物理總十五 動量與動量守恒

《物理總十五 動量與動量守恒》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《物理總十五 動量與動量守恒（72頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題十五動量與動量守恒高考物理高考物理 (江蘇省專用江蘇省專用)非選擇題非選擇題1.2016江蘇單科,12C(2)已知光速為c,普朗克常量為h,則頻率為的光子的動量為。用該頻率的光垂直照射平面鏡,光被鏡面全部垂直反射回去,則光子在反射前后動量改變量的大小為。A組 自主命題江蘇卷題組五年高考答案2hchc解析光子的動量p=,垂直反射回去p=-(-)=。Echchchc2hc考查點本題考查光子的動量、動量的變化量等知識,屬于容易題。易錯警示有較多的考生求得動量改變量的大小為零,主要是對動量的矢量性認(rèn)識不到位。2.2017江蘇單科,12C(3)甲、乙兩運動員在做花樣滑冰表演,沿同一直線相向運動,速度

2、大小都是1m/s。甲、乙相遇時用力推對方,此后都沿各自原方向的反方向運動,速度大小分別為1m/s和2m/s。求甲、乙兩運動員的質(zhì)量之比。答案見解析解析由動量守恒,有m1v1-m2v2=m2v2-m1v1解得=代入數(shù)據(jù)得=12mm2211vv vv 12mm32友情提醒動量守恒定律的矢量性應(yīng)用動量守恒定律解題時,一定要先規(guī)定正方向,與規(guī)定正方向相反的速度,要代入負(fù)數(shù)進(jìn)行計算。若列式時已經(jīng)考慮到了矢量性,則代入絕對值計算即可,如本題的解題過程就是如此。3.2014江蘇單科,12C(3)牛頓的自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理中記載,A、B兩個玻璃球相碰,碰撞后的分離速度和它們碰撞前的接近速度之比總是約為15 16

3、。分離速度是指碰撞后B對A的速度,接近速度是指碰撞前A對B的速度。若上述過程是質(zhì)量為2m的玻璃球A以速度v0碰撞質(zhì)量為m的靜止玻璃球B,且為對心碰撞,求碰撞后A、B的速度大小。答案v0v017483124解析設(shè)A、B球碰撞后速度分別為v1和v2由動量守恒定律2mv0=2mv1+mv2,且由題意知=解得v1=v0,v2=v0210vvv151617483124考查點本題考查碰撞、動量守恒定律等知識,屬于容易題。知識拓展若兩球碰撞過程中滿足動量守恒和能量守恒,可推導(dǎo)出分離速度和接近速度之比是1。本題中的該比值小于1,暗示兩球碰撞過程中動能有損失,不滿足能量守恒,為非彈性碰撞。4.2013江蘇單科,

4、12C(3)如圖所示,進(jìn)行太空行走的宇航員A和B的質(zhì)量分別為80kg和100kg,他們攜手遠(yuǎn)離空間站,相對空間站的速度為0.1m/s。A將B向空間站方向輕推后,A的速度變?yōu)?.2m/s,求此時B的速度大小和方向。答案0.02m/s離開空間站方向解析以空間站為參考系,以v0的方向為正方向,由動量守恒定律(mA+mB)v0=mAvA+mBvB解得vB=0.02m/s方向遠(yuǎn)離空間站方向?？疾辄c本題考查動量守恒定律,屬于容易題。溫馨提示兩宇航員構(gòu)成的系統(tǒng)可認(rèn)為不受外力,故滿足動量守恒的條件;以空間站為參考系求速度;注意選取正方向,如果以0.1m/s的速度方向為正,則A的速度也為正。一、單項選擇題一、單

5、項選擇題1.(2017課標(biāo),14,6分)將質(zhì)量為1.00kg的模型火箭點火升空,50g燃燒的燃?xì)庖源笮?00m/s的速度從火箭噴口在很短時間內(nèi)噴出。在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g,火箭的動量大小為(噴出過程中重力和空氣阻力可忽略)()A.30kgm/sB.5.7102kgm/sC.6.0102kgm/sD.6.3102kgm/sB組 統(tǒng)一命題、?。▍^(qū)、市）卷題組答案A本題考查動量守恒定律。由于噴出過程中重力和空氣阻力可忽略,則模型火箭與燃?xì)饨M成的系統(tǒng)動量守恒。燃?xì)鈬姵銮跋到y(tǒng)靜止,總動量為零,故噴出后瞬間火箭的動量與噴出燃?xì)獾膭恿康戎捣聪?可得火箭的動量大小等于燃?xì)獾膭恿看笮?則|p火|=|p氣|=m氣v

