2017高考物理模拟题精选训练碰撞与动量守恒专题06多体作用模型含解析

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1、专题06多体作用模型1.（2017广西崇左摸底）如图所示，可看成质点的A物体叠放在上表面光滑的B物体上，一起以％的速度沿光滑的水平轨道匀速运动，与静止在同一光滑水平轨道上的木板C发生完全非弹性碰撞，B、C的上表面相平且B、C不粘连，A滑上C后恰好能到达C板的最右端，己知A、B、C质量均相等，木板C长为L,求①A物体的最终速度②A在木板C上滑行的时间.J5Lu简fI（I【名师解析】①日、C碰撞过程动量守恒，A、C相互作用过程动量守恒，由动量守恒走律可以求出A的最终速度；②由能量守恒定律求出A、C间的摩揀力，然后由动量定理可臥求出A

2、的运动时间.解：①设A、E、C的质量为m,B.C碰撞过程中动量守恒，令E、C碰后的共同速度为“以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：jnvQ=2mvL〉解得：12B、C共速后A以w的速度滑上C,A滑上C后，B、C脱离A、C相互作用过程中动量守恒,设最终A、C的共同速度¥2〉以向右为正方向〉由动量守T旦定律得：mvo+2invL=3mv2,解得:20ITIV②在A、C相互作用过程屮，根由能量守恒定律得:22’此过程屮对C,由动暈定理得：ft=mv2-iiivi,4Lt解得：vo；3v0答：①A物体的最终速度为T；_4L②A在

3、木板C上滑行的时间V。.1.（18分）目前雾霾天气仍然困扰人们，为了解决此难题很多环保组织和环保爱好者不断研究。某个环保组织研究发现通过降雨能有效解决雾霾天气。当雨滴在空中下落时，不断与漂浮在空气中的雾霾颗粒相遇并结合为一体，其质量不断增大，直至落地。现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始质量为m，初速度为每个雾霾颗粒质量均为mo,假设雾霾颗粒均匀分布，且雨滴每下落距离h后才与静止的雾霾颗粒碰撞并立即结合在一起。试求：（1）若不计重力和空气阻力，求第n次碰撞后雨滴的速度大小。（2）若不计空气阻力，但考虑重力，求

4、第1次碰撞后雨滴的速度大小。（3）若初始吋雨滴受到的空气阻力是f,假设空气阻力只与结合体的质量有关。以后每碰撞一次结合体受到的空气阻力都变为碰前的2倍，当第n次碰后结合体的机械能为E,求此过程因碰撞损失的机械能AE。【名师解析】（1）不计重力和空气阻力，全过程中动量守恒itlvO=（jn+nmO）vn〔2分）得Vn=HLvO/（iTL+nmO）〔2分）（2）若只受到重力，雨滴下降过程中做加速度为g的匀加速运动，第1次碰撞前v?=vo+^ghQ分）碰撞瞬间动量守恒则有mViNm+ni%（?分）（2分）(3)由功能原理及能量守恒得：

5、mgnh+4mVp+mog{(n・l)h+(n・2)h+(n・3)h+...+[n-(n-l)h]}=E+AE+Wf两式联立解得AE=mSnh+2mv0+呼m°gh-E-（2n-1加（3分）1.列车载重时简单地直接启动有休I难，司机常常先倒车再启动前进。在平直轨道上机车起动吋的牵引力为F,机车后僧挂接有49节车厢，设机车与每节车厢的质量都为m,机车和每节车厢所受的阻力都为自身重力的k倍，倒车后各节车厢间挂钩所留间隙为d,倒车挂钩位置和列车前进时挂钩位置如图所示。列车在平直轨道上启动，求：（1）机车挂接第1节车厢时的速度；（2）机

6、车带动第49节车厢吋列车的速度，并说明倒车起动的优点。££【名师解析儿（1）对机车〉由动能定理〉（F-kmg）d=2mvi“2-2眦12〉vl=OF解得vl^2=2（^-kg）do机车挂接车厢2的过程，由动量守恒定律，mvlf=2mv2,解得：v2=^

7、247F解得"冷（乔皿氏,250/50+49F50+49同理可得:K19=——(一Kg}do493m2最后挂接过程，由动量守恒定律，49m旳9'=5Omv5o,解得:49d(99F股二J——V50丁—一1225畑3m〔49d（99F}即机车带动第49节车厢时列车的速度为——-1225檢o50V3m丿1225要使全部车厢都能启动，要求也,>0,即F>——kmg.33若直接启动，则F>50kmg.所以倒车启动时所需牵引力明显比直接启动要小，倒车更容易是列车启动。1.在光滑水平面上有n个完全相同的小物快（可看作质点）沿一直线排列，相

8、邻两物快间距均为s,开始物块1以初速度vO向物块2运动，碰撞后粘在一起，又向物块3运动，碰撞后粘在一起，，如此进行碰撞。（1）最后物块n的速度多大？（2）从物块1开始运动计时，到物块n刚开始运动，经历多长时I'可？每次碰撞所用时间不计。【名师解析】：（1）对n个