2023届高三物理一轮复习最新试题汇编：动量中的碰撞问题
试卷更新日期：2022-11-05 类型：一轮复习
一、单选题
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1. 如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，甲球静止在水平面上，乙球向左运动与甲球发生正碰，使甲球垂直撞向挡板后原速率返回。已知碰撞前、后乙球的速率之比为 ， 且两球刚好不会发生第二次碰撞。则（ ）
A、碰撞后乙球向左运动 B、甲、乙两球的质量之比为 C、碰撞前、后两球总动量之比为 D、碰撞前、后两球总动能之比为2. 如图所示，物块A、B的质量分别为mA＝2kg，mB＝3kg，物块A左侧固定有一轻质弹簧．开始B静止于光滑的水平面上，A以v0＝5m/s的速度沿着两者连线向B运动，某一时刻弹簧的长度最短．则以下看法正确的是（ ）
A、弹簧最短时A的速度大小为1m/s B、弹簧最短时A的速度大小为2m/s C、从B与弹簧接触到弹簧最短的过程中A克服弹簧弹力做的功与弹簧弹力对B所做的功相等 D、从B与弹簧接触到弹簧最短的过程中弹簧对A、B的冲量相同3. 1932年，查德威克用未知射线轰击氢核，发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子（即中子）组成。如图，中子以速度 分别碰撞静止的氢核和氮核，碰撞后氢核和氮核的速度分别为 和 。设碰撞为弹性正碰，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（ ）
A、碰撞后氮核的动量比氢核的小 B、碰撞后氮核的动能比氢核的小 C、 大于 D、 大于二、多选题
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4. 如图所示，两侧带有固定挡板的平板车乙静止在光滑水平地面上，挡板的厚度可忽略不计，车长为2L，与平板车质量相同的物块甲（可视为质点）由平板车的中点处以初速度向右运动，已知甲、乙之间的动摩擦因数为 ， 重力加速度为g，忽略甲、乙碰撞过程中的能量损失，下列说法正确的是（ ）
A、甲、乙达到共同速度所需的时间为 B、甲、乙共速前，乙的速度一定始终小于甲的速度 C、甲、乙相对滑动的总路程为 D、如果甲、乙碰撞的次数为n（n≠0），则最终甲距离乙左端的距离可能为5. 在光滑水平面上，一质量为m，速度大小为v的A球与质量为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，则碰后B球的速度大小可能是（ ）A、0.1v B、0.25v C、0.50v D、v6. 在冰壶比赛中，红壶以一定速度与静止在大本营中心的蓝壶发生对心碰撞，碰撞时间极短，如图甲所示。碰后运动员用冰壶刷摩擦蓝壶前进方向的冰面，来减小阻力。碰撞前后两壶运动的v-t 图线如图乙中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，已知两壶质量相等，由图像可得（ ）
A、碰撞后，蓝壶经过 5S 停止运动 B、红、蓝两壶的碰撞过程是弹性碰撞 C、碰撞后，蓝壶的瞬时速度为0.8m/s D、红、蓝两壶从碰后至停止的运动过程中，所受摩擦力的冲量之比为 1：5三、综合题
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7. 如图，光滑水平面上停放着质量分别为 ， 的A、B两小车，小车B的右端放一质量为的小金属块（可视为质点），与小车B上表面间的动摩擦因数 ， 小车B足够长，由于受到突然的撞击，小车A以的速度与小车B发生碰撞，碰后小车B的速度大小为3m/s，重力加速度g取。
(1)、求与小车B碰撞的过程中小车A损失的机械能；(2)、通过计算说明第一次碰撞后，小车A能否再次与小车B相碰？若能，求两次碰撞的时间间隔；若不能，请说明理由。8. 如图所示，在光滑水平面上有两个等高木块A、B，木块B左端放置小物块C并保持静止，已知mA=0.3kg，mB=0.2kg，mC=0.1kg，现木块A以初速度v=2m/s沿水平方向向右滑动，木块A与B相碰后具有共同速度（但不粘连），C与A、B间均有摩擦，动摩擦因数为 ， 木块A足够长，g取10m/s2。求：