6、氣=0.05kg600m/s=30kgm/s,A正確。易錯點撥系統(tǒng)中量與物的對應(yīng)性動量守恒定律的應(yīng)用中,系統(tǒng)內(nèi)物體至少為兩個,計算各自的動量時,需注意速度與質(zhì)量對應(yīng)于同一物體。2.2015福建理綜,30(2),6分如圖,兩滑塊A、B在光滑水平面上沿同一直線相向運動,滑塊A的質(zhì)量為m,速度大小為2v0,方向向右,滑塊B的質(zhì)量為2m,速度大小為v0,方向向左,兩滑塊發(fā)生彈性碰撞后的運動狀態(tài)是()A.A和B都向左運動B.A和B都向右運動C.A靜止,B向右運動D.A向左運動,B向右運動答案D由于A、B碰前總動量為0,由動量守恒可知碰后總動量也為0,因兩滑塊發(fā)生彈性碰撞,故碰后A、B一定反向,即A向左運

7、動,B向右運動,選項D正確。3.(2014大綱全國,21,6分)一中子與一質(zhì)量數(shù)為A(A1)的原子核發(fā)生彈性正碰。若碰前原子核靜止,則碰撞前與碰撞后中子的速率之比為()A.B.C.D.A1A1A1A124A(A1)22(A1)(A1)答案A設(shè)中子質(zhì)量為m,則原子核的質(zhì)量為Am。設(shè)碰撞前后中子的速度分別為v0、v1,碰后原子核的速度為v2,由彈性碰撞可得mv0=mv1+Amv2,m=m+Am,解得v1=v0,故=,A正確。1220v1221v1222v1A1A01vvA1A14.(2013天津理綜,2,6分)我國女子短道速滑隊在今年世錦賽上實現(xiàn)女子3000m接力三連冠。觀察發(fā)現(xiàn),“接棒”的運動員

8、甲提前站在“交棒”的運動員乙前面,并且開始向前滑行,待乙追上甲時,乙猛推甲一把,使甲獲得更大的速度向前沖出。在乙推甲的過程中,忽略運動員與冰面間在水平方向上的相互作用,則()A.甲對乙的沖量一定等于乙對甲的沖量B.甲、乙的動量變化一定大小相等方向相反C.甲的動能增加量一定等于乙的動能減少量D.甲對乙做多少負(fù)功,乙對甲就一定做多少正功答案B甲、乙之間相互作用力的沖量大小相等,方向相反,A項錯誤。由I合=p知,甲、乙的動量變化量等大反向,B項正確。在相同的作用時間內(nèi),作用力的位移不一定相同,因此甲、乙之間的相互作用力做功不一定相等,由W合=Ek,知動能變化量不一定相等,C、D項均錯誤。5.2016

9、天津理綜,9(1)如圖所示,方盒A靜止在光滑的水平面上,盒內(nèi)有一小滑塊B,盒的質(zhì)量是滑塊的2倍,滑塊與盒內(nèi)水平面間的動摩擦因數(shù)為。若滑塊以速度v開始向左運動,與盒的左、右壁發(fā)生無機械能損失的碰撞,滑塊在盒中來回運動多次,最終相對于盒靜止,則此時盒的速度大小為,滑塊相對于盒運動的路程為。二、非選擇題二、非選擇題答案v32v3 g解析設(shè)滑塊的質(zhì)量為m,最終盒與滑塊的共同速度為v根據(jù)動量守恒得:mv=(m+2m)v解得v=v設(shè)滑塊相對于盒的運動路程為s根據(jù)能量守恒得:mgs=mv2-(m+2m)v2解得s=1312122v3 g6.2016課標(biāo),35(2),10分如圖,水平地面上有兩個靜止的小物塊a

10、和b,其連線與墻垂直;a和b相距l(xiāng),b與墻之間也相距l(xiāng);a的質(zhì)量為m,b的質(zhì)量為m。兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均相同?，F(xiàn)使a以初速度v0向右滑動。此后a與b發(fā)生彈性碰撞,但b沒有與墻發(fā)生碰撞。重力加速度大小為g。求物塊與地面間的動摩擦因數(shù)滿足的條件。34答案mgl即設(shè)在a、b發(fā)生彈性碰撞前的瞬間,a的速度大小為v1。由能量守恒有m=m+mgl設(shè)在a、b碰撞后的瞬間,a、b的速度大小分別為v1、v2,由動量守恒和能量守恒有mv1=mv1+v2m=mv+v聯(lián)立式解得v2=v1由題意,b沒有與墻發(fā)生碰撞,由功能關(guān)系可知vgl聯(lián)立式,可得1220v20v2gl1220v1221v3m41221v122

