1、专题40 碰撞问题
1．2022年3月12日，在北京冬残奥会上，中国轮椅冰壶队战胜瑞典队，获得冠军．在某次投掷中，冰壶甲运动一段时间后与静止的冰壶乙发生弹性正碰(碰撞时间极短)，碰撞后冰壶乙向前滑行0.1 m后停下．已知两冰壶的质量相等，冰壶乙与冰面间的动摩擦因数为0.02，取重力加速度大小g＝10 m/s2，则两冰壶碰撞前瞬间冰壶甲的速度大小为( )
A．0.1 m/s B．0.2 m/s
C．0.4 m/s D．1 m/s
2.
如图所示，在光滑水平面上质量为M的木块，由轻弹簧连在墙上，质量为m的子弹以速度v0水平射入木块并留在其中，则在之后的过程中弹簧的最大弹
2、性势能为( )
A．mv B．Mv
C． D．
3.
[2022·云南省部分学校联合检测]如图所示，一质量为3M的盒子沿光滑水平面以速度2v向右运动，盒底上表面光滑，同时在盒内有一质量为M的小物块以水平速度v向右运动．如果每一次碰撞都没有机械能损失，则( )
A．盒子与小物块最终静止
B．盒子与小物块最终达到相同速度，从而做匀速运动
C．第一次碰撞后瞬间，小物块相对水平面的速度大小为v
D．第一次碰撞后瞬间，小物块相对水平面的速度大小为v
4．[2022·江苏省常州市期末]随着科幻电影《流浪地球》的热映，“引力弹弓效应”进入了公众的视野．“引力弹
3、弓效应”是指在太空运动的探测器，借助行星的引力来改变自己的速度．为了分析这个过程，可以提出以下两种模式：探测器分别从行星运动的反方向或同方向接近行星，分别因相互作用改变了速度．如图所示，以太阳为参考系，设行星运动的速度为u，探测器的初速度大小为v0，在图示的两种情况下，探测器在远离行星后速度大小分别为v1和v2.探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞，但是在行星的运动方向上，其运动规律可以与两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞规律作类比．那么下列判断中正确的是( )
A．v1>v0 B．v1＝v0
C．v2>v0 D．v2＝v0
5．[2022·河南省六市联考]如
4、图所示，质量为M的滑块静止在光滑水平地面上，其左侧是四分之一光滑圆弧，左端底部恰好与地面相切．两小球的质量分别为m1＝2 kg、m2＝3 kg，m1的初速度为v0，m2保持静止．已知m1与m2发生弹性碰撞，要使m1与m2发生两次碰撞，则M可能为( )
A．2 kg B．3 kg
C．5 kg D．6 kg
6．[2022·安徽省九师联盟质量检测]如图所示，内壁光滑、半径R＝0.72 m的圆弧轨道竖直固定放置在水平面上，A、O、B三点在同一条竖直线上，O是轨道的圆心，A是轨道的最低点(水平面与圆轨道在A点平滑连接)，B是轨道最高点．质量m＝1 kg的小球甲沿着光滑的水
5、平面以v0＝9 m/s的速度向右运动，与前方静止的质量为M的小球乙发生弹性正碰，碰后小球乙恰好能通过B点，重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)碰后瞬间小球乙的速度大小；
(2)小球乙的质量M及碰撞过程中乙对甲做的功．
7．[2022·湖南省长沙市联考]如图所示，平板小车A放在光滑水平面上，长度L＝1 m，质量mA＝1.99 kg，其上表面距地面的高度h＝0.8 m．滑块B(可视为质点)质量mB＝1 kg，静置在平板小车的右端，A、B间的动摩擦因数μ＝0.1.现有mC＝0.01 kg的子弹以v0＝400 m/s速度向右击中小车A并留在其
6、中，且击中时间极短，g取10 m/s2.求：
(1)子弹C击中平板小车A后的瞬间，A速度多大？
(2)B落地瞬间，平板小车左端与滑块B的水平距离x多大？
8．[2022·湖南省五市十校联考]如图所示，在光滑的水平地面上，质量为1.75 kg的木板右端固定一光滑四分之一圆弧槽，木板长0.56 m，圆弧槽半径为0.2 m，木板左端静置一个质量为0.25 kg的小物块B，小物块与木板之间的动摩擦因数μ＝0.8.在木板的左端正上方，用长为0.3 m的轻杆将质量为1 kg的小球A悬于固定点O，轻杆可绕O点无摩擦转动．现将小球A
7、拉至左上方，轻杆与水平方向成θ＝30°角，小球由静止释放，到达O点的正下方时与物块B发生弹性正碰．不计圆弧槽质量及空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.求：
(1)小球A与物块B碰前瞬间，小球A的速度大小；
(2)物块B上升的最大高度；
(3)物块B与木板因摩擦最终产生的总热量．
9．如图所示，同一光滑水平轨道上静止放置A、B、C三个物块，A、B两物块质量均为m，C物块质量为2m，B物块的右端装有一轻弹簧，现让A物块以水平速度v0向右运动，与B碰后粘在一起，再向右运动推动C(弹簧与C不粘连)，弹簧没有超过弹性限度．求：
(1)A与B碰撞结束后的共同速度；
(2)整个运动过程中，弹簧的最大弹性势能．
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