2027届新高考物理热点冲刺复习+碰撞模型及拓展

2027届新高考物理热点冲刺复习碰撞模型及拓展1.理解碰撞的种类及其遵循的规律。2.理解“滑块—弹簧”“滑块—斜(曲)面”两种模型与碰撞的相似性，会分析解决两类模型的有关问题。目标要求考点一碰撞模型考点二碰撞模型的拓展内容索引课时精练碰撞模型考点一1.碰撞碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力很大的现象。2.特点在碰撞现象中，一般都满足内力_______外力，可认为相互碰撞的物体组成的系统动量守恒。远大于3.分类

动量是否守恒机械能是否守恒弹性碰撞守恒_____非弹性碰撞_____有损失完全非弹性碰撞守恒损失_____守恒守恒最大

讨论：①若m1=m2，则v1'=0，v2'=v1(速度交换)；②若m1>m2，则v1'>0，v2'>0(碰后两小球沿同一方向运动)；当m1≫m2时，v1'≈v1，v2'≈2v1；③若m1<m2，则v1'<0，v2'>0(碰后两小球沿相反方向运动)；当m1≪m2时，v1'≈-v1，v2'≈0。1.若一个质量为m1、速度为v1的小球与质量为m2、速度为v2的小球发生弹性碰撞，则碰后两个小球的速度v1'、v2'各是多少？讨论交流

2.(来自教材)质量为m、速度为v0的A球跟质量为3m、静止的B球发生正碰。碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此，碰撞后B球的速度可能有不同的值。那么碰撞后B球的速度可能是以下值吗？(1)0.6v0；(2)0.4v0。

(2026·黑龙江哈尔滨市检测)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两球速度可能为A.1m/s

6m/s B.4.5m/s

3.5m/sC.3.5m/s

4.5m/s D.-1m/s

9m/s√

碰撞问题遵守的三条原则1.动量守恒：p1+p2=p1'+p2'。2.动能不增加：Ek1+Ek2≥Ek1'+Ek2'。3.速度要符合实际情况(1)碰前两物体同向运动，若要发生碰撞，则应有v后>v前，碰后原来在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，则应有v前'≥v后'。(2)碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向至少有一个改变。

(2025·甘肃卷·4)如图，小球A从距离地面20m处自由下落，1s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3m。两球质量相同，碰撞为完全弹性碰撞，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，则碰撞前小球B的速度大小v为A.1.5m/s B.3.0m/sC.4.5m/s D.6.0m/s√

答案

2.4m/s

(2)乙、丙碰撞过程损失的机械能。答案

0.08J

返回考点二碰撞模型的拓展1.“滑块—弹簧”模型(1)模型图示(2)模型特点①两物体和弹簧组成的系统所受外力矢量和为零，动量守恒。②系统内只有弹簧弹力做功，只发生弹性势能与动能的相互转化，机械能守恒。③弹簧处于最长(最短)状态时两物体速度相等，弹性势能最大，系统动能通常最小(相当于完全非弹性碰撞，两物体减少的动能转化为弹簧的弹性势能)。④弹簧恢复原长时，弹性势能为零，系统动能最大(相当于刚完成弹性碰撞)。

√√

1.“滑块—弹簧”模型的解题方法(1)首先判断弹簧的初始状态是处于原长、伸长还是压缩状态。(2)分析碰撞前、后弹簧和物体的运动状态，根据动量守恒定律和机械能守恒定律列出方程。(3)判断解出的结果是否满足“实际情境可行性原则”，如果不满足，则要舍掉该结果。2.过程讨论：当甲、乙两物体与弹簧组成的系统动能最小时，弹簧压缩到最短或伸长到最长(两物体共速)，弹簧的弹性势能最大，物体间发生“完全非弹性碰撞”，只不过动能的减少是暂时的，储存在弹性势能中；当弹簧恢复到原长时，两物体发生“弹性碰撞”，大多数都可类比弹性碰撞“一动碰一静模型”分析求解，但是特殊情况不可照搬。2.“滑块—斜(曲)面”模型模型图示(1)物块m沿曲面上升过程中，两者构成的系统动量守恒吗？物块m沿曲面上升到最高点时两者速度有何特点？讨论交流答案

动量不守恒，水平方向动量守恒；上升到最大高度时，物块m与斜(曲)面M具有共同水平速度v共，此时物块m的竖直速度vy=0。(2)在上述过程中分别用水平方向动量守恒和机械能守恒列出方程。

(3)物块再次返回曲面底端时，物块m和曲面M的速度各是多少？

√√

如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑、半径R=0.3m的四分之一圆弧面，圆弧面右侧一蹲在滑板上的某人和其面前的冰块均静止在冰面上。某时刻此人将冰块以相对冰面3m/s的速度向圆弧面推出，冰块平滑地滑上圆弧面，在圆弧面上上升的最大高度为h=0.3m。已知此人与滑板的总质量m1=30kg，冰块的质量为m2=10kg，此人与滑板始终无相对运动，重力加速度g取10m/s2。(1)求圆弧面的质量；答案

20kg

(2)通过计算判断，冰块与圆弧面分离后能否追上此人？答案

见解析

拓展

若例6中此人将冰块以相对冰面6

m/s的速度向圆弧面推出，求冰块到达圆弧面最高点时的速度，并说明冰块冲出圆弧面后的运动情况。答案

见解析

返回课时精练精练高频考点提升关键能力对一对题号12345678答案ADBCDBCDCCBC题号

910答案AD答案123456789101.(多选)(2025·河北衡水市模拟)在公园的人工湖上，有A、B两艘质量(含游客)分别为m1=300kg和m2=200kg的碰碰船。起初，船A以速度v1=4m/s沿正东方向行驶，船B静止。当船A与船B发生碰撞后的瞬间，船A的速度变为v1'=2m/s，方向沿正东方向。下列说法正确的是A.船B碰撞后速度大小为3m/sB.船B碰撞后速度方向不可能沿正东方向C.此次碰撞总机械能没有变化，是弹性碰撞D.此次碰撞过程中系统损失的机械能为900J√12345678910答案基础落实练√12345678910答案

2.(多选)(2024·广西卷·8)如图，在光滑平台上有两个相同的弹性小球M和N。M水平向右运动，速度大小为v。M与静置于平台边缘的N发生正碰，碰撞过程中总机械能守恒。若不计空气阻力，则碰撞后，N在A.竖直墙面上的垂直投影的运动是匀速运动B.竖直墙面上的垂直投影的运动是匀加速运动C.水平地面上的垂直投影的运动速度大小等于vD.水平地面上的垂直投影的运动速度大小大于v√12345678910答案√12345678910答案

由于两小球碰撞过程中机械能守恒，可知两小球碰撞过程是弹性碰撞，由于两小球质量相等，故碰撞后两小球交换速度，即vM=0，vN=v，碰后小球N做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，即水平地面上的垂直投影的运动速度大小等于v；在竖直方向上做自由落体运动，即竖直墙面上的垂直投影的运动是匀加速直线运动，故选B、C。3.(2025·浙江宁波市三模)质量分别为m1和m2的两物体在光滑的水平面上发生正碰，碰撞时间极短，两物体的位移—时间图像如图所示，m1=1kg，下列说法正确的是A.m2=1kgB.图线①为碰撞后m1的图线C.碰撞后两物体的速度相同D.两物体的碰撞为弹性碰撞12345678910√答案12345678910答案

√12345678910答案√12345678910答案

5.(2025·河北邯郸市二模)如图所示，质量均为m的物块A、B中间用一根原长为L0的轻弹簧相连，放在光滑水平面上，开始时两物块均静止，弹簧处于原长。用一小锤敲击物块A给其一个水平向右的速度v0，此后A、B向右运动，弹簧始终处于弹性限度内。下列关于弹簧的弹性势能Ep与弹簧的长度L、形变量x之间的关系图像可能正确的是√12345678910答案

12345678910答案

√12345678910答案12345678910答案

弧形槽置于光滑水平地面上，小物块下滑过程中，对槽压力的水平分量使槽向左加速，槽对小物块的支持力做功，小物块的机械能不守恒，故A错误；小物块下滑过程中，物块和槽在水平方向上不受外力，水平方向动量守恒，但竖直方向合力不为零，竖直方向动量不守恒，故小物块和槽的水平方向的动量大小始终相等，但竖直方向的动量大小不相等，故B错误；12345678910答案

7.(2025·山东烟台市三模)如图，质量均为1kg的木块A和B并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端系一长为0.22m的细线，细线另一端系一质量为0.1kg的球C，现将球C拉起使细线水平，并由静止释放，当球C摆到最低点时(小球与轻杆没有发生碰撞)，木块A恰好与木块B相撞并粘在一起，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。则此后C摆动过程中能上升的最大高度为A.0.11m B.0.55mC.0.21m D.0.22m√能力综合练12345678910答案12345678910答案

8.(多选)(2025·河北省A9联盟联考模拟)如图，弹簧左端固定，将圆管弯成圆弧轨道分别与水平轨道相切于M、N点，质量为M=4kg的小球B静止在水平轨道上，将质量为m=2kg的小球A压缩弹簧后由静止释放，小球能从M点进入圆弧轨道，通过轨道的最高点P时恰好与圆管无弹力作用，之后从N点返回水平轨道，水平轨道足够长，两球间的碰撞为弹性碰撞，已知两球的大小相同且半径很小，圆弧轨道半径R=0.1m，不计一切摩擦和空气阻力，g取10m/s2。则A.释放小球A时弹簧内储存的弹性势能为10JB.两小球第一次碰撞后速度大小之比为1∶2C.A小球再次返回轨道运动时与内轨道无弹力D.两小球至多能发生2次碰撞√12345678910答案√12345678910答案

12345678910答案

9.(多选)(2025·安徽省六安第一中学检测)如图甲所示，物块A、B的质量分别是mA=4kg和mB=2kg，用水平轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙壁相接触。另有一物块C在t=0时刻以一定速度向右运动，在t=4s时与物块A相碰(碰撞时间极短，可忽略不计)，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的v-t图像如图乙所示，下列说法正确的是A.物块B离开墙壁前，弹簧的最大弹性势

能为48JB.4~12s的时间内，墙壁对物块B的冲量

大小为48N·s，方向向右C.物块B离开墙壁后，弹簧的最大弹性势能为10JD.物块B离开墙壁后B的最大速度大小为6m/s12345678910答案√√12345678910答案