2022年高考物理一輪復(fù)習方案 第19講 彈性碰撞和非彈性碰撞（含解析）

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1、2022年高考物理一輪復(fù)習方案 第19講 彈性碰撞和非彈性碰撞（含解析）1如圖K191所示，在光滑水平面上有一質(zhì)量為M的木塊，木塊與輕彈簧水平相連，彈簧的另一端連在豎直墻上，木塊處于靜止狀態(tài)一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0擊中木塊，并嵌在其中，木塊壓縮彈簧后在水平面做往復(fù)運動木塊自被子彈擊中前到第一次回到原來位置的過程中，木塊受到的合外力的沖量大小為()圖K191A.B2Mv0C. D2mv02(雙選)如圖K192所示，在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球A和質(zhì)量為m的小球B通過輕彈簧拴接并處于靜止狀態(tài)，彈簧處于原長；質(zhì)量為m的小球C以初速度v0沿A、B連線向右勻速運動，并與小球A發(fā)生彈性碰撞在小球B

2、的右側(cè)某位置固定一塊彈性擋板(圖中未畫出)，當小球B與擋板發(fā)生正碰后立刻將擋板撤走不計所有碰撞過程中的機械能損失，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，小球B與擋板的碰撞時間極短，碰后小球B的速度大小不變，但方向相反則B與擋板碰后彈簧彈性勢能的最大值Em可能是()圖K192Amv B.mvC.mv D.mv3xx合肥測試三個質(zhì)量分別為m1、m2、m3的小球，半徑相同，并排懸掛在長度相同的三根豎直繩上，彼此恰好相互接觸現(xiàn)把質(zhì)量為m1的小球拉開一些，如圖K193中虛線所示，然后釋放，經(jīng)球1與球2、球2與球3相碰之后，三個球的動量相等若各球間碰撞時均為彈性碰撞，且碰撞時間極短，不計空氣阻力，則m1 m2 m3為(

3、)圖K193A631 B231C211 D3214xx西城期末如圖K194所示，帶有擋板的長木板置于光滑水平面上，輕彈簧放置在木板上，右端與擋板相連，左端位于木板上的B點開始時木板靜止，小鐵塊從木板上的A點以速度v04.0 m/s正對著彈簧運動，壓縮彈簧，彈簧的最大形變量xm0.10 m；之后小鐵塊被彈回，彈簧恢復(fù)原長；最終小鐵塊與木板以共同速度運動已知當彈簧的形變量為x時，彈簧的彈性勢能Epkx2，式中k為彈簧的勁度系數(shù)；長木板質(zhì)量M3.0 kg，小鐵塊質(zhì)量m1.0 kg，k600 N/m，A、B兩點間的距離d0.50 m取重力加速度g10 m/s2，不計空氣阻力(1)求當彈簧被壓縮最短時小

4、鐵塊速度的大小v；(2)求小鐵塊與長木板間的動摩擦因數(shù)；(3)試通過計算說明最終小鐵塊停在木板上的位置圖K1945.xx東北四校聯(lián)考如圖K195所示，小車A靜止在光滑水平面上，半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道固定在小車上，光滑圓弧左側(cè)部分水平，圓弧軌道和小車的總質(zhì)量為M.質(zhì)量為m的小滑塊B以水平初速度v0滑上小車，小滑塊能從圓弧上端滑出求：(1)小滑塊剛離開圓弧軌道時小車的速度大??；(2)小滑塊到達最高點時距圓弧軌道上端的距離圖K1956xx肇慶二模如圖K196所示，固定在地面上的光滑圓弧面底端與車C的上表面平滑相接，在圓弧面上有一滑塊A，其質(zhì)量mA2 kg，在距車的水平面高h1.25 m處由靜

