2023届高三物理复习重难点突破专题42动量守恒之碰撞问题（原卷版）.docx

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专题42动量守恒之碰撞问题考点一弹性碰撞非弹性碰撞完全非弹性碰撞考点二　碰撞可能性的判断考点三多次碰撞问题考点一弹性碰撞非弹性碰撞完全非弹性碰撞1.弹性碰撞：系统动量守恒、机械能守恒．质量为m1、速度为v1的小球与质量为m2的静止小球弹性正碰时（一动碰一静）：m1v1＝m1v1′＋m2v2′m1v＝m1v1′2＋m2v2′2解得v1′＝，v2′＝．(要求熟记)结论：(1)若m1>m2，v1′和v2′都是正值，表示v1′和v2′都与v1方向同向．(若m1≫m2，v1′＝v1，v2′＝2v1，表示m1的速度不变，m2以2v1的速度被撞出去)(2)若m1v前 ，碰后原来在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，应满足v前′≥v后′(不可出现二次碰撞).②碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向至少有一个改变（不可穿越），除非两物体碰撞后速度均为零．二．判断碰撞的可能性经常要用到动能和动量的关系：Ek＝或Ek＝pv．9.(多选)质量分别为mP＝1kg、mQ＝2kg的小球P、Q静止在光滑的水平面上，现给小球P一水平的速度vP0＝4m/s沿直线朝小球Q运动，并发生正碰，分别用vP、vQ表示两小球碰撞结束的速度。则关于vP、vQ的大小可能是(　　)A．vP＝vQ＝m/sB．vP＝－1m/s，vQ＝2．5m/sC．vP＝1m/s，vQ＝3m/sD．vP＝－4m/s，vQ＝4m/s10.(多选)质量相等的A、B两球在光滑水平面上，沿同一直线、同一方向运动，A球的动量pA＝9kg·m/s，B球的动量pB＝3kg·m/s，当A追上B时发生碰撞，则碰后A、B两球的动量可能值是(　　)A．pA′＝6kg·m/s，pB′＝6kg·m/sB．pA′＝4kg·m/s，pB′＝6kg·m/sC．pA′＝－6kg·m/s，pB′＝18kg·m/sD．pA′＝4kg·m/s，pB′＝8kg·m/s11．在光滑水平面上，有两个小球A、B沿同一直线同向运动，B在前，A在后．已知碰前两球的动量分别为pA＝12kg·m/s、pB＝13kg·m/s，碰撞前后，它们动量的变化量分别为ΔpA、ΔpB.下列数值可能正确的是(　　)A．ΔpA＝－4kg·m/s、ΔpB＝4kg·m/sB．ΔpA＝4kg·m/s、ΔpB＝－4kg·m/sC．ΔpA＝－24kg·m/s、ΔpB＝24kg·m/sD．ΔpA＝24kg·m/s、ΔpB＝－24kg·m/s12.(多选)(2022·肇庆第二次统一测试)质量为m的物块在光滑水平面上与质量为M的物块发生正碰，已知碰撞前两物块动量相同，碰撞后质量为m的物块恰好静止，则两者质量之比可能为(　　)A．1　　　　　B．2　　　　　C．3　　　　　D．413.(多选)(2022·新疆维吾尔自治区第二次联考)如图所示，光滑的水平地面上，质量为m的小球A正以速度v向右运动。与前面大小相同质量为3m的B球相碰，则碰后A、B两球总动能可能为(　　)A.mv2　　　　　　　　B.mv2C.mv2D.mv2 考点三多次碰撞问题14．（2022·重庆南开中学高一期末）五个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上，五根轻绳互相平行且自然下垂，钢球之间接触而无挤压。现将左侧的①②③三个小球拨起相同的角度，然后从静止释放。经过一系列碰撞后，右侧的③④⑤三个小球一同向右摆动。在此过程中共发生的碰撞次数为（　　）A．4B．5C．6D．715．