11、1123m42287123m4223m4聯(lián)立式,a與b發(fā)生碰撞,但b沒有與墻發(fā)生碰撞的條件為評分參考式各1分(若式同時有小于和等于號,同樣給分),式2分,式各1分,式2分(若只有大于號,同樣給分)。2032v113gl2032v113gl20v2gl7.2016課標(biāo),35(2),10分如圖,光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體,斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰塊均靜止于冰面上。某時刻小孩將冰塊以相對冰面3m/s的速度向斜面體推出,冰塊平滑地滑上斜面體,在斜面體上上升的最大高度為h=0.3m(h小于斜面體的高度)。已知小孩與滑板的總質(zhì)量為m1=30kg,冰塊的質(zhì)量為m2=10kg,小孩與

12、滑板始終無相對運動。取重力加速度的大小g=10m/s2。()求斜面體的質(zhì)量;()通過計算判斷,冰塊與斜面體分離后能否追上小孩?答案見解析解析()規(guī)定向右為速度正方向。冰塊在斜面體上運動到最大高度時兩者達(dá)到共同速度,設(shè)此共同速度為v,斜面體的質(zhì)量為m3。由水平方向動量守恒和機械能守恒定律得m2v20=(m2+m3)vm2=(m2+m3)v2+m2gh式中v20=-3m/s為冰塊推出時的速度。聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得m3=20kg()設(shè)小孩推出冰塊后的速度為v1,由動量守恒定律有m1v1+m2v20=0代入數(shù)據(jù)得v1=1m/s設(shè)冰塊與斜面體分離后的速度分別為v2和v3,由動量守恒和機械能守恒定律有m

13、2v20=m2v2+m3v3m2=m2+m3聯(lián)立式并代入數(shù)據(jù)得12220v1212220v1222v1223vv2=1m/s由于冰塊與斜面體分離后的速度與小孩推出冰塊后的速度相同且處在后方,故冰塊不能追上小孩。8.2016海南單科,17(2),8分如圖,物塊A通過一不可伸長的輕繩懸掛在天花板下,初始時靜止;從發(fā)射器(圖中未畫出)射出的物塊B沿水平方向與A相撞,碰撞后兩者粘連在一起運動,碰撞前B的速度的大小v及碰撞后A和B一起上升的高度h均可由傳感器(圖中未畫出)測得。某同學(xué)以h為縱坐標(biāo),v2為橫坐標(biāo),利用實驗數(shù)據(jù)作直線擬合,求得該直線的斜率為k=1.9210-3s2/m。已知物塊A和B的質(zhì)量分

14、別為mA=0.400kg和mB=0.100kg,重力加速度大小g=9.80m/s2。()若碰撞時間極短且忽略空氣阻力,求h-v2直線斜率的理論值k0。()求k值的相對誤差(=100%,結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。00|kk |k答案()2.0410-3s2/m()6%解析()設(shè)物塊A和B碰撞后共同運動的速度為v,由動量守恒定律有mBv=(mA+mB)v在碰撞后A和B共同上升的過程中,由機械能守恒定律有(mA+mB)v2=(mA+mB)gh聯(lián)立式得h=v2由題意得k0=代入題給數(shù)據(jù)得k0=2.0410-3s2/m()按照定義=100%由式和題給條件得122B2ABm2g(mm )2B2ABm2g(m

15、m )00|kk |k=6%9.(2015安徽理綜,22,14分)一質(zhì)量為0.5kg的小物塊放在水平地面上的A點,距離A點5m的位置B處是一面墻,如圖所示。物塊以v0=9m/s的初速度從A點沿AB方向運動,在與墻壁碰撞前瞬間的速度為7m/s,碰后以6m/s的速度反向運動直至靜止。g取10m/s2。(1)求物塊與地面間的動摩擦因數(shù);(2)若碰撞時間為0.05s,求碰撞過程中墻面對物塊平均作用力的大小F;(3)求物塊在反向運動過程中克服摩擦力所做的功W。答案(1)0.32(2)130N(3)9J解析(1)由動能定理,有-mgs=mv2-m可得=0.32(2)由動量定理,有Ft=mv-mv可得F=1

16、30N(3)W=mv2=9J121220v1210.(2014北京理綜,22,16分)如圖所示,豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切,小滑塊A和B分別靜止在圓弧軌道的最高點和最低點?，F(xiàn)將A無初速釋放,A與B碰撞后結(jié)合為一個整體,并沿桌面滑動。已知圓弧軌道光滑,半徑R=0.2m;A和B的質(zhì)量相等;A和B整體與桌面之間的動摩擦因數(shù)=0.2。取重力加速度g=10m/s2。求:(1)碰撞前瞬間A的速率v;(2)碰撞后瞬間A和B整體的速率v;(3)A和B整體在桌面上滑動的距離l。答案(1)2m/s(2)1m/s(3)0.25m解析設(shè)滑塊的質(zhì)量為m。(1)根據(jù)機械能守恒定律mgR=mv2得碰撞前

