2021高考物理新高考版一轮习题：第六章 微专题44 “广义碰撞”的三种模型 WORD版含解析.docx

1、1“弹簧滑块”模型：(1)系统动量守恒，机械能守恒，但系统的总动能会与弹性势能发生转化(2)弹簧处于最长(最短)状态时两物体速度相等，相当于完全非弹性碰撞，此时动能最小、弹性势能最大；弹簧恢复原长时相当于完全弹性碰撞，此时系统的总动能守恒2“板块”模型：系统的动量守恒，当两者的速度相等时，相当于完全非弹性碰撞，系统机械能损失最大，损失的机械能转化为系统内能3“斜面模型”：系统只在水平方向动量守恒，当小球滑至斜面最大高度时两物体具有共同速度，此时相当于完全非弹性碰撞，系统损失的动能转化为小球增加的势能对小球从冲上斜面又滑离斜面的全过程，相当于弹性碰撞，全过程系统机械能守恒1(多选)(2019吉林

2、省“五地六校”合作体联考)如图1所示，在光滑水平地面上，A、B两物体质量都为m，A以速度v向右运动，B左端有一轻弹簧且初速度为0，在A与弹簧接触以后的过程中(A与弹簧不粘连)，下列说法正确的是()图1A轻弹簧被压缩到最短时，A、B系统总动量仍然为mvB轻弹簧被压缩到最短时，A的动能为mv2C弹簧恢复原长时，A的动量一定为零DA、B两物体组成的系统机械能守恒2(多选)(2019河南驻马店市第一学期期终)如图2所示，光滑水平直轨道上有三个质量均为m3 kg的物块A、B、C，物块B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计)设A以v04 m/s的速度朝B开始运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C

3、恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动假设B和C碰撞过程时间极短，则以下说法正确的是()图2A从开始到弹簧最短时物块C受到的冲量大小为1 NsB从开始到弹簧最短时物块C受到的冲量大小为4 NsC从开始到A与弹簧分离的过程中整个系统损失的机械能为3 JD从开始到A与弹簧分离的过程中整个系统损失的机械能为9 J3(2020福建三明市质检)如图3甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1、m2的两物块A、B相连接，并静止在光滑水平面上现使A获得水平向右、大小为3 m/s的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象提供的信息可得()图3A在t1和t3时刻两物块达到共同速度1 m/

4、s，且弹簧都处于压缩状态B在t1t2时间内A、B的距离逐渐增大，t2时刻弹簧的弹性势能最大C两物块的质量之比为m1m221D在t2时刻A、B两物块的动能之比为Ek1Ek2184(2019山东日照市上学期期末)如图4所示，光滑的水平桌面上放置一质量M4 kg、长L0.6 m的长木板B，质量m1 kg的小木块A(可看成质点)放在长木板的左端，开始A、B均处于静止状态现有一个与A完全相同的小木块C从长木板右侧以v06 m/s的初速度冲向长木板，碰后以v12 m/s的速度被反向弹回(碰撞时间极短)，最终小木块A恰好不滑落长木板重力加速度g10 m/s2.求：图4(1)碰后瞬间长木板B的速度；(2)小木

5、块A与长木板间的动摩擦因数5(2019河南平顶山市一轮复习质检)如图5所示，质量为m的物块A在光滑的水平面上以一定的速度向右滑行，质量为2m的圆弧体静止在光滑水平面上，光滑圆弧面最低点与水平面相切，圆弧的半径为R，圆弧所对的圆心角53，物块滑上圆弧体后，刚好能滑到圆弧体的最高点，重力加速度为g，sin 530.8，cos 530.6.求：图5(1)物块在水平面上滑行的速度大小；(2)若将圆弧体锁定，物块仍以原来的速度向右滑行并滑上圆弧体，则物块从圆弧面上滑出后上升到最高点的速度大小及最高点离地面的高度答案精析1ACA和B及轻弹簧组成的系统所受的合外力为零，动量守恒，初状态总动量为mv，则弹簧压

6、缩至最短时，系统总动量仍然为mv，故A正确；轻弹簧被压缩到最短时，A和B的速度相等，由动量守恒有mv2mv共，可得v共，则此时A的动能为EkAmvmv2，故B错误；A和B在相对靠近压缩弹簧和相对远离弹簧恢复原长的过程中，满足A、B与轻弹簧组成的系统的动量守恒和机械能守恒有：mvmvAmvB，mv2mvmv，可得vA0，vBv，故C正确；A、B两物体组成的系统的机械能有一部分转化为弹簧的弹性势能，机械能不守恒，而A和B及弹簧组成的系统没有其他能参与转化，机械能守恒，故D错误2BC设当A、B速度相等且B与C碰撞之前A、B的速度为v1，以v0的方向为正方向，根据动量守恒定律有mv02mv1，解得v1

7、2 m/s; 从开始到弹簧最短时，对A、B、C系统有：mv03mv2，解得v2 m/s；从开始到弹簧最短时，对物块C，由动量定理：Imv24 Ns ，选项B正确，A错误；B与C相碰的过程：mv12mv3，解得v31 m/s；则从开始到A与弹簧分离的过程中整个系统损失的机械能为Emv2mv3 J，选项C正确，D错误3D在t1和t3时刻两物块达到共同速度1 m/s，且t1时刻弹簧处于压缩状态，t3时刻弹簧处于伸长状态，两个时刻弹簧的弹性势能最大；由图象的面积可知，在t1t2时间内A、B的距离逐渐增大，选项A、B错误；根据动量守恒，从0t1时刻：m1v0(m1m2)v1，即3m1(m1m2)1，解得

8、2m1m2，选项C错误；在t2时刻A、B两物块的速度分别为1 m/s和2 m/s，根据Ekmv2，可知动能之比为Ek1Ek218，选项D正确4(1) 2 m/s，方向向左(2)0.27解析(1)规定向左为正方向，对B、C系统，由动量守恒定律有：mv0Mvmv1代入数据解得：v2 m/s，方向向左；(2)A与B作用过程，由动量守恒定律有：Mv(Mm)v共代入数据解得：v共1.6 m/s由能量守恒定律有：mgLMv2(mM)v代入数据解得：0.27.5(1) (2)R解析(1)物块与圆弧体组成的系统在水平方向动量守恒，物块到达最高点时两者速度相等，以向右为正方向，由动量守恒定律有：mv0(m2m)v，由机械能守恒定律有：mv(m2m)v2mgR(1cos )，联立解得：v0；(2)对物块，由机械能守恒定律有：mvmvmgR(1cos )，解得： v1物块从圆弧最高点抛出后，在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，物块到达最高点时，物块的速度：v2v1cos ，由机械能守恒定律有：mvmghmv，联立解得：hR.