5、止下滑，車C的質(zhì)量為mC6 kg.在車C的左端有一質(zhì)量mB2 kg的滑塊B，滑塊B與A均可視作質(zhì)點，滑塊A與B碰撞后立即粘合在一起共同運動，最終沒有從車C上滑落已知滑塊A、B與車C的動摩擦因數(shù)均為0.5，車C與水平面間的摩擦忽略不計，取g10 m/s2.求：(1)滑塊A滑到圓弧面底端時的速度大小；(2)滑塊A與B碰撞后瞬間的共同速度大?。?3)車C的最短長度圖K196課時作業(yè)(十九)1A解析 子彈射入木塊的過程中，由于子彈和木塊組成的系統(tǒng)不受外力，系統(tǒng)動量守恒，設(shè)子彈擊中木塊，并嵌在其中時的速度大小為v，根據(jù)動量守恒定律有mv0(mM)v，所以v；子彈嵌在木塊中后隨木塊壓縮彈簧，在水平面做往復(fù)

6、運動，在這個過程中，由子彈、木塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，所以當木塊第一次回到原來位置時的速度大小仍為v；木塊被子彈擊中前處于靜止狀態(tài)，根據(jù)動量定理，所求沖量大小為IMv0，選項A正確2BC解析 質(zhì)量相等的C球和A球發(fā)生彈性碰撞后速度交換，當A、B兩球的動量相等時，B球與擋板相碰，則碰后系統(tǒng)總動量為零，則彈簧再次壓縮到最短即彈性勢能最大(動能完全轉(zhuǎn)化為彈性勢能)，根據(jù)機械能守恒定律可知，系統(tǒng)損失的動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能Epmv，選項B正確；當B球速度恰為零時與擋板相碰，則系統(tǒng)動量不變化，系統(tǒng)機械能不變；當彈簧壓縮到最短時，mv0，彈性勢能最大，由功能關(guān)系和動量關(guān)系可求出Epmvmv，解得Epmv

7、，所以，彈性勢能的最大值要介于二者之間，選項C正確，選項A、D錯誤3A解析 彈性碰撞滿足機械能守恒和動量守恒，設(shè)碰撞后三個小球的動量均為p，則，即，所以符合條件的答案有A.4(1)1.0 m/s(2)0.50(3)A點解析 (1)當彈簧被壓縮最短時，小鐵塊與木板達到共同速度v，根據(jù)動量守恒定律有：mv0(Mm)v，代入數(shù)據(jù)解得：v1.0 m/s.(2)由功能關(guān)系，摩擦產(chǎn)生的熱量等于系統(tǒng)損失的機械能，即mg(dxm)mv(Mm)v2kx，代入數(shù)據(jù)解得：0.50.(3)小鐵塊停止滑動時，與木板有共同速度，由動量守恒定律判定，其共同速度仍為v1.0 m/s.設(shè)小鐵塊在木板上向左滑行的距離為s，由功能

8、關(guān)系，有mg(dxms)mv(Mm)v2.代入數(shù)據(jù)解得：s0.60 m.而sdxm，所以，最終小鐵塊停在木板上A點5(1)(2)R解析 (1)以小滑塊和小車(含光滑圓弧軌道)為研究對象，當小滑塊從圓弧軌道上端滑出時，小滑塊的水平速度與小車速度相同水平方向動量守恒，則有mv0(mM)v，解得小車的速度v.(2)小滑塊到達最高點時的速度與小車速度相同，由機械能守恒定律有mv(mM)v2mgh.小滑塊距光滑圓弧軌道上端的距離為HhR.聯(lián)立解得HR.6(1)5 m/s(2)2.5 m/s(3)0.375 m解析 (1)設(shè)滑塊A滑到圓弧末端時的速度大小為v1，由機械能守恒定律有：mAghmAv解得：v15 m/s.(2)設(shè)A、B碰撞后瞬間的共同速度為v2，滑塊A與B組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律可得：mAv1(mAmB)v2解得：v22.5 m/s.(3)設(shè)車C的最短長度為L，滑塊A與B最終沒有從車C上滑出，三者的最終速度相同，設(shè)其共同速度為v3，根據(jù)動量守恒和能量守恒定律可得：(mAmB)v2(mAmBmC)v3(mAmB)gL(mAmB)v(mAmBmC)v聯(lián)立解得：L0.375 m.