(1)、A与B碰后瞬间，A的速度大小；(2)、C的最终速度大小和方向；(3)、若C在A上会划出痕迹，以C刚滑上A开始计时，请写出划痕的长度L随时间t的关系式。9. 如图所示，长度为的水平传送带以的速度沿逆时针方向做匀速转动，传送带左端与光滑水平面平滑连接，静止在水平面上的质量均为的编号为1、2、3的物块相隔一定距离排列成一条直线，传送带右端与一个半径为固定的四分之一光滑圆弧轨道相切，质量的物块a从圆弧轨道最高点由静止下滑，物块a与传送带之间的动摩擦因数 ， 滑过传送带后，a与物块1发生弹性碰撞，此后所有碰撞也都为弹性碰撞。物块均可视为质点，重力加速度g取10m/s2 ， 碰撞时间极短。求：
(1)、物块a第一次与物块1碰撞前的速度大小；(2)、物块a第一次在传送带上运动过程中与传送带之间摩擦产生的热量；(3)、物块2最终速度的大小（结果可用分式表示）。10. 如图所示，“L”型平板B静置在地面上，小物块A处于平板B上的 点， 点左侧粗糙，右侧光滑。用不可伸长的轻绳将质量为M的小球悬挂在 点正上方的O点，轻绳处于水平拉直状态。将小球由静止释放，下摆至最低点与小物块A发生碰撞，碰后小球速度方向与碰前方向相同，开始做简谐运动（要求摆角小于 ），A以速度 沿平板滑动直至与B右侧挡板发生弹性碰撞。一段时间后，A返回到O点的正下方时，相对于地面的速度减为零，此时小球恰好第一次上升到最高点。已知A的质量 ，B的质量 ，A与B的动摩擦因数 ，B与地面间的动摩擦因数 ，取重力加速度 。整个过程中A始终在B上，所有碰撞时间忽略不计，不计空气阻力，求：
(1)、A与B的挡板碰撞后，二者的速度大小 与 ；(2)、B光滑部分的长度d；(3)、运动过程中A对B的摩擦力所做的功 ；(4)、实现上述运动过程， 的取值范围（结果用 表示）。11. 如图（a），质量为m的篮球从离地H高度处由静止下落，与地面发生一次非弹性碰撞后反弹至离地h的最高处。设篮球在运动过程中所受空气阻力的大小是篮球所受重力的 倍（ 为常数且 ），且篮球每次与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比相同，重力加速度大小为g。
(1)、求篮球与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比；(2)、若篮球反弹至最高处h时，运动员对篮球施加一个向下的压力F，使得篮球与地面碰撞一次后恰好反弹至h的高度处，力F随高度y的变化如图（b）所示，其中 已知，求 的大小；(3)、篮球从H高度处由静止下落后，每次反弹至最高点时，运动员拍击一次篮球（拍击时间极短），瞬间给其一个竖直向下、大小相等的冲量I，经过N次拍击后篮球恰好反弹至H高度处，求冲量I的大小。12. 如图所示，足够长的斜面体被固定在水平面上，底端固定一个弹性挡板，挡板垂直于斜面体，斜面倾角为 ， A、B两个可视为质点的物块静止在斜面上，与斜面的动摩擦因数都为 ， 物块A到挡板的距离是。A、B的质量分别是m、km（其中k值小于1），现在给B一个初速度 ， 所有碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。
(1)、A、B第一次碰撞后A、B的速度大小；(2)、A、B恰好发生第二次碰撞且碰撞位置距离挡板最远，则k值的大小。13. 如图所示，可视为质点的小球A、B在同一竖直线上间距 ， 小球B距地面的高度 ， 两小球在外力的作用下处于静止状态。现同时由静止释放小球A、B，小球B与地面发生碰撞后反弹，之后小球A与B发生碰撞。已知小球A的质量 ， 小球B的质量 ， 重力加速度 ， 所有的碰撞均无机械能损失，不计碰撞时间。求：
(1)、从释放小球A、B到两球第一次相撞所经过的时间；(2)、小球A第一次上升到最大高度时到地面的距离。四、解答题
