高考物理一轮复习 热点题型 专题16 动量能量在各类模型中的应用（原卷版）.docxVIP

专题16动量能量在各类模型中的应用

目录

TOC\o1-3\h\u题型一碰撞模型 1

类型1一动一静的弹性碰撞 1

类型2弹性碰撞中的“子母球”模型 6

题型二非弹性碰撞中的“动能损失”问题 13

类型1非弹性小球碰撞中的动能损失 13

类型2滑块木板模型中的动能损失 15

类型3滑块-曲面模型中的动能损失问题 16

类型4小球-弹簧模型中的动能损失问题 18

类型5带电系统中动能的损失问题 19

类型6导体棒“追及”过程中的动能损失问题 20

题型三碰撞遵循的规律 22

类型1碰撞的可能性 22

类型2碰撞类型的识别 25

题型四“滑块—弹簧”碰撞模型中的多过程问题 28

题型五“滑块—斜(曲)面”碰撞模型 39

题型六滑块模型中的多过程 46

题型七子弹打木块模型中的能量动量问题 51

题型八两体爆炸（类爆炸）模型中的能量分配 54

题型九人船模型及其拓展模型的应用 59

题型十悬绳模型 67

题型一碰撞模型

类型1一动一静的弹性碰撞．

以质量为m1、速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生弹性碰撞为例，则有

m1v1＝m1v1′＋m2v2′

eq\f(1,2)m1v12＝eq\f(1,2)m1v1′2＋eq\f(1,2)m2v2′2

联立解得：v1′＝eq\f(m1－m2,m1＋m2)v1，v2′＝eq\f(2m1,m1＋m2)v1

讨论：①若m1＝m2，则v1′＝0，v2′＝v1(速度交换)；

②若m1m2，则v1′0，v2′0(碰后两小球沿同一方向运动)；当m1?m2时，v1′≈v1，v2′≈2v1；

③若m1m2，则v1′0，v2′0(碰后两小球沿相反方向运动)；当m1?m2时，v1′≈－v1，v2′≈0.

【例1】（2023春·江西赣州·高三校联考阶段练习）弹玻璃球是小孩子最爱玩的游戏之一，一次游戏中，有大小相同、但质量不同的A、B两玻璃球，质量分别为、，且，小朋友在水平面上将玻璃球A以一定的速度沿直线弹出，与玻璃球B发生正碰，玻璃球B冲上斜面后返回水平面时与玻璃球A速度相等，不计一切摩擦和能量损失，则、之比为（）

??

A．1：2 B．1：3 C．1：4 D．1：5

【例2】（2023·四川达州·统考二模）如图所示，用不可伸长的轻绳将质量为的小球悬挂在O点，绳长，轻绳处于水平拉直状态。现将小球由静止释放，下摆至最低点与静止在A点的小物块发生碰撞，碰后小球向左摆的最大高度，小物块沿水平地面滑到B点停止运动。已知小物块质量为，小物块与水平地面间的动摩擦因数，A点到B点的距离，重力加速度，则下列说法正确的是（）

A．小球与小物块质量之比 B．小球与小物块碰后小物块速率

C．小球与小物块碰撞是弹性碰撞 D．小球与小物块碰撞过程中有机械能损失

【例3】（2023·四川遂宁·统考三模）在一个水平桌面上固定一个内壁光滑的半径为R的管形圆轨道，俯视如图所示，a、b、c、d为圆上两条直径的端点，且ac与bd相互垂直。在内部放置A、B两个小球（球径略小于管径，管径远小于R），质量分别为、，开始时B球静止于a点，A球在其左侧以的初速度向右与B球发生第一次碰撞且被反弹。已知小球之间的碰撞均为对心弹性碰撞，第二次碰撞发生在b点。则下列说法中正确的是（）

A．A、B两球的质量比为

B．若只增大A球的初速度则第二次碰撞点可能在之间某处

C．若只增大A球的质量则第二次碰撞点可能仍在b处

D．若只增大A球的质量则第一、二次碰撞时间间隔不可能大于

【例4】（2023·全国·高三专题练习）如图所示，小球1从固定光滑斜面上某处由静止释放，滑过光滑水平桌面后，落在水平地面上的N点。若在水平桌面的边缘处放置另一小球2，再将小球1从斜面上同一位置由静止释放，使两小球发生弹性正碰，两小球在地面上的落点分别为M、P点。已知小球1的质量为，小球2的质量为，且，O点为桌面边缘在地面上的投影，不计转弯处的机械能损失，两小球均可视为质点。下列说法正确的是（）

A．碰撞后小球1的落点为M点

B．碰撞后小球1的落点为P点

C．图中点间距离满足的关系为

D．图中点间距离满足的关系为

类型2弹性碰撞中的“子母球”模型

m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′

eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,2)＝eq\f(1,2)m1v1′2＋eq\f(1,2)m2v2′2

v1′＝eq\f(（m1－m2）v1＋2m2v2,m1＋m2)

v2′＝eq\f(（m2－m1）v2＋2m1v1,m1＋m2)

【例1