2021年高考物理一輪復(fù)習(xí)必?zé)峥键c(diǎn)整合回扣練專題（28）碰撞（原卷版）考點(diǎn)一eq\a\vs4\al(碰撞現(xiàn)象的特點(diǎn)和規(guī)律)1．碰撞遵循的三條原則(1)動(dòng)量守恒定律(2)機(jī)械能不增加Ek1＋Ek2≥Ek1′＋Ek2′或eq\f(p\o\al(2,1),2m1)＋eq\f(p\o\al(2,2),2m2)≥eq\f(p1′2,2m1)＋eq\f(p2′2,2m2)(3)速度要合理①同向碰撞：碰撞前，后面的物體速度大；碰撞后，前面的物體速度大或兩物體速度相等．②相向碰撞：碰撞后兩物體的運(yùn)動(dòng)方向不可能都不改變．2．彈性碰撞討論(1)碰后速度的求解根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′①,\f(1,2)m1v\o\al(2,1)＋\f(1,2)m2v\o\al(2,2)＝\f(1,2)m1v1′2＋\f(1,2)m2v2′2②))解得v1′＝eq\f(m1－m2v1＋2m2v2,m1＋m2)v2′＝eq\f(m2－m1v2＋2m1v1,m1＋m2).(2)分析討論當(dāng)碰前物體2的速度不為零時(shí)，若m1＝m2，則v1′＝v2，v2′＝v1，即兩物體交換速度．當(dāng)碰前物體2的速度為零時(shí)，v2＝0，則：v1′＝eq\f(m1－m2v1,m1＋m2)，v2′＝eq\f(2m1v1,m1＋m2)①m1＝m2時(shí)，v1′＝0，v2′＝v1，碰撞后兩物體交換速度．②m1>m2時(shí)，v1′>0，v2′>0，碰撞后兩物體沿同方向運(yùn)動(dòng)．③m1<m2時(shí)，v1′<0，v2′>0，碰撞后質(zhì)量小的物體被反彈回來(lái)．1、（2020·新課標(biāo)全國(guó)1卷）行駛中的汽車如果發(fā)生劇烈碰撞，車內(nèi)的安全氣囊會(huì)被彈出并瞬間充滿氣體。若碰撞后汽車的速度在很短時(shí)間內(nèi)減小為零，關(guān)于安全氣囊在此過(guò)程中的作用，下列說(shuō)法正確的是（）A．增加了司機(jī)單位面積的受力大小B．減少了碰撞前后司機(jī)動(dòng)量的變化量C．將司機(jī)的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)換成汽車的動(dòng)能D．延長(zhǎng)了司機(jī)的受力時(shí)間并增大了司機(jī)的受力面積2、在光滑水平面上,有兩個(gè)小球A、B沿同一直線同向運(yùn)動(dòng)(B在前),已知碰前兩球的動(dòng)量分別為pA=12kg·m/s、pB=13kg·m/s,碰后它們的動(dòng)量變化分別為ΔpA、ΔpB,下列數(shù)值可能正確的是()A.ΔpA=-3kg·m/s、ΔpB=3kg·m/sB.ΔpA=3kg·m/s、ΔpB=-3kg·m/sC.ΔpA=-24kg·m/s、ΔpB=24kg·m/sD.ΔpA=24kg·m/s、ΔpB=-24kg·m/s3、如圖所示，小球B與一輕質(zhì)彈簧相連，并靜止在足夠長(zhǎng)的光滑水平面上，小球A以某一速度與輕質(zhì)彈簧正碰．小球A與彈簧分開后，小球B的速度為v，求：(1)當(dāng)兩個(gè)小球與彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)能最小時(shí)，小球B的速度的大??；(2)若小球B的質(zhì)量m2已知，在小球A與彈簧相互作用的整個(gè)過(guò)程中，小球A受到彈簧作用力的沖量．4、如圖所示，小球a、b用等長(zhǎng)細(xì)線懸掛于同一固定點(diǎn)O.讓球a靜止下垂，將球b向右拉起，使細(xì)線水平．從靜止釋放球b，兩球碰后粘在一起向左擺動(dòng)，此后細(xì)線與豎直方向之間的最大偏角為60°.忽略空氣阻力，求：(1)兩球a、b的質(zhì)量之比；(2)兩球在碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能與球b在碰前的最大動(dòng)能之比．5、（2020·安徽省定遠(yuǎn)中學(xué)高三）隨著科幻電影《流浪地球》的熱映，“引力彈弓效應(yīng)”進(jìn)入了公眾的視野?！耙椆?yīng)”是指在太空運(yùn)動(dòng)的探測(cè)器，借助行星的引力來(lái)改變自己的速度。為了分析這個(gè)過(guò)程，可以提出以下兩種模式：探測(cè)器分別從行星運(yùn)動(dòng)的反方向或同方向接近行星，分別因相互作用改變了速度。如圖所示，以太陽(yáng)為參考系，設(shè)行星運(yùn)動(dòng)的速度為，探測(cè)器的初速度大小為v0，在圖示的兩種情況下，探測(cè)器在遠(yuǎn)離行星后速度大小分別為v1和v2.探測(cè)器和行星雖然沒(méi)有發(fā)生直接的碰撞，但是在行星的運(yùn)動(dòng)方向上，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以與兩個(gè)質(zhì)量不同的鋼球在同一條直線上發(fā)生的彈性碰撞規(guī)律作類比。那么下列判斷中正確的是A．v1>v0 B．v1=v0 C．v2>v0 D．v2=v06、(多選)兩小球A、B置于光滑的水平面上，A球以一定的速度與靜止的B球發(fā)生彈性正碰，如圖所示，關(guān)于兩球碰撞過(guò)程中的說(shuō)法正確的是()A．在兩球碰撞的整個(gè)過(guò)程中，相互作用力沖量的矢量和為零，做功的代數(shù)和也為零B．在兩球碰撞的整個(gè)過(guò)程中，B對(duì)A始終做負(fù)功C．在兩球壓縮形變階段，相互作用力沖量的矢量和為零，做功的代數(shù)和為負(fù)，系統(tǒng)的動(dòng)量不變，動(dòng)能減少D．當(dāng)兩球的速度相等時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能最小7、（2020·四川省德陽(yáng)市第三中學(xué)高考模擬）如圖所示，在固定的水平桿上，套有質(zhì)量為m的光滑圓環(huán)，輕繩一端拴在環(huán)上，另一端系著質(zhì)量為M的木塊，現(xiàn)有質(zhì)量為m0的子彈以大小為v0的水平速度射入木塊并立刻留在木塊中，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是()A．子彈射入木塊后的瞬間，速度大小為B．子彈射入木塊后的瞬間，繩子拉力等于(M＋m0)gC．子彈射入木塊后的瞬間，環(huán)對(duì)輕桿的壓力大于(M＋m＋m0)gD．子彈射入木塊之后，圓環(huán)、木塊和子彈構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒8、如圖，有一個(gè)光滑軌道，水平部分MN和圓形部分NPQ平滑連接，圓形軌道的半徑為R；質(zhì)量為m的A球以v0＝4eq\r(gR)的速度沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，與靜止在水平軌道上質(zhì)量為2m的B球發(fā)生碰撞，碰撞中兩個(gè)小球組成的系統(tǒng)共損失的機(jī)械能為碰撞前A球動(dòng)能的一半．兩球可視為質(zhì)點(diǎn)．試通過(guò)計(jì)算判斷碰撞后B球能否達(dá)到圓形軌道的最高點(diǎn)．考點(diǎn)二eq\a\vs4\al(碰撞模型問(wèn)題)9、一質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上，一質(zhì)量為m的子彈以初速度v0水平打進(jìn)木塊并留在其中，設(shè)子彈與木塊之間的相互作用力為Ff.則：(1)子彈、木塊相對(duì)靜止時(shí)的速度是多少？(2)子彈在木塊內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多長(zhǎng)？(3)子彈、木塊相互作用過(guò)程中子彈、木塊發(fā)生的位移以及子彈打進(jìn)木塊的深度分別是多少？