速度v0=4m/s，当甲物体的速度减小到1m/s时，弹簧最短．下列说法正确的是( ) A. 此时乙物体的速度也是1m/s B. 紧接着甲物体将开始做加速运动 C. 甲乙两物体的质量之比 D. 当弹簧恢复原长时，乙物体的速度大小也为4m/s （2026・江西赣州模拟） 4. 如图甲所示，光滑水平地面上有A、B两物块，质量分别为2kg、6kg，B的左端拴接着一劲度系数为的水平轻质弹簧，它们的中心在同一水平线上。A以速度v0向静止的B方向运动，从A接触弹簧开始计时至A与弹簧脱离的过程中，弹簧长度l与时间t的关系如图乙所示，弹簧始终处在弹性限度范围内，已知弹簧的弹性势能（x为弹簧的形变量），则（　　） A. 在0~2t0内B物块先加速后减速 B. 整个过程中，A、B物块构成的系统机械能守恒 C. v0=2m/s D. 物块A在t0时刻时速度最小 （2026・湘豫名校高三联考） 5. 如图，质量为M，半径为R的圆弧槽，置于光滑水平面上．将一可视为质点的滑块从与圆心等高处无初速度地释放，滑块的质量为m，且，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 若圆弧面光滑，则圆弧槽与滑块组成的系统动量守恒 B. 若圆弧面光滑，则滑块运动至水平面时速度大小为 C. 若圆弧面粗糙，滑块能运动至水平面，则圆弧槽的位移大小为 D. 若圆弧面粗糙，滑块能运动至水平面，则滑块的位移大小为 （2023·天津卷·12） 6. 已知A、B两物体的质量mA＝2kg，mB＝1kg，A物体从距水平地面h＝1.2m处自由下落，且同时B物体从水平地面竖直上抛，经过t＝0.2s相遇碰撞后，两物体立刻粘在一起运动，已知重力加速度g＝10m/s2，求： （1）碰撞时离地高度x； （2）碰后速度v； （3）碰撞损失的机械能ΔE。 能力综合练 （2026・辽宁沈阳模拟） 7. 如图（a），一滑块静置在水平面上，滑块的曲面是半径为R的四分之一圆弧，圆弧最低点切线沿水平方向。小球以水平向右的初速度从圆弧最低点冲上滑块，且小球能从圆弧最高点冲出滑块。小球与滑块水平方向的速度大小分别为、，作出某段时间内图像如图（b）所示，不计一切摩擦，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 滑块与小球在相互作用的过程中，水平方向动量守恒 B. 当滑块的速度为时，小球运动至最高点 C. 小球与滑块质量比为1∶2 D. 小球的初速度大小可能为 （2025·甘肃卷） 8. 如图，小球A从距离地面处自由下落，末恰好被小球B从左侧水平击中，小球A落地时的水平位移为。两球质量相同，碰撞为完全弹性碰撞，重力加速度g取，则碰撞前小球B的速度大小v为（　　） A. B. C. D. （2024・安徽卷・14） 9. 如图所示，一实验小车静止在光滑水平面上，其上表面有粗糙水平轨道与光滑四分之一圆弧轨道。圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点，一物块静止于小车最左端，一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方，并轻靠在物块左侧。现将细线拉直到水平位置时，静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞。碰撞后，物块沿着小车上的轨道运动，已知细线长。小球质量。物块、小车质量均为。小车上的水平轨道长。圆弧轨道半径。小球、物块均可视为质点。不计空气阻力，重力加速度g取。 （1）求小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小； （2）求小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小； （3）为使物块能进入圆弧轨道，且在上升阶段不脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围。 课时分层检测（三十五） 专题强化：碰撞模型及拓展 基础落实练 【1题答案】 【答案】A 【解析】 【详解】若两球发生弹性碰撞，则系统机械能不损失，若两球发生完全非弹性碰撞，则系统机械能损失最多，取向左为正方向，由动量守恒定律和能量守恒定律得 解得 系统损失的机械能的范围为 本题选可能的，故选A。 （2026・北京朝阳模拟） 【2题答案】 【答案】D 【解析】 【详解】A．当弹簧被压缩至最短时，两物体速度相同，P、Q系统所受外力为零，因此整个过程中动量守恒 所以P的动量为 故A错误； B．弹簧压缩至最短后，Q的速度将继续变大，当弹簧恢复原长时，Q的动量达到最大值，故B错误； C．