17、瞬間A的速率v=2m/s(2)根據(jù)動量守恒定律mv=2mv得碰撞后瞬間A和B整體的速率v=v=1m/s(3)根據(jù)動能定理(2m)v2=(2m)gl得A和B整體沿水平桌面滑動的距離l=0.25m122gR12122v2 g1.2013福建理綜,30(2),6分將靜置在地面上,質(zhì)量為M(含燃料)的火箭模型點火升空,在極短時間內(nèi)以相對地面的速度v0豎直向下噴出質(zhì)量為m的熾熱氣體。忽略噴氣過程重力和空氣阻力的影響,則噴氣結(jié)束時火箭模型獲得的速度大小是()A.v0B.v0C.v0D.v0mMMmMMmmMm一、單項選擇題一、單項選擇題C組 教師專用題組答案D根據(jù)動量守恒定律mv0=(M-m)v,得v=v

18、0,選項D正確。mMm2.2015課標(biāo),35(2),10分如圖,在足夠長的光滑水平面上,物體A、B、C位于同一直線上,A位于B、C之間。A的質(zhì)量為m,B、C的質(zhì)量都為M,三者均處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)使A以某一速度向右運動,求m和M之間應(yīng)滿足什么條件,才能使A只與B、C各發(fā)生一次碰撞。設(shè)物體間的碰撞都是彈性的。二、非選擇題二、非選擇題答案(-2)MmM,第一次碰撞后,A與C速度同向,且A的速度小于C的速度,不可能與B發(fā)生碰撞;如果m=M,第一次碰撞后,A停止,C以A碰前的速度向右運動,A不可能與B發(fā)生碰撞;所以只需考慮mM的情況。第一次碰撞后,A反向運動與B發(fā)生碰撞。設(shè)與B發(fā)生碰撞后,A的速度為vA2

19、,B的速度為vB1,同樣有1220v122A1v122C1vmMmM2mmMvA2=vA1=v0根據(jù)題意,要求A只與B、C各發(fā)生一次碰撞,應(yīng)有vA2vC1聯(lián)立式得m2+4mM-M20解得m(-2)M另一解m-(+2)M舍去。所以,m和M應(yīng)滿足的條件為(-2)MmM(式各2分,式各1分)mMmM2mMmM5553.2015山東理綜,39(2)如圖,三個質(zhì)量相同的滑塊A、B、C,間隔相等地靜置于同一水平直軌道上?，F(xiàn)給滑塊A向右的初速度v0,一段時間后A與B發(fā)生碰撞,碰后A、B分別以v0、v0的速度向右運動,B再與C發(fā)生碰撞,碰后B、C粘在一起向右運動?；瑝KA、B與軌道間的動摩擦因數(shù)為同一恒定值。兩

20、次碰撞時間均極短。求B、C碰后瞬間共同速度的大小。1834解析設(shè)滑塊質(zhì)量為m,A與B碰撞前A的速度為vA,由題意知,碰后A的速度vA=v0,B的速度vB=v0,由動量守恒定律得mvA=mvA+mvB設(shè)碰撞前A克服軌道阻力所做的功為WA,由功能關(guān)系得WA=m-m設(shè)B與C碰撞前B的速度為vB,B克服軌道阻力所做的功為WB,由功能關(guān)系得WB=m-mvB2據(jù)題意可知WA=WB設(shè)B、C碰后瞬間共同速度的大小為v,由動量守恒定律得mvB=2mv聯(lián)立式,代入數(shù)據(jù)得v=v018341220v122Av122Bv1221164.2014課標(biāo),35(2),9分如圖,質(zhì)量分別為mA、mB的兩個彈性小球A、B靜止在地

21、面上方,B球距地面的高度h=0.8m,A球在B球的正上方。先將B球釋放,經(jīng)過一段時間后再將A球釋放。當(dāng)A球下落t=0.3s時,剛好與B球在地面上方的P點處相碰,碰撞時間極短,碰后瞬間A球的速度恰為零。已知mB=3mA,重力加速度大小g=10m/s2,忽略空氣阻力及碰撞中的動能損失。求()B球第一次到達(dá)地面時的速度;()P點距離地面的高度。答案()4m/s()0.75m解析()設(shè)B球第一次到達(dá)地面時的速度大小為vB,由運動學(xué)公式有vB=將h=0.8m代入上式,得vB=4m/s()設(shè)兩球相碰前后,A球的速度大小分別為v1和v1(v1=0),B球的速度分別為v2和v2。由運動學(xué)規(guī)律可得v1=gt由于