如圖所示，在光滑的水平面上靜止著足夠長(zhǎng)、質(zhì)量為3m的木板，木板上依次排放質(zhì)量均為m的木塊1、2、3，木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.現(xiàn)同時(shí)給木塊1、2、3水平向右的初速度v0、2v0、3v0，最后所有的木塊與木板相對(duì)靜止．已知重力加速度為g，求：(1)木塊3從開始運(yùn)動(dòng)到與木板相對(duì)靜止時(shí)位移的大??；(2)木塊2在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最小速度．11、如圖所示，光滑水平面上質(zhì)量為m1＝2kg的物塊以v0＝2m/s的初速度沖向質(zhì)量為m2＝6kg靜止的光滑圓弧面斜劈體．求：(1)物塊m1滑到最高點(diǎn)位置時(shí)，二者的速度大??；(2)物塊m1從圓弧面滑下后，二者速度大小；(3)若m1＝m2，物塊m1從圓弧面滑下后，二者速度大?。?2、如圖所示，靜止放置在光滑水平面上的A、B、C三個(gè)滑塊，滑塊A、B間通過(guò)一水平輕彈簧相連，滑塊A左側(cè)緊靠一固定擋板P，某時(shí)刻給滑塊C施加一個(gè)水平?jīng)_量使其以初速度v0水平向左運(yùn)動(dòng)，滑塊C撞上滑塊B的瞬間二者粘在一起共同向左運(yùn)動(dòng)，彈簧被壓縮至最短的瞬間具有的彈性勢(shì)能為1.35J，此時(shí)撤掉固定擋板P，之后彈簧彈開釋放勢(shì)能，已知滑塊A、B、C的質(zhì)量分別為mA＝mB＝0.2kg，mC＝0.1kg，求：(1)滑塊C的初速度v0的大??；(2)當(dāng)彈簧彈開至恢復(fù)到原長(zhǎng)的瞬時(shí)，滑塊B、C的速度大小；(3)從滑塊B、C壓縮彈簧至彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)的過(guò)程中，彈簧對(duì)滑塊B、C整體的沖量．13、如圖,在足夠長(zhǎng)的光滑水平面上,物體A、B、C位于同一直線上,A位于B、C之間。A的質(zhì)量為m,B、C的質(zhì)量都為M,三者均處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)使A以某一速度向右運(yùn)動(dòng),求m和M之間應(yīng)滿足什么條件,才能使A只與B、C各發(fā)生一次碰撞。設(shè)物體間的碰撞都是彈性的。14、木塊A與木塊B用一根彈性很好的輕質(zhì)彈簧連在一起，開始彈簧處于原長(zhǎng)，整個(gè)裝置在光滑水平面上靜止．一質(zhì)量為m的子彈以某一初速度水平射入木塊A并留在其中，如圖所示．已知彈簧被壓縮瞬間A的速度v＝eq\f(mva,M＋m)，其中va為一已知速度，木塊A、B的質(zhì)量均為M.求子彈射入木塊A前的速度大小以及彈簧被壓縮到最短時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能．15、如圖所示,質(zhì)量mB=2kg的平板車B上表面水平,開始時(shí)靜止在光滑水平面上,在平板車左端靜止著一塊質(zhì)量mA=2kg的物塊A,一顆質(zhì)量m0=0.01kg的子彈以v0=600m/s的水平初速度瞬間射穿A后,速度變?yōu)関=200m/s,已知A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)不為零,且A與B最終達(dá)到相對(duì)靜止,則整個(gè)過(guò)程中A、B組成的系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量為多少?16、如圖,BC為半徑等于R=0.42m豎直放置的光滑細(xì)圓管,O為細(xì)圓管的圓心,BO與豎直線的夾角為45°;在圓管的末端C連接一光滑水平面,水平面上一質(zhì)量為M=1.5kg的木塊與一輕質(zhì)彈簧拴接,輕彈簧的另一端固定于豎直墻