2023高考物理一轮复习高频考点强化训练专题09 “碰撞类、爆炸”模型问题（解析版）

这是一份2023高考物理一轮复习高频考点强化训练专题09 “碰撞类、爆炸”模型问题（解析版），共13页。

A．左方是A球
B．B球动量的变化量为4 kg·m/s
C．碰撞后A、B两球的速度大小之比为5∶2
D．两球发生的碰撞是弹性碰撞
【答案】 ABD
【解析】 初状态两球的动量均为正，故两球均向右运动，vA＝eq \f(pA,mA)＝6 m/s，vB＝eq \f(pB,mB)＝3 m/s，故左方是A球，A正确；由动量守恒定律知，ΔpB＝－ΔpA＝4 kg·m/s，B正确；碰撞后A的动量为pA′＝ΔpA＋pA＝2 kg·m/s，则vA′＝eq \f(pA′,mA)＝2 m/s，碰撞后B的动量为pB′＝ΔpB＋pB＝
10 kg·m/s，则vB′＝eq \f(pB′,mB)＝5 m/s，故vA′∶vB′＝2∶5，C错误；
碰撞前系统的机械能为eq \f(1,2)mAvA2＋eq \f(1,2)mBvB2＝27 J，碰撞后系统的机械能为eq \f(1,2)mAvA′2＋eq \f(1,2)mBvB′2＝27 J，故两球发生的碰撞是弹性碰撞，D正确．
2.(2021·山东等级考模拟卷)秦山核电站是我国第一座核电站，其三期工程采用重水反应堆技术，利用中子(eq \\al(1,0)n)与静止氘核(eq \\al(2,1)H)的多次碰撞，使中子减速．已知中子某次碰撞前的动能为E，碰撞可视为弹性正碰．经过该次碰撞后，中子损失的动能为( )
A.eq \f(1,9)E B.eq \f(8,9)E C.eq \f(1,3)E D.eq \f(2,3)E
【答案】 B
【解析】 质量数为1的中子与质量数为2的氘核发生弹性正碰，满足能量守恒和动量守恒，设中子的初速度为v0，碰撞后中子和氘核的速度分别为v1和v2，以v0的方向为正方向，可列式：eq \f(1,2)×1×v02＝eq \f(1,2)×1×v12＋eq \f(1,2)×2×v22，1×v0＝1×v1＋2×v2，解得v1＝－eq \f(1,3)v0，即中子的动能减小为原来的eq \f(1,9)，则中子的动能损失量为eq \f(8,9)E，故B正确．
3.(2021·北京市房山区上学期期末)如图甲所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量mA＝2 kg，以一定的初速度向右运动，与静止的物块B发生碰撞并一起运动，碰撞前后的位移—时间图象如图乙所示(规定向右为正方向)，则碰撞后的速度及物体B的质量分别为( )
A.2 m/s，5 kg B.2 m/s，3 kg
C.3.5 m/s，2.86 kg D.3.5 m/s，0.86 kg
【答案】 B
【解析】 由图象可知，碰前A的速度为v1＝eq \f(20,4) m/s＝5 m/s，碰后A、B的共同速度为v2＝eq \f(28－20,8－4) m/s＝2 m/s，A、B碰撞过程中动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得mAv1＝(mA＋mB)v2，解得mB＝3 kg，故选项B正确。
4.(2021·吉林市第二次调研)两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA＝1 kg，mB＝2 kg，vA＝6 m/s，vB＝2 m/s。当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是( )
A.vA′＝3 m/s，vB′＝4 m/s
B.vA′＝5 m/s，vB′＝2.5 m/s
C.vA′＝2 m/s，vB′＝4 m/s
D.vA′＝－4 m/s，vB′＝7 m/s
【答案】C
【解析】 碰前系统总动量为p＝mAvA＋mBvB＝(1×6＋2×2) kg·m/s＝10 kg·m/s，碰前总动能为Ek＝eq \f(1,2)mAveq \\al(2,A)＋eq \f(1,2)mBveq \\al(2,B)＝(eq \f(1,2)×1×62＋eq \f(1,2)×2×22) J＝22 J，如果vA′＝3 m/s，vB′＝4 m/s，则碰后总动量为p′＝(1×3＋2×4) kg·m/s＝11 kg·m/s，动量不守恒，A错误；碰撞后，A、B两球同向运动，A球在B球的后面，A球的速度大于B球的速度，不可能，B错误；如果vA′＝2 m/s，vB′＝4 m/s，则碰后总动量为p′＝(1×2＋2×4) kg·m/s＝10 kg·m/s，系统动量守恒，碰后总动能为Ek′＝(eq \f(1,2)×1×22＋eq \f(1,2)×2×42)J＝18 J，系统动能减小，满足碰撞的条件，C正确；如果vA′＝－4 m/s，vB′＝7 m/s，则碰后总动量为p′＝[1×(－4)＋2×7] kg·m/s＝10 kg·m/s，系统动量守恒，碰后总动能为Ek′＝(eq \f(1,2)×1×42＋eq \f(1,2)×2×72)J＝57 J，系统动能增加，不可能，D错误。
5.(2021·山东日照市3月模拟)A、B两小球静止在光滑水平面上，用水平轻弹簧相连接，A、B两球的质量分别为m和M(mL2 B．L1