22、碰撞時間極短,重力的作用可以忽略,兩球相碰前后的動量守恒,總動能保持不變。規(guī)定向下的方向為正,有mAv1+mBv2=mBv2mA+mB=mBv22設(shè)B球與地面相碰后的速度大小為vB,由運動學(xué)及碰撞的規(guī)律可得vB=vB設(shè)P點距地面的高度為h,由運動學(xué)規(guī)律可得h=聯(lián)立式,并代入已知條件可得h=0.75m2gh1221v1222v1222B2v v2g5.(2014天津理綜,10,16分)如圖所示,水平地面上靜止放置一輛小車A,質(zhì)量mA=4kg,上表面光滑,小車與地面間的摩擦力極小,可以忽略不計?？梢暈橘|(zhì)點的物塊B置于A的最右端,B的質(zhì)量mB=2kg?，F(xiàn)對A施加一個水平向右的恒力F=10N,A運動一

23、段時間后,小車左端固定的擋板與B發(fā)生碰撞,碰撞時間極短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下繼續(xù)運動,碰撞后經(jīng)時間t=0.6s,二者的速度達(dá)到vt=2m/s。求(1)A開始運動時加速度a的大小;(2)A、B碰撞后瞬間的共同速度v的大小;(3)A的上表面長度l。答案(1)2.5m/s2(2)1m/s(3)0.45m解析(1)以A為研究對象,由牛頓第二定律有F=mAa代入數(shù)據(jù)解得a=2.5m/s2(2)對A、B碰撞后共同運動t=0.6s的過程,由動量定理得Ft=(mA+mB)vt-(mA+mB)v代入數(shù)據(jù)解得v=1m/s(3)設(shè)A、B發(fā)生碰撞前,A的速度為vA,對A、B發(fā)生碰撞的過程,由動量守恒

24、定律有mAvA=(mA+mB)vA從開始運動到與B發(fā)生碰撞前,由動能定理有Fl=mA由式,代入數(shù)據(jù)解得l=0.45m122Av6.(2014廣東理綜,35,18分)如圖所示的水平軌道中,AC段的中點B的正上方有一探測器,C處有一豎直擋板,物體P1沿軌道向右以速度v1與靜止在A點的物體P2碰撞,并接合成復(fù)合體P,以此碰撞時刻為計時零點,探測器只在t1=2s至t2=4s內(nèi)工作,已知P1、P2的質(zhì)量都為m=1kg,P與AC間的動摩擦因數(shù)為=0.1,AB段長L=4m,g取10m/s2,P1、P2和P均視為質(zhì)點,P與擋板的碰撞為彈性碰撞。(1)若v1=6m/s,求P1、P2碰后瞬間的速度大小v和碰撞損失

25、的動能E;(2)若P與擋板碰后,能在探測器的工作時間內(nèi)通過B點,求v1的取值范圍和P向左經(jīng)過A點時的最大動能E。答案(1)3m/s9J(2)10m/sv114m/s17J解析(1)P1、P2碰撞過程,動量守恒mv1=2mv解得v=3m/s碰撞損失的動能E=m-(2m)v2解得E=9J(2)根據(jù)牛頓第二定律,P做勻減速運動的加速度大小為a=設(shè)P1、P2碰撞后的共同速度為v共,則推得v共=把P與擋板碰撞前后運動過程當(dāng)做整體運動過程處理經(jīng)過時間t1,P運動過的路程為s1,則s1=v共t1-a經(jīng)過時間t2,P運動過的路程為s2,則s2=v共t2-a如果P能在探測器工作時間內(nèi)通過B點,必須滿足s13Ls

26、2聯(lián)立得10m/sv114m/s1v21221v122mg2m1v21221t1222tv1的最大值為14m/s,此時v共=7m/s,根據(jù)動能定理知-2mg4L=E-2m代入數(shù)據(jù)得E=17J122v共7.2014山東理綜,39(2),8分如圖,光滑水平直軌道上兩滑塊A、B用橡皮筋連接,A的質(zhì)量為m。開始時橡皮筋松弛,B靜止,給A向左的初速度v0。一段時間后,B與A同向運動發(fā)生碰撞并粘在一起。碰撞后的共同速度是碰撞前瞬間A的速度的兩倍,也是碰撞前瞬間B的速度的一半。求:()B的質(zhì)量;()碰撞過程中A、B系統(tǒng)機械能的損失。答案()()mm21620v解析()以初速度v0的方向為正方向,設(shè)B的質(zhì)量為