如图所示，在光滑的水平面上并排放着一系列质量相等的滑块，现给最左侧滑块一水平向右的速度（滑块的初动能为），然后与其右侧的滑块依次发生碰撞，并且每次碰后滑块均粘合在一块，经过一系列的碰撞后，滑块的总动能变为。则碰撞的次数为（　　）A．3B．5C．7D．916．如图所示，21个质量均为2m的相同小球依次紧密排列成一条直线，静止在光滑水平面上，轻绳一端固定在O点，一端与质量为m的黑球连接，把黑球从与O点等高的A处由静止释放，黑球沿半径为L的圆弧摆到最低点B处时与1号球发生正碰，若发生的碰撞皆为弹性碰撞，不计空气阻力，则黑球与1号球最后一次碰撞后的速度大小为（　　）A．B．C．D．17.（2020·全国Ⅱ卷·T21）(多选)水平冰面上有一固定的竖直挡板，一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上，他把一质量为4.0kg的静止物块以大小为5.0m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板，运动员获得退行速度；物块与挡板弹性碰撞，速度反向，追上运动员时，运动员又把物块推向挡板，使其再一次以大小为5.0m/s的速度与挡板弹性碰撞。总共经过8次这样推物块后，运动员退行速度的大小大于5.0m/s，反弹的物块不能再追上运动员。不计冰面的摩擦力，该运动员的质量可能为（　　）A.48kgB.53kgC.58kgD.63kg 18．如图甲所示，在光滑的水平面上，质量为的弹性小球A，以水平向右的速度与质量为m的静止的弹性小球B发生弹性碰撞，求：(1)碰撞后两个小球的速度大小；(2)若光滑水平面上有3个质量均为m的静止的弹性小球有间隔的排放在一条直线上，编号依次为B、C、D，如图乙所示，求四个小球最终速度大小分别是多少？19．如图所示，足够长的光滑水平面上顺次停放着大小相同的4个木块A、B、C、D，其中A的质量为，B、C、D的质量均为m。现给A一个水平向右的初速度，四个物体将发生碰撞，设过程中除第（3）问B与A的碰撞外，其余均为弹性碰撞．则：（1）A与B第一次碰撞后的速度各是多少？（2）A、B、C、D最终速度各是多少？（3）当A、B、C、D速度稳定后，在D的右侧某处放一固定的挡板，此后木块与挡板碰撞将原速弹回，只有B与A碰撞后粘在一起运动，则整个过程中因碰撞产生的热量是多少？20．光滑水平面上依次放99个质量均为m的弹性小球，质量相等的两弹性小球正碰时交换速度。现一质量为的小球A以初速度与第99个小球发生弹性正碰，求：（1）小球A第一次与第99个小球碰后的速度大小；（2）第1个和第2个小球最终的速度大小；（3）第99个小球最终的速度大小。21．在电场强度为E的足够大的匀强电场中，有一与电场线平行的绝缘水平面，如图中虚线所示。平面上有两个静止的小球A和B，质量均为m，A球带电荷量+Q，B球不带电。开始时两球相距L，在电场力的作用下，A球开始沿直线运动，并与B球发生正碰，碰撞中无机械能损失。设在每次碰撞过程中，A、B两球间无电荷量转移，且不考虑一切阻力及两球间的万有引力。则（　　）A．A球经过时间与B球发生第一次碰撞 B．A球在以后与B球发生碰撞的时间间隔逐渐呈均匀递增C．A球与B球发生碰撞的时间间隔一直保持不变，大小都是D．AB球在第5次正碰与第6次正碰之间的时间间隔是22．在一光滑水平的长直轨道上，等距离地放着足够多的完全相同的质量为的长方形木块，依次编号为木块1，木块2…如图所示。在木块1之前放一质量为的大木块，大木块与木块1间的距离与相邻各木块间的距离相同，均为。现在，在所有木块都静止的情况下，以一沿轨道方向的恒力一直作用在大木块上，使其先与木块1发生碰撞，设碰后与木块1结为一体再与木块2发生碰撞，碰后又结为一体，再与木块3发生碰撞，碰后又结为一体，如此继续下去。今向大木块（以及与之结为一体的各小木块）与第几个小木块碰撞之前的一瞬间，会达到它在整个过程中最大速度？此速度等于多少？