2023屆高三物理一輪復(fù)習最新試題匯編：動量中的碰撞問題

更新時間：2022-11-05 瀏覽次數(shù)：49 類型：一輪復(fù)習

一、單選題

1. (2022高二下·東城期末) 如圖所示，在光滑水平面的左側(cè)固定一豎直擋板，甲球靜止在水平面上，乙球向左運動與甲球發(fā)生正碰，使甲球垂直撞向擋板后原速率返回。已知碰撞前、后乙球的速率之比為 $\text{[math]}$ ，且兩球剛好不會發(fā)生第二次碰撞。則（）

A . 碰撞后乙球向左運動 B . 甲、乙兩球的質(zhì)量之比為 $\text{[math]}$ C . 碰撞前、后兩球總動量之比為 $\text{[math]}$ D . 碰撞前、后兩球總動能之比為 $\text{[math]}$

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2. (2022高一下·金牛期末) 如圖所示，物塊A、B的質(zhì)量分別為m_A＝2kg，m_B＝3kg，物塊A左側(cè)固定有一輕質(zhì)彈簧．開始B靜止于光滑的水平面上，A以v₀＝5m/s的速度沿著兩者連線向B運動，某一時刻彈簧的長度最短．則以下看法正確的是（）

A . 彈簧最短時A的速度大小為1m/s B . 彈簧最短時A的速度大小為2m/s C . 從B與彈簧接觸到彈簧最短的過程中A克服彈簧彈力做的功與彈簧彈力對B所做的功相等 D . 從B與彈簧接觸到彈簧最短的過程中彈簧對A、B的沖量相同

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3. (2024高二上·杭州期末) 1932年，查德威克用未知射線轟擊氫核，發(fā)現(xiàn)這種射線是由質(zhì)量與質(zhì)子大致相等的中性粒子（即中子）組成。如圖，中子以速度 $\text{[math]}$ 分別碰撞靜止的氫核和氮核，碰撞后氫核和氮核的速度分別為 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。設(shè)碰撞為彈性正碰，不考慮相對論效應(yīng)，下列說法正確的是（）

A . 碰撞后氮核的動量比氫核的小 B . 碰撞后氮核的動能比氫核的小 C . $\text{[math]}$ 大于 $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ 大于 $\text{[math]}$

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二、多選題

4. (2022·湖北模擬) 如圖所示，兩側(cè)帶有固定擋板的平板車乙靜止在光滑水平地面上，擋板的厚度可忽略不計，車長為2L，與平板車質(zhì)量相同的物塊甲（可視為質(zhì)點）由平板車的中點處以初速度 $\text{[math]}$ 向右運動，已知甲、乙之間的動摩擦因數(shù)為 $\text{[math]}$ ，重力加速度為g，忽略甲、乙碰撞過程中的能量損失，下列說法正確的是（）

A . 甲、乙達到共同速度所需的時間為 $\text{[math]}$ B . 甲、乙共速前，乙的速度一定始終小于甲的速度 C . 甲、乙相對滑動的總路程為 $\text{[math]}$ D . 如果甲、乙碰撞的次數(shù)為n（n≠0），則最終甲距離乙左端的距離可能為 $\text{[math]}$

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5. (2023高二上·灤州期中) 在光滑水平面上，一質(zhì)量為m，速度大小為v的A球與質(zhì)量為3m靜止的B球發(fā)生正碰，碰撞可能是彈性的，也可能是非彈性的，則碰后B球的速度大小可能是（）

A . 0.1v B . 0.25v C . 0.50v D . v

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6. (2022高二下·廣東月考) 在冰壺比賽中，紅壺以一定速度與靜止在大本營中心的藍壺發(fā)生對心碰撞，碰撞時間極短，如圖甲所示。碰后運動員用冰壺刷摩擦藍壺前進方向的冰面，來減小阻力。碰撞前后兩壺運動的v-t 圖線如圖乙中實線所示，其中紅壺碰撞前后的圖線平行，已知兩壺質(zhì)量相等，由圖像可得（）

A . 碰撞后，藍壺經(jīng)過 5S 停止運動 B . 紅、藍兩壺的碰撞過程是彈性碰撞 C . 碰撞后，藍壺的瞬時速度為0.8m/s D . 紅、藍兩壺從碰后至停止的運動過程中，所受摩擦力的沖量之比為 1：5

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三、綜合題

7. (2022高二下·吉安期末) 如圖，光滑水平面上停放著質(zhì)量分別為 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的A、B兩小車，小車B的右端放一質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的小金屬塊（可視為質(zhì)點），與小車B上表面間的動摩擦因數(shù) $\text{[math]}$ ，小車B足夠長，由于受到突然的撞擊，小車A以 $\text{[math]}$ 的速度與小車B發(fā)生碰撞，碰后小車B的速度大小為3m/s，重力加速度g取 $\text{[math]}$ 。
1. （1）求與小車B碰撞的過程中小車A損失的機械能；
2. （2）通過計算說明第一次碰撞后，小車A能否再次與小車B相碰？若能，求兩次碰撞的時間間隔；若不能，請說明理由。
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8. (2022高二下·廣州期末) 如圖所示，在光滑水平面上有兩個等高木塊A、B，木塊B左端放置小物塊C并保持靜止，已知m_A=0.3kg，m_B=0.2kg，m_C=0.1kg，現(xiàn)木塊A以初速度v=2m/s沿水平方向向右滑動，木塊A與B相碰后具有共同速度（但不粘連），C與A、B間均有摩擦，動摩擦因數(shù)為 $\text{[math]}$ ，木塊A足夠長，g取10m/s²。求：
1. （1） A與B碰后瞬間，A的速度大?。?
2. （2） C的最終速度大小和方向；
3. （3）若C在A上會劃出痕跡，以C剛滑上A開始計時，請寫出劃痕的長度L隨時間t的關(guān)系式。
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9. (2022高二下·安徽期末) 如圖所示，長度為 $\text{[math]}$ 的水平傳送帶以 $\text{[math]}$ 的速度沿逆時針方向做勻速轉(zhuǎn)動，傳送帶左端與光滑水平面平滑連接，靜止在水平面上的質(zhì)量均為 $\text{[math]}$ 的編號為1、2、3的物塊相隔一定距離排列成一條直線，傳送帶右端與一個半徑為 $\text{[math]}$ 固定的四分之一光滑圓弧軌道相切，質(zhì)量 $\text{[math]}$ 的物塊a從圓弧軌道最高點由靜止下滑，物塊a與傳送帶之間的動摩擦因數(shù) $\text{[math]}$ ，滑過傳送帶后，a與物塊1發(fā)生彈性碰撞，此后所有碰撞也都為彈性碰撞。物塊均可視為質(zhì)點，重力加速度g取10m/s² ，碰撞時間極短。求：
1. （1）物塊a第一次與物塊1碰撞前的速度大??；
2. （2）物塊a第一次在傳送帶上運動過程中與傳送帶之間摩擦產(chǎn)生的熱量；
3. （3）物塊2最終速度的大?。ńY(jié)果可用分式表示）。
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10. (2023高二上·欽州期末) 如圖所示，“L”型平板B靜置在地面上，小物塊A處于平板B上的 $\text{[math]}$ 點， $\text{[math]}$ 點左側(cè)粗糙，右側(cè)光滑。用不可伸長的輕繩將質(zhì)量為M的小球懸掛在 $\text{[math]}$ 點正上方的O點，輕繩處于水平拉直狀態(tài)。將小球由靜止釋放，下擺至最低點與小物塊A發(fā)生碰撞，碰后小球速度方向與碰前方向相同，開始做簡諧運動（要求擺角小于 $\text{[math]}$ ），A以速度 $\text{[math]}$ 沿平板滑動直至與B右側(cè)擋板發(fā)生彈性碰撞。一段時間后，A返回到O點的正下方時，相對于地面的速度減為零，此時小球恰好第一次上升到最高點。已知A的質(zhì)量 $\text{[math]}$ ，B的質(zhì)量 $\text{[math]}$ ，A與B的動摩擦因數(shù) $\text{[math]}$ ，B與地面間的動摩擦因數(shù) $\text{[math]}$ ，取重力加速度 $\text{[math]}$ 。整個過程中A始終在B上，所有碰撞時間忽略不計，不計空氣阻力，求：
1. （1） A與B的擋板碰撞后，二者的速度大小 $\text{[math]}$ 與 $\text{[math]}$ ；
2. （2） B光滑部分的長度d；
3. （3）運動過程中A對B的摩擦力所做的功 $\text{[math]}$ ；
4. （4）實現(xiàn)上述運動過程， $\text{[math]}$ 的取值范圍（結(jié)果用 $\text{[math]}$ 表示）。
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11. (2022·湖南) 如圖（a），質(zhì)量為m的籃球從離地H高度處由靜止下落，與地面發(fā)生一次非彈性碰撞后反彈至離地h的最高處。設(shè)籃球在運動過程中所受空氣阻力的大小是籃球所受重力的 $\text{[math]}$ 倍（ $\text{[math]}$ 為常數(shù)且 $\text{[math]}$ ），且籃球每次與地面碰撞的碰后速率與碰前速率之比相同，重力加速度大小為g。
1. （1）求籃球與地面碰撞的碰后速率與碰前速率之比；
2. （2）若籃球反彈至最高處h時，運動員對籃球施加一個向下的壓力F，使得籃球與地面碰撞一次后恰好反彈至h的高度處，力F隨高度y的變化如圖（b）所示，其中 $\text{[math]}$ 已知，求 $\text{[math]}$ 的大??；
3. （3）籃球從H高度處由靜止下落后，每次反彈至最高點時，運動員拍擊一次籃球（拍擊時間極短），瞬間給其一個豎直向下、大小相等的沖量I，經(jīng)過N次拍擊后籃球恰好反彈至H高度處，求沖量I的大小。
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12. (2022·唐山模擬) 如圖所示，足夠長的斜面體被固定在水平面上，底端固定一個彈性擋板，擋板垂直于斜面體，斜面傾角為 $\text{[math]}$ ， A、B兩個可視為質(zhì)點的物塊靜止在斜面上，與斜面的動摩擦因數(shù)都為 $\text{[math]}$ ，物塊A到擋板的距離是 $\text{[math]}$ 。A、B的質(zhì)量分別是m、km（其中k值小于1），現(xiàn)在給B一個初速度 $\text{[math]}$ ，所有碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。
1. （1） A、B第一次碰撞后A、B的速度大??；
2. （2） A、B恰好發(fā)生第二次碰撞且碰撞位置距離擋板最遠，則k值的大小。
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13. (2022·呂梁模擬) 如圖所示，可視為質(zhì)點的小球A、B在同一豎直線上間距 $\text{[math]}$ ，小球B距地面的高度 $\text{[math]}$ ，兩小球在外力的作用下處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)同時由靜止釋放小球A、B，小球B與地面發(fā)生碰撞后反彈，之后小球A與B發(fā)生碰撞。已知小球A的質(zhì)量 $\text{[math]}$ ，小球B的質(zhì)量 $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ ，所有的碰撞均無機械能損失，不計碰撞時間。求：
1. （1）從釋放小球A、B到兩球第一次相撞所經(jīng)過的時間；
2. （2）小球A第一次上升到最大高度時到地面的距離。
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四、解答題

14. (2022高二下·周至月考) 在列車編組站里，一輛m₁=1.8×10⁴kg的貨車在平直軌道上以v₁=2m/s的速度運動，碰上一輛m₂=2.2×10⁴kg的靜止的貨車，它們碰撞后結(jié)合在一起結(jié)合在一起繼續(xù)運動。求貨車碰后運動的速度？

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15. (2022高二下·閻良月考) 在列車編組站里，一輛m₁ = 1.8×10⁴ kg 的甲貨車在平直軌道上以 v₁ = 2 m/s 的速度運動，碰上一輛m₂ = 2.2×10⁴kg 的靜止乙貨車，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運動，求貨車碰撞后的運動速度。

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試卷信息

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*注意事項：

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