碰撞模型问题
[方法点拨] (1)对于弹性碰撞的动量守恒和能量守恒要熟知,对于和一个静止的物体发生弹性碰撞后的速度表达式要熟记,如果在考场上来计算,太浪费时间.(2)明确碰撞前瞬间状态、碰撞后瞬间状态是碰撞过程的初、末状态.
1.(多选)(2018·辽宁省朝阳市一模)在光滑水平面上,一质量为m的小球1以速度v0与静止的小球2发生正碰,碰后小球1、2的速度大小均为v0,则小球2的质量可能是( )
A.mB.2mC.3mD.4m
2.(2018·山东省济宁市期中)在光滑的水平地面上放有一质量为M,带光滑圆弧形槽的小车,一质量为m的小铁块以速度v沿水平槽口滑去,如图1所示,若M=m,则铁块离开车时将( )
图1
A.向左平抛 B.向右平抛
C.做自由落体运动 D.无法判断
3.如图2所示,在光滑水平地面上有A、B两个小物块,其中物块A的左侧连接一水平轻质弹簧.物块A处于静止状态,物块B以一定的初速度向物块A运动,并通过弹簧与物块A发生弹性正碰.对于该作用过程,两物块的速率变化可用速率-时间图象进行描述,在下图所示的图象中,图线1表示物块A的速率变化情况,图线2表示物块B的速率变化情况.则在这四个图象中可能正确的是( )
图2
4.为完成某种空间探测任务,需要在太空站上发射空间探测器,探测器通过向后喷气而获得反冲力使其加速.已知探测器的质量为M,每秒喷出的气体质量为m,喷射气体的功率恒为P,不计喷气后探测器的质量变化.则喷气Δt秒后探测器获得的动能为( )
A. B.
C. D.
5.(多选)(2018·山东省烟台市模拟)在某高空杂技类节目现场的下方放置有一弹簧垫.此弹簧垫可视为质量为m的木板与两相同直立轻弹簧的上端相连且不固定,弹簧下端固定在水平地面上,静止时弹簧的压缩量为h,如图3所示.某同学为了测试弹簧垫的性能,将一质量为0.5m的物体从距木板上方6h高的O点由静止释放,物体打在木板上并立刻与木板一起向下运动,但不粘连,到达最低点后又向上运动,它们恰能回到A点,此时弹簧恰好无形变.忽略空气阻力,则下列说法正确的是( )
图3
A.整个过程中,物体、木板和两弹簧组成的系统机械能守恒
B.物体与木板一起向下运动过程中的速度先增大后减小
C.物体打在木板上之前,两弹簧的弹性势能总和为0.5mgh
D.若另一质量为m的物体仍从O点由静止释放,此物体第一次离开木板时的速度大小为
6.(多选)(2018·湖北省名校联考)如图4所示,光滑水平面上有一质量为2M、半径为R(R足够大)的圆弧曲面C,质量为M的小球B置于其底端,另一小球A质量为,小球A以v0=6m/s的速度向B运动,并与B发生弹性碰撞,不计一切摩擦,小球均视为质点,则( )
图4
A.B的最大速率为4m/s
B.B运动到最高点时的速率为m/s
C.B能与A再次发生碰撞
D.B不能与A再次发生碰撞