27、mB,A、B碰撞后的共同速度為v,由題意知:碰撞前瞬間A的速度為,碰撞前瞬間B的速度為2v,由動量守恒定律得m+2mBv=(m+mB)v由式得mB=()從開始到碰后的全過程,由動量守恒定律得mv0=(m+mB)v設(shè)碰撞過程A、B系統(tǒng)機械能的損失為E,則E=m+mB(2v)2-(m+mB)v2聯(lián)立式得E=mv2v2m2122v212121620v8.2013課標(biāo),35(2),10分如圖,光滑水平直軌道上有三個質(zhì)量均為m的物塊A、B、C。B的左側(cè)固定一輕彈簧(彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計)。設(shè)A以速度v0朝B運動,壓縮彈簧;當(dāng)A、B速度相等時,B與C恰好相碰并粘接在一起,然后繼續(xù)運動。假設(shè)B和C碰撞過程

28、時間極短。求從A開始壓縮彈簧直至與彈簧分離的過程中,()整個系統(tǒng)損失的機械能;()彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能。答案()m()m11620v134820v解析()從A壓縮彈簧到A與B具有相同速度v1時,對A、B與彈簧組成的系統(tǒng),由動量守恒定律得mv0=2mv1此時B與C發(fā)生完全非彈性碰撞,設(shè)碰撞后的瞬時速度為v2,損失的機械能為E,對B、C組成的系統(tǒng),由動量守恒和能量守恒定律得mv1=2mv2m=E+(2m)聯(lián)立式得E=m()由式可知v23000kgv2,則碰前卡車的行駛速率v20。即如果A、B的質(zhì)量相等,則A的速率大于B的速率,A正確,B錯誤;如果A、B的速率相等,則A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量,故

29、C正確,D錯誤。6.2016江蘇無錫模擬,12C(1)如圖所示,A、B兩物體的質(zhì)量比mA mB=3 2,它們原來靜止在平板車C上,A、B間有一根被壓縮了的彈簧,A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同,地面光滑。當(dāng)彈簧突然釋放后,則有()A.A、B系統(tǒng)動量守恒B.A、B、C系統(tǒng)動量守恒C.平板車向左運動D.平板車向右運動答案BCA、B與平板車之間的滑動摩擦力大小之比為fA fB=mA mB=3 2,所以A、B系統(tǒng)所受合外力不為零,則動量不守恒,故A錯。A、B、C系統(tǒng)所受合外力為零,動量守恒,故B正確。A物體對車的摩擦力方向向左,B物體對車的摩擦力方向向右,則車所受合外力方向向左,所以平板車將向左

30、運動,故C正確,D錯誤。7.(2017江蘇宿遷調(diào)研)如圖所示,在光滑水平面上疊放著質(zhì)量為mA與mB的物體A和B(設(shè)B足夠長),A與B間的動摩擦因數(shù)為,質(zhì)量為m的小球以水平速度v射向A,以的速度彈回,求A與B相對靜止后的速度。v5三、非選擇題(共10分)答案AB6mv5(mm )解析設(shè)A與B相對靜止后的速度為v,取初始時小球的速度方向為正。由于小球及A、B所組成的系統(tǒng)動量守恒,則有mv=(mA+mB)v-m,所以v=。v5AB6mv5(mm )1.(2017江蘇鎮(zhèn)江期末)如圖所示,設(shè)車廂長為L,質(zhì)量為M,靜止在光滑水平面上,車廂內(nèi)有一質(zhì)量為m的物體,以速度v0向右運動,與車廂壁來回碰撞n次后,靜

31、止于車廂中,這時車廂的速度為()一、單項選擇題(每題3分,共9分)B組 20152017年高考模擬綜合題組(時間：40分鐘 分值：45分)A.v0,水平向右B.0C.,水平向右D.,水平向右0mvMm0mvMm答案C由動量守恒定律得mv0=(M+m)v,所以v=,選項C正確。0mvMm考查點本題考查動量守恒定律的應(yīng)用。友情提醒找準(zhǔn)初、末狀態(tài),注意車廂和物體在初、末狀態(tài)的速度。2.(2017江蘇南京月考)長木板A靜止放在光滑水平桌面上,質(zhì)量為m的物體B以水平初速度v0滑上A的上表面,經(jīng)過t1時間后,二者達(dá)到相同的速度v1,它們的速度圖像如圖所示,則在此過程中不能求得的物理量是()A.木板獲得的動

32、能B.系統(tǒng)損失的機械能C.木板的長度D.A、B之間的動摩擦因數(shù)答案C設(shè)木板的質(zhì)量為m0,由動量守恒定律得mv0=(m+m0)v1,可求出m0,木板獲得的動能Ek=m0;系統(tǒng)損失的機械能E=m-(m+m0);由v-t圖像可以求出物體的加速度大小a=,又因為a=g,所以可求出動摩擦因數(shù);由E=mgl,可求出相對位移l,但不能求出木板的長度。故選C。1221v1220v1221v011vvt考查點本題考查速度圖像的理解、動量守恒定律的應(yīng)用、機械能等知識,為中等難度題。解題要點根據(jù)速度圖像弄清木板和木板上的物體的運動情況,是解決本題的關(guān)鍵。3.2015江蘇揚州調(diào)研,12C(1)兩名質(zhì)量相等的滑冰的人甲