P、Q系统动量守恒，总动量为 故C错误； D．根据动量守恒和能量守恒 ， 解得 故D正确。 故选D。 （2026・山东烟台市检测） 【3题答案】 【答案】A 【解析】 【详解】A.根据题意得，当弹簧压缩最短时，两物体速度相同，所以此时乙物体的速度也是1m/s，A正确． B.因为压缩最短时，甲受力向左，甲继续减速，B错误． C.根据动量守恒定律可得：，解得：，C错误． D.当弹簧恢复原长时，根据动量守恒和机械能守恒有：，，联立解得：，D错误． （2026・江西赣州模拟） 【4题答案】 【答案】C 【解析】 【详解】A．在0~2t0内，弹簧始终处于压缩状态，即B受到的弹力始终向右，所以B物块始终做加速运动，故A错误； B．整个过程中，A、B物块和弹簧三者构成的系统机械能守恒，故B错误； C．由图可知，在t0时刻，弹簧被压缩到最短，则此时A、B共速，此时弹簧的形变量为 则根据A、B物块系统动量守恒有 根据A、B物块和弹簧三者构成的系统机械能守恒有 联立解得 故C正确； D．在0~2t0内，弹簧始终处于压缩状态，即A受到弹力始终向左，所以A物块始终做减速运动，则物块A在2t0时刻时速度最小，故D错误。 故选C。 （2026・湘豫名校高三联考） 【5题答案】 【答案】C 【解析】 【详解】A．若圆弧面光滑，圆弧槽与滑块组成的系统在水平方向动量守恒，故A错误； B．若圆弧面光滑，设滑块运动至水平面时速度大小为，圆弧糟速度大小为，由机械能守恒定律知 在水平方向上动量守恒有 ， 联立解得 ， 故B错误； C．若圆弧面粗糙，滑块能运动至水平面，设滑块与圆弧槽相对于地面沿水平方向的位移分别为和，由水平方向动量守恒有 ， 解得 ， 故C正确； D．由于滑块还发生了竖直位移R，故滑块的位移大小为 故D错误。 就选C。 （2023·天津卷·12） 【6题答案】 【答案】（1）1m；（2）0；（3）12J 【解析】 【详解】（1）由自由落体运动规律可得，碰撞时A物体下落高度 则碰撞时离地高度为 （2）设B物体从地面竖直上抛的初速度大小为，根据运动学公式可知 代入数据解得 碰撞前A物体的速度大小 方向竖直向下；碰撞前B物体的速度大小 方向竖直向上；选竖直向下为正方向，碰撞过程由动量守恒定律可得 代入数据解得碰后速度为 （3）根据能量守恒定律可知，碰撞损失的机械能为 代入数据解得 能力综合练 （2026・辽宁沈阳模拟） 【7题答案】 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小球滑块组成的系统水平方向不受外力，滑块与小球在相互作用的过程中，水平方向动量守恒，A正确。 C．设小球的质量为m，初速度为v，在水平方向上由动量守恒定律得 化简为 结合图（b）可得 即 C正确； B．小球运动到最高点时，竖直方向速度为零，在水平方向上与滑块具有相同的速度，在水平方向上由动量守恒定律得 求得 B错误； D．小球运动到最高点时，竖直方向速度为零，在水平方向上与滑块具有相同的速度，在水平方向上由动量守恒定律得 机械能守恒 其中，求得 小球的初速度大小不可能为 D错误。 故选AC。 （2025·甘肃卷） 【8题答案】 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，小球A和B碰撞过程中，水平方向上动量守恒，竖直方向上A球的竖直速度不变，设碰撞后A球水平速度为，B球水平速度为，则有 碰撞为完全弹性碰撞，则由能量守恒定律有 联立解得， 小球A在竖直方向上做匀加速直线运动，则有 解得 可知，碰撞后，小球A运动落地，则水平方向上有 解得 故选B。 （2024・安徽卷・14） 【9题答案】 【答案】（1）6N；（2）4m/s；（3） 【解析】 【详解】（1）对小球摆动到最低点的过程中，由动能定理 解得 在最低点，对小球由牛顿第二定律 解得，小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小为 （2）小球与物块碰撞过程中，由动量守恒定律和机械能守恒定律 解得小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小为 （3）若物块恰好运动到圆弧轨道的最低点，此时两者共速，则对物块与小车整体由水平方向动量守恒 由能量守恒定律 解得 若物块恰好运动到与圆弧圆心等高的位置，此时两者共速，则对物块与小车整体由水平方向动量守恒 由能量守恒定律 解得 综上所述物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围为 【点睛】视频 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $