2012届高三物理名校试题汇编系列(第4期)专题16解读

【精选+详解】2012届高三物理名校试题汇编系列（第4期）专题16 动量守恒定律一、单项选择题1.（福建省石光华侨联中2012届高三上学期期末测试理综卷）一个质量为M、静止的不稳定原子核，当它放射出质量为m、速度为v的粒子后，原子核剩余部分的速度为（）2．（北京市怀柔区2012届高三下学期适应性练习理综试题）如图所示，质量分别为m1和m2的两个小球A、B，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上。

当突然加一水平向右的匀强电场后，两小球A、B将由静止开始运动，在以后的运动过程中，对两个小球和弹簧组成的系统（设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度），以下说法正确的是（）A．系统电势能不断增加 B．系统动量不守恒 C．当弹簧长度达到最大值时，系统机械能最小D．当小球所受电场力与弹簧的弹力相等时，系统动能最大系统的动能最大，选项D正确。

本题答案为D。

3．（四川省乐山市2012届高三上学期期末检测考试）如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块，木箱和小木块都具有一定的质量，现使木箱获得一个向右的初速度v 0，则（ ）A ．小木块和木箱最终都将静止B ．小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动C ．小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动D ．如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动4．（四川省乐山市2012届高三上学期期末检测考试试题）一炮艇总质量为M ，以速度v 0匀速行驶，从艇上以相对海岸的水平速度v 沿前进方向射出一质量为m 的炮弹，发射炮弹后炮艇的速度为v '，若不计水的阻力，则下列关系式中正确的是（ ）A ．0()Mv M m v mv '=-+B ．00()()Mv M m v m v v '=-++C ．0()()Mv M m v m v v ''=-++D ．0Mv Mv mv '=+4.A 解析：在发射炮弹的过程，系统的总动量守恒，所以有Mv 0=（M-m ）v '+mv ，选项A 正确。

5.B 解析：设水平向右为正方向，两游泳者同时跳离小船后小船的速度为v ，根据甲、乙两游泳者和小船组成的系统动量守恒有0=-m 甲v 甲+m 乙v 乙+Mv ，代入数据，可得v=-0.6 m/s ，其中负号表示小船向左运动，所以选项B 正确。

本题答案为B 。

6.（福建省泉州市2012届高三3月质量检查试题）甲、乙两物体在光滑水平面上沿同一直线相向运动，甲、乙物体的速度大小分别为3m/s 和1 m/s ；碰撞后甲、乙两物体都反向运动，速度大小均为2m/s 。

则甲、乙两物体质量之比为（ ）A ． 2∶3B ．2∶5C ．3∶5D ．5∶36.C 解析：选取碰撞前甲物体的速度方向为正方向，根据动量守恒定律有m 甲v 1-m 乙v 2=-m 甲1v '+m 乙2v '，代入数据，可得m 甲∶m 乙=3∶5，选项C 正确。

本题答案为C 。

7.（福建省2012届高三理科综合仿真模拟卷2）一粒钢珠从静止状态开始自由落体，然后陷入泥潭中。

若把它在空中自由落体的过程称为Ⅰ，进入泥潭直到停止的过程称为Ⅱ，则（ ）A ．过程Ⅰ中钢珠动量的改变量小于重力的冲量B ．过程Ⅱ中钢珠所受阻力的冲量大小等于过程Ⅰ中重力冲量的大小C ．过程Ⅱ中阻力的冲量大小等于过程Ⅰ与过程Ⅱ重力冲量的大小D ．过程Ⅱ中钢珠的动量改变量等于阻力的冲量二、多项选择题8.（河南省许昌市2011-2012学年度高三上学期四校联考试卷）用原子级显微镜观察高真空度的空间，结果发现有一对分子甲和乙环绕一个共同“中心”旋转，从而形成一个“双分子”体系，观测同时发现此“中心”离甲分子较近，那么在上述“双分子”体系中（ ）A.甲、乙两分子间一定只存在分子引力，不可能存在分子斥力B.甲分子的质量一定大于乙分子的质量C.甲分子旋转的周期一定小于乙分子旋转的周期D.甲分子的动量大小和乙分子的动量大小一定相等9.（江苏省2012届高三百校大联考一模试题物理卷）如图所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，对两车及弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（）A．先放开右手，后放开左手，总动量向左 B．先放开左手，后放开右手，总动量向右C．先放开左手，后放开右手，总动量向左 D．先放开右手，后放开左手，总动量向右9.CD解析：先放开右手后，系统的总动量向右，再放开左手后，系统的动量守恒，所以总动量仍向右，选项A错误，D正确；同理分析，先放开左手后，系统的总动量向左，再放开右手后，系统的动量守恒，所以总动量仍向左，选项B错误，C正确。