33、和乙都靜止在光滑的水平冰面上?，F(xiàn)在,其中一人向另一人拋出一個籃球,另一人接球后再拋回,如此反復(fù)進(jìn)行幾次后,甲和乙最后的速率關(guān)系是()A.若甲最先拋球,則一定是v甲v乙B.若乙最后接球,則一定是v甲v乙C.只有甲先拋球,乙最后接球,才有v甲v乙D.無論怎樣拋球和接球,都是v甲v乙答案B將甲、乙、籃球視為系統(tǒng),則系統(tǒng)滿足動量守恒,系統(tǒng)動量之和為零,若乙最后接球,則(m乙+m籃)v乙=m甲v甲,即=,由于m甲=m乙,所以v甲v乙。同理,若甲最后接球,則v乙v甲。vv甲乙mmm乙籃甲考查點本題考查動量守恒定律的應(yīng)用,屬于容易題。易錯警示易錯選C?？赡艿脑蚴菓{直覺選擇,而不是有理有據(jù)的分析推理。4.(

34、2017江蘇南通期中)如圖所示,輕質(zhì)彈簧的一端固定在墻上,另一端與質(zhì)量為m的物體A相連,A放在光滑水平面上,有一質(zhì)量與A相同的物體B,從高h(yuǎn)處由靜止開始沿光滑曲面滑下,與A相碰后一起將彈簧壓縮,彈簧復(fù)原過程中某時刻B與A分開且沿原曲面上升。下列說法正確的是()A.彈簧被壓縮時所具有的最大彈性勢能為mghB.彈簧被壓縮時所具有的最大彈性勢能為C.B能達(dá)到的最大高度為D.B能達(dá)到的最大高度為mgh2h2h4二、多項選擇題(共6分)答案BD根據(jù)機械能守恒定律可得B剛到達(dá)水平面的速度v0=,根據(jù)動量守恒定律可得A與B碰撞后的速度為v=,所以彈簧被壓縮時所具有的最大彈性勢能為Epm=2mv2=mgh,即

35、B正確;當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長時,A與B將分開,B以速度v沿曲面上滑,根據(jù)機械能守恒定律可得mgh=mv2,B能達(dá)到的最大高度為,即D正確。2gh0v2121212h4考查點本題考查機械能守恒定律、動量守恒定律、彈簧的彈性勢能等內(nèi)容。難度中等。解題思路根據(jù)機械能守恒定律求B剛到水平面時的速度,根據(jù)動量守恒定律求A與B碰撞后的速度,然后再根據(jù)機械能守恒定律求B能達(dá)到的最大高度。5.(2017江蘇鹽城調(diào)研)如圖所示,光滑水平面上有兩輛車,甲車上面有發(fā)射裝置,甲車連同發(fā)射裝置質(zhì)量M1=1kg,車上另有一個質(zhì)量為m=0.2kg的小球,甲車靜止在水平面上,乙車以v0=8m/s的速度向甲車運動,乙車上有接收裝

36、置,總質(zhì)量M2=2kg,問:甲車至少以多大的水平速度將小球發(fā)射到乙車上,兩車才不會相撞?(球最終停在乙車上)三、非選擇題(每題10分,共30分)答案25m/s解析要使兩車恰好不相撞,則兩車速度相等。以M1、M2、m組成的系統(tǒng)為研究對象,水平方向動量守恒:0+M2v0=(M1+m+M2)v共v共=5m/s對小球與乙車組成的系統(tǒng),水平方向動量守恒:M2v0-mv=(m+M2)v共v=25m/s考查點本題考查碰撞中的動量守恒問題。難度中等。溫馨提示注意研究對象的選取,先以M1、M2、m組成的系統(tǒng)為研究對象,再以小球與乙車組成的系統(tǒng)為研究對象,應(yīng)用動量守恒定律解題。6.(2017江蘇蘇州月考)光滑水平

37、軌道上有三個木塊A、B、C,質(zhì)量分別為mA=3m,mB=mC=m,開始時B、C均靜止,A以初速度v0向右運動,A與B碰撞后分開,B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起,此后A與B間的距離保持不變。求B與C碰撞前B的速度大小。答案v065解析設(shè)A與B碰撞后,A的速度為vA,B與C碰撞前B的速度為vB,B與C碰撞后粘在一起的速度為v,由動量守恒定律得:對A、B木塊:mAv0=mAvA+mBvB對B、C木塊:mBvB=(mB+mC)v由A與B間的距離保持不變可知vA=v聯(lián)立式,代入數(shù)據(jù)得vB=v065考查點本題考查動量守恒定律的應(yīng)用。溫馨提示注意研究對象的選取,先以A、B組成的系統(tǒng)為研究對象,再以B、C組成的系

