高考物理真题：碰撞专题

2021-03-10 本文已影响0人易水樵

碰撞：地标性考题

2014年北京卷题22

22.（16 分）如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块 $A$ 和 $B$ 分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将 $A$ 无初速释放， $A$ 与 $B$ 碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑，半径 $R=0.2m$ ； $A$ 和 $B$ 的质量相等； $A$ 和 $B$ 整体与桌面之间的动摩擦因数 $\mu=0.2$ 。取重力加速度 $g=10m/s^2$ 。求∶

2014年北京卷题22

（1）碰撞前瞬间 $A$ 的速率 $v$ ；

（2）碰撞后瞬间 $A$ 和 $B$ 整体的速率 $v'$ ;

（3） $A$ 和 $B$ 整体在桌面上滑动的距离 $l$ 。

2013年海南卷

（2）（8 分）如图，光滑水平地面上有三个物块 A、B 和 C，它们具有相同的质量，且位于同一直线上。开始时，三个物块均静止，先让A 以一定速度与B碰撞，碰后它们粘在一起，然后又一起与 C碰撞并粘在一起，求前后两次碰撞中损失的动能之比。

2013年全国卷A

（2）(9分)在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块 $A$ 和 $B$ ，两者相距为 $d$ 。现给 $A$ 一初速度，使 $A$ 与 $B$ 发生弹性正碰，碰撞时间极短，当两木块都停止运动后，相距仍然为 $d$ 。已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为 $\mu$ ， $B$ 的质量为 $A$ 的 $2$ 倍，重力加速度大小为 $g$ ，求 $A$ 的初速度的大小。

2013年全国卷B

（2）（10 分）如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为 $m$ 的物块 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 。 $B$ 的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质量不计）。设 $A$ 以速度 $v$ 朝 $B$ 运动，压缩弹簧；当 $A$ 、 $B$ 速度相等时， $B$ 与 $C$ 恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动。假设 $B$ 和 $C$ 碰撞过程时间极短。求从 $A$ 开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中∶

（i）整个系统损失的机械能;

（ii）弹簧被压缩到最短时的弹性势能。

2014年天津卷题10

10.（16 分）如图所示，水平地面上静止放置一辆小车 $A$ ，质量 $m=4\,kg$ ，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计。可视为质点的物块 $B$ 置于 $A$ 的最右端， $B$ 的质量 $mg=2\,kg$ 。现对 $A$ 施加一个水平向右的恒力 $F=10\,N$ ， $A$ 运动一段时间后，小车左端固定的挡板与 $B$ 发生碰撞，碰撞时间极短，碰后 $A$ 、 $B$ 粘合在一起，共同在 $F$ 的作用下继续运动，碰撞后经时间 $t=0.6\,s$ ，二者的速度达到 $v_t=2\,m/s$ 。求∶

（1） $A$ 开始运动时加速度 $a$ 的大小;

（2） $A$ 、 $B$ 碰撞后瞬间的共同速度 $v$ 的大小;

（3） $A$ 的上表面长度 $l$ 。

碰撞：入门级考题

2012年上海卷题22A

22A. $A$ 、 $B$ 两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行， $A$ 质量为 $5\,kg$ ，速度大小为 $10\,m/s$ ， $B$ 质量为 $2\,kg$ ，速度大小为 $5\,m/s$ ，它们的总动量大小为 $\underline{\mspace{80mu}} kg \cdot m/s$ ；两者碰撞后， $A$ 沿原方向运动，速度大小为 $4\,m/s$ ，则 $B$ 的速度大小为 $\underline{\mspace{80mu}} m/s$ 。

2014年上海卷题22A

22A.动能相等的两物体 $A$ 、 $B$ 在光滑水平面上沿同一直线相向而行，它们的速度大小之比 $v_{_A}:v_{_B}=2:1$ ，则动量大小之比 $p_{_A}:p_{_B}=\underline{\mspace{80mu}}$ ；两者碰后粘在一起运动，其总动量与 $A$ 原来动量大小之比 $p:p_{_A}=\underline{\mspace{80mu}}$ 。

2015年福建卷

（2）如图，两滑块 A、B 在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块 A 的质量为 $m$ ，速度大小为 $2v$ ，方向向右，滑块 B的质量为 $2m$ ，速度大小为 $v$ ，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是 $\underline{\mspace{80mu}}$ 。（填选项前的字母）

A.A 和 B 都向左运动

B.A 和 B 都向右运动

C.A静止，B 向右运动

D.A向左运动，B向右运动

2013年上海卷题22A

22A.质量为 $M$ 的物块静止在光滑水平桌面上，质量为 $m$ 的子弹以水平速度 $v_0$ 射入物块后，以水平速度 $2v_0/3$ 射出。则物块的速度为 $\underline{\mspace{80mu}}$ ，此过程中损失的机械能为 $\underline{\mspace{80mu}}$ 。

2012年福建卷：救生员和小船

（2）如图，质量为 $M$ 的小船在静止水面上以速率 $v_0$ 向右匀速行驶，一质量为 $m$ 的救生员站在船尾，相对小船静止。若救生员以相对水面速度 $v$ 水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为（填选项前的字母）

$A.v_0+\dfrac{m}{M}v \qquad B.v_0-\dfrac{m}{M}v$

$C.v_0+\dfrac{m}{M}(v_0+v) \qquad D.v_0+\dfrac{m}{M}(v_0-v)$

2012年重庆卷题17

17.质量为 $m$ 的人站在质量为 $2m$ 的平板小车上，以共同的速度在水平地面上沿直线前行，车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比。当车速为 $v_0$ 时，人从车上以相对于地面大小为 $v_0$ 的速度水平向后跳下。跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计，则能正确表示车运动的 $v-t$ 图象为

2012年重庆卷题17

2014年福建卷:火箭和卫星

（2）一枚火箭搭载着卫星以速率 $v_0$ 进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为 $m_1$ ，后部分的箭体质量为 $m_2$ ，分离后箭体以速率 $v_2$ 沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率 $v_1$ 为 $\underline{\mspace{80mu}}$ 。（填选项前的字母）

2013年福建卷：火箭模型

（2）将静置在地面上，质量为 $M$ （含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度 $v_0$ 竖直向下喷出质量为 $m$ 的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是 $\underline{\mspace{80mu}}$ 。（填选项前的字母）

2014年重庆卷题4

4.一弹丸在飞行到距离地面 $5\,m$ 高时仅有水平速度 $v=2\,m/s$ ，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为 $3:1$ 。不计质量损失，取重力加速度 $g=10\,m/s^2$ ，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是

2014年重庆卷题4

2012年全国卷

（2）（9分）如图，小球 $a$ 、 $b$ 用等长细线悬挂于同一固定点 $O$ 。让球 $a$ 静止下垂，将球 $b$ 向右拉起，使细线水平。从静止释放球 $b$ ，两球碰后粘在一起。向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为 $60°$ 。忽略空气阻力，求

（i）两球 $a$ 、 $b$ 的质量之比;

（ii）两球在碰撞过程中损失的机械能与球 $b$ 在碰前的最大动能之比。

2012年大纲卷

21.如图，大小相同的摆球 $a$ 和 $b$ 的质量分别为 $m$ 和 $3m$ ，摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触。现将摆球 $a$ 向左拉开一小角度后释放。若两球的碰撞是弹性的，下列判断正确的是

A.第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等

B.第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等

C.第一次碰撞后，两球的最大摆角不相同

D.发生第二次碰撞时，两球在各自的平衡位置

碰撞：围绕三个木块的考题

2015年全国卷A

（2）（10 分）如图，在足够长的光滑水平面上，物体 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 位于同一直线上， $A$ 位于 $B$ 、 $C$ 之间。 $A$ 的质量为 $m$ ， $B$ 、 $C$ 的质量都为 $M$ ，三者均处于静止状态。现使 $A$ 以某一速度向右运动，求 $m$ 和 $M$ 之间应满足什么条件，才能使 $A$ 只与 $B$ 、 $C$ 各发生一次碰撞。设物体间的碰撞都是弹性的。

2012年山东卷

（2）光滑水平轨道上有三个木块 $A$ 、 $B$ 、 $C$ ，质量分别为 $m_{_A}=3m$ ， $m_{_B} = m_{_C} =m$ ，开始时 $B$ 、 $C$ 均静止， $A$ 以初速度 $v$ 向右运动， $A$ 与 $B$ 碰撞后分开， $B$ 又与 $C$ 发生碰撞并粘在一起，此后 $A$ 与 $B$ 间的距离保持不变。求 $B$ 与 $C$ 碰撞前 $B$ 的速度大小。

2015年山东卷

（2）如图，三个质量相同的滑块 $A$ 、 $B$ 、 $C$ ，间隔相等地静置于同一一水平直轨道上。现给滑块 $A$ 向右的初速度。一段时间后 $A$ 与 $B$ 发生碰撞，碰后 $A$ 、 $B$ 分别以 $\dfrac{1}{8}v_0$ 、 $\dfrac{3}{4}v_0$ 的速度向右运动， $B$ 再与 $C$ 发生碰撞，碰后 $B$ 、 $C$ 粘在一起向右运动。滑块 $A$ 、 $B$ 与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值。两次碰撞时间均极短。求 $B$ 、 $C$ 碰后瞬间共同速度的大小。

高考物理真题：碰撞专题

碰撞：地标性考题

2014年北京卷题22

2013年海南卷

2013年全国卷A

2013年全国卷B

2014年天津卷题10

碰撞：入门级考题

2012年上海卷题22A

2014年上海卷题22A

2015年福建卷

2013年上海卷题22A

2012年福建卷：救生员和小船

2012年重庆卷题17

2014年福建卷:火箭和卫星

2013年福建卷：火箭模型

2014年重庆卷题4

2012年全国卷

2012年大纲卷

碰撞：围绕三个木块的考题

2015年全国卷A

2012年山东卷

2015年山东卷

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