2026届高考物理一轮基础复习训练32 碰撞模型及拓展

2026届高考物理一轮基础复习训练32碰撞模型及拓展一、单项选择题1.A、B两小球静止在光滑水平面上，用水平轻弹簧相连接，A、B两球的质量分别为m和＜M(m＜M)。若使A球获得瞬时速度v（如图甲），弹簧压缩到最短时的长度为L1；若使B球获得瞬时速度v（如图乙），弹簧压缩到最短时的长度为L2A.＞LB.＜LC.＝LD.不能确定2.如图所示，质量为4m的光滑物块a静止在光滑水平地面上，物块a左侧面为圆弧面且与水平地面相切，质量为m的滑块b以初速度v0向右运动滑上a，沿a左侧面上滑一段距离后又返回，最后滑离a，不计一切摩擦，滑块b从滑上a到滑离a的过程中，下列说法正确的是（A.滑块b沿a上升的最大高度为vB.物块a运动的最大速度为2C.滑块b沿a上升的最大高度为vD.物块a运动的最大速度为v3.质量为m的矩形木板放在光滑水平面上，ae为木板两端点，b、c、d是ae的4等分点。质量为M的物块以一定的初速度从a点水平滑上粗糙木板，物块的宽度不计，且4.如图所示，带有光滑弧形的小车质量M=2m，放在光滑的水平面上，一质量为m的铁块，以速度v0沿水平轨道向上滑去，至某一高度后再向下返回，则当铁块回到小车右端时将（A.以速度v0B.以小于−vC.自由下落D.静止于车上5.如图所示，光滑弧形滑块P锁定在光滑水平地面上，其弧形底端切线水平，小球Q（视为质点）的质量为滑块P的质量的一半，小球Q从滑块P顶端由静止释放，Q离开P时的动能为Ek1。现解除锁定，仍让Q从滑块顶端由静止释放，Q离开P时的动能为Ek2，EkA.1B.3C.3D.46.如图所示，子弹以水平速度v0射向原来静止在光滑水平面上的木块，并留在木块中和木块一起运动。在子弹射入木块的过程中，下列说法中正确的是（A.子弹对木块的冲量一定大于木块对子弹的冲量B.子弹对木块的冲量和木块对子弹的冲量大小一定相等C.子弹速度的减小量一定等于木块速度的增加量D.子弹动量变化量的大小一定大于木块动量变化量的大小7.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6 m/s，B球的速度为2 m/s，当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后、A.1 m/sB.4.5 m/sC.3.5 m/sD.−1 m/s二、多项选择题8.如图甲所示，曲面为四分之一圆弧，质量为M的滑块静止在光滑水平地面上，一光滑小球以某一速度水平冲上滑块的圆弧面，且没有从滑块上端冲出去。若测得在水平方向上小球与滑块的速度大小分别为v1、v2，作出图像如图乙所示，重力加速度为g，不考虑任何阻力，则下列说法正确的是()A．小球的质量为eq\f(b,a)MB．小球运动到最高点时的速度为eq\f(ab,a＋b)C．小球能够上升的最大高度为eq\f(a2,2（a＋b）g)D．若a>b，小球在与圆弧滑块分离后向左做平抛运动9.如图所示，光滑的半圆槽质量为M，半径为R，静止在光滑的水平地面上，一质量为m的小球（视为质点）恰好能沿槽右边缘的切线方向释放滑入槽内，小球沿槽内壁运动直至槽左边缘。重力加速度大小为g。关于小球和半圆槽的运动，下列说法正确的是（）A.小球和半圆槽组成的系统，动量守恒，机械能守恒B.小球和半圆槽组成的系统，动量不守恒，机械能守恒C.小球滑到底端时的速度大小等于2D.小球滑到底端时的速度小于210.如图所示，质量为m的物体P与物体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物体运动的a−t图像如图所示，已知t0时刻、PA.物体Q的质量为1B.2t0时刻QC.t0时刻弹簧的弹性势能为D.t0~211.如图所示，光滑水平面上分别放着两块质量、形状相同的硬木和软木，两颗完全相同的子弹均以相同的初速度分别打进两种木头中，最终均留在木头内，已知软木对子弹的摩擦力较小，以下判断正确的是（）A.子弹与硬木摩擦产生的内能较多B.两个系统产生的内能一样多C.子弹在软木中打入深度较大D.子弹在硬木中打入深度较大12.碰碰车深受青少年的喜爱，因此大多数游乐场都设置了碰碰车，如图所示为两游客分别驾驶碰碰车进行游戏。在某次碰撞时，红车静止在水平面上，黄车以恒定的速度与红车发生正碰；已知黄车和红车连同游客的质量分别为m1、m2，碰后两车的速度大小分别为A.若碰后两车的运动方向相同，则一定有mB.若碰后黄车反向运动，则碰撞前后黄车的速度大小之比可能为∶5:6C.若碰后黄车反向运动且速度大于红车，则一定有mD.碰后红车的速度与碰前黄车的速度大小之比可能为∶3:113.（文档4）（多选）如图甲所示，物块、A、B的质量分别是mA＝4 kg和mB＝2 kg，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＝4 sA.物块B离开墙壁前，弹簧的最大弹性势能为48 B.4 s到12 s的时间内，墙壁对物块B的冲量大小为C.物块B离开墙壁后，弹簧的最大弹性势能为10 D.物块B离开墙壁后，物块B的最大速度大小为6 三、非选择题14.如图所示，滑块A、B、C位于光滑水平面上，已知A的质量mA＝1 kg，B、C的质量均为2 （1）弹簧被压缩到最短时，B滑块的速度大小；（2）弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能；（3）从A与弹簧相互作用开始到A与弹簧分开，该过程中弹簧给滑块B的冲量；（4）若弹簧被压缩到最短时，B与C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，求、B、15.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（1）子弹击中物块前瞬间的速度大小；（2）子弹从击中物块到穿出过程中，系统损失的机械能。16.如图所示，固定光滑曲面轨道在O点与光滑水平地面平滑连接，地面上静止放置一个表面光滑、质量为3m的斜面体C。一质量为m的小物块A从高ℎ处由静止开始沿轨道下滑，在O点与质量为2m的静止小物块B发生碰撞，碰撞后、A、（1）A到达O点时的速度大小；（2）、A、（3）A和B沿C能上升的最大高度。

一、单项选择题答案：C解析：两种情况均满足水平方向动量守恒，弹簧压缩最短时两球共速。图甲：动量守恒mv=(m+图乙：动量守恒Mv=(m+弹性势能Ep=mM答案：B解析：最大高度时：动量守恒mv0=(m+4m)分离时：类似弹性碰撞，动量守恒mv0=mv1+4答案：B解析：动量守恒Mv0=(M木板位移x板=v共2因m<M，答案：B解析：水平动量守恒mv0=m解得v1=−v03答案：C解析：锁定时：mgH=Ek1（解锁时：动量守恒0=M2v1−Mv2，机械能守恒答案：B解析：子弹与木块间的相互作用力是作用力与反作用力，冲量大小相等、方向相反，A错误，B正确。动量守恒mv0=(m+动量变化量大小相等（系统总动量守恒），D错误。答案：C解析：动量守恒6m动能不增加12碰撞后vA≤v二、多项选择题答案：BC解析：动量守恒mv0=mv1+Mv2，由图乙得最高点共速v共机械能守恒12分离时v1=0，答案：BD解析：系统水平方向动量守恒，总动量不守恒（竖直方向有重力），机械能守恒（光滑），A错误，B正确。小球滑到底端时，槽有反向速度，故小球速度v<答案：BC解析：动量守恒mv0=mvP+mQv2t0时刻t0时刻弹簧最短，vP=−S，v2t0答案：BC解析：系统产生的内能Q=由Q=f⋅d，软木摩擦力小，故答案：AC解析：弹性碰撞m1v0=m1v1碰后同方向：v1黄车反向：v1<0⇒m1|vv2答案：AD解析：C的质量mC=2 kgB离开墙前，弹簧最大弹性势能Ep墙壁冲量I=ΔB