38、統(tǒng)為研究對象,應(yīng)用動量守恒定律解題。7.2016蘇北四市一模,12C(3)光滑水平面上質(zhì)量為1kg的小球A以2.0m/s的速度與同向運動的速度為1.0m/s、質(zhì)量為2kg、大小相同的小球B發(fā)生正碰,碰撞后小球B以1.5m/s的速度運動。求:碰后A球的速度大小;碰撞過程中A、B系統(tǒng)損失的機械能。答案1.0m/s0.25J解析mAvA+mBvB=mAvA+mBvB代入數(shù)據(jù)解得:vA=1.0m/sE損=mA+mB-mAvA2-mBvB2代入數(shù)據(jù)解得:E損=0.25J122Av122Bv1212考查點本題考查動量守恒定律的應(yīng)用、機械能的變化等知識,屬于容易題。知識鏈接碰撞后粘在一起共同運動的情況,稱之

39、為完全非彈性碰撞,碰撞過程中損失的機械能最多。1.(2017江蘇無錫期中)下列四幅圖所反映的物理過程中,系統(tǒng)動量守恒的是()A.只有甲、乙正確B.只有丙、丁正確C.只有甲、丙正確D.只有乙、丁正確一、單項選擇題C組 20152017年高考模擬創(chuàng)新題組答案C甲中子彈和木塊組成的系統(tǒng)所受合外力為零,故動量守恒;乙中剪斷細(xì)線時,墻對系統(tǒng)有作用力,故動量不守恒;丙中系統(tǒng)所受合外力為零,故動量守恒;丁中斜面固定,系統(tǒng)所受合外力不為零,動量不守恒,故只有選項C正確?？疾辄c本題考查動量守恒條件的理解與應(yīng)用。為中等難度題。知識鏈接系統(tǒng)所受合外力為零,系統(tǒng)動量守恒。2.(2017江蘇連云港期中)如圖所示,在光滑

40、水平面上,有一質(zhì)量為m=3kg的薄板和質(zhì)量為m=1kg的物塊,都以v=4m/s的初速度向相反方向運動,它們之間有摩擦,薄板足夠長,當(dāng)薄板的速度為2.4m/s時,物塊的運動情況是()A.做加速運動B.做減速運動C.做勻速運動D.以上運動都可能答案A薄板足夠長,則最終物塊和薄板達(dá)到共同速度v,由動量守恒定律得(取薄板運動方向為正方向),mv-mv=(m+m)v,則v=m/s=2m/s,共同運動速度的方向與薄板初速度的方向相同。在物塊和薄板相互作用過程中,薄板一直做勻減速運動,而物塊先沿負(fù)方向減速到0,再沿正方向加速到2m/s。當(dāng)薄板速度為v1=2.4m/s時,設(shè)物塊的速度為v2,由動量守恒定律得m

41、v-mv=mv1+mv2,v2=0.8m/s,即此時物塊的速度方向沿正方向,故物塊正做加速運動,選項A正確。3 4 1 43 1 考查點本題考查動量守恒定律的應(yīng)用。難度中等。解題思路物塊與薄板相對運動過程中在水平方向上不受外力,所以物塊與薄板組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒,且在相對運動的過程中任一時刻系統(tǒng)的總動量都不變。3.(2017江蘇常州調(diào)研)將兩個完全相同的磁鐵(磁性極強)分別固定在質(zhì)量相等的小車上,水平面光滑,開始時甲車速度大小為3m/s,乙車速度大小為2m/s,方向相反并在同一直線上,如圖所示。(1)當(dāng)乙車速度為零時,甲車的速度多大?方向如何?(2)由于磁性極強,故兩車不會相碰,那么兩車的距離最小時,乙車的速度是多大?方向如何?二、非選擇題答案(1)1m/s向右(2)0.5m/s向右解析兩個小車及磁鐵組成的系統(tǒng)在水平方向上不受外力作用,兩車之間的磁力是系統(tǒng)內(nèi)力,系統(tǒng)動量守恒。設(shè)向右為正方向。(1)據(jù)動量守恒得:mv甲-mv乙=mv甲,代入數(shù)據(jù)解得v甲=v甲-v乙=(3-2)m/s=1m/s,方向向右。(2)兩車相距最小時,兩車速度相同,設(shè)為v,由動量守恒得:mv甲-mv乙=mv+mv。解得v=m/s=0.5m/s,方向向右。mvv2mm乙甲vv2乙甲322考查點本題考查動量守恒定律的應(yīng)用。難度中等。友情提醒特別要注意動量的方向性,先規(guī)定正方向,再代入數(shù)據(jù)。