本题答案为CD。

10．（广东省佛山市2012年普通高中高三教学质量检测理综卷）两位同学穿旱冰鞋，面对面站立不动，互推后向相反的方向运动，不计摩擦阻力，下列判断正确的是（）A．互推后两同学总动量增加 B．互推后两同学动量大小相等，方向相反C．分离时质量大的同学的速度小一些 D．互推过程中机械能守恒三、非选择题11.（山东省济宁市2012届高三下学期第一次模拟考试理综试题）如图所示，在光滑桌面上放着长木板，其长度L=1.0m。

在长木板的左上端放一可视为质点的小金属块，它的质量和木板的质量相等，最初它们是静止的。

现让小金属块以v 0=10m/s 的初速度向右滑动，当滑动到长木板的右端时，滑块的速度为v 1=l.0m/s ，取g =10m/s 2，求滑块与长木板间的动摩擦因数μ。

11.解析：设小金属块和木板的质量均为m ，系统动量守恒：mv 0=mv 1+mv 2；系统能量守恒：μmgL=21mv 02-21mv 12-21mv 22，联立以上两式，并代入数据，解得μ=0.1.12.（湖南省岳阳市一中2012届高三下学期第二次周考理综卷）如图所示，质量为M ，内有半径为R 的半圆形轨道的槽体放在光滑的水平面上，左端紧靠一台阶，质量为m 的小球从A 点由静止释放，若槽内光滑，求小球上升的最大高度。

12.解析：设小球由A 点落至圆弧最低点时的速度为v ，由机械能守恒定律知mgR=21mv 2，解得v =gh 2。

小物体向上运动的过程中，m 与M 组成的系统在水平方向的动量守恒m =（M +m ）v' ，v’为小球滑互最高点时m 与M 的共同速度，解得v ’=mM gR m +2，此过程中系统机械能守恒，即21mv 2-21(M +m )v'2=mgh ，解得m 上升的最大高度h =mM MR +。

13.（贵州省五校联盟2012届高三下学期第三次联考理综卷）如图所示，两根不计电阻的足够长的平行导轨固定在同一水平面上，两导轨之间的距离为L =0.5m.，现有两根质量分别为m 1=1kg 、m 2=2kg ，电阻分别为R 1=8Ω、R 2=4Ω的导体棒a 、b 分别以v 1=2m/s 、v 2=5m/s 的初速度在导轨上沿导轨向右运动，运动中导体棒a 、b 始终与导轨垂直，并接触良好，在整个空间有竖直向下的匀强磁场.不计一切摩擦及空气阻力，求：（1）两导体棒的最终速度大小；（2）全过程中导体棒a 产生的焦耳热。

13．解析：（1）全过程中导体棒a 、b 的系统动量守恒有：()v m m v m v m 212211+=+，可得m/s 421211=++=m m v m v m v ，所以两导体棒的最终速度大小为4m/s ，方向向右。

（2）由能量守恒，全过程产生的焦耳热为：()J 3212121221222211=+-+=v m m v m v m Q ，导体棒a 产生的焦耳热为：2J 211=+=Q R R R Q a 。

14.（江西省上高二中2012届高三第五次月考理综卷）如图所示，甲车质量为2kg ，静止在光滑水平面上，其顶部上表面光滑，右端放一个质量为1kg 的小物体，乙车质量为4kg ，以5m/s 的速度向左运动，与甲车碰撞后甲车获得6m/s 的速度，物体滑到乙车上，若乙车足够长，其顶部上表面与物体的动摩擦因数为0.2，（g 取10m/s 2）则（1）物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止；（2）物块最终距离乙车左端多大距离。

（2）由动能定理，μmgs=21m 乙v 22-21(m +m 乙) v 2，解得s=0.8m ，即物块最终距离乙车左端距离0.8m 。

15.（湖南师大附中2012届高三第六月考理综试卷）如图所示，一质量m 1=0.45kg 的平顶小车静止在光滑的水平轨道上。

车顶右端放一质量m 2=0.2kg 的小物体，小物体可视为质点。

现有一质量m 0=0.05kg 的子弹以水平速度v 0=100m/s 射中小车左端，并留在车中，最终小物块以5m/s 的速度与小车脱离。

子弹与车相互作用时间很短。

g 取10m/s 2。

求：（1）子弹刚刚射入小车时，小车的速度大小；（2）小物块脱离小车时，小车的速度多大。

15.解析：（1）子弹进入小车的过程中，子弹与小车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得：m 0v 0=（m 0+m 1）v 1，解得v 1=10m/s 。

（2）整个运动过程中，三物体组成的系统动量守恒，设小物块脱离小车时，小车的速度为v 3，由动量守恒定律得：m 0v 0=（m 0+m 1）v 3+m 2v 2，解得v 3=8m/s 。

16.（山东省泰安市2012届高三第一次模拟考试）如图所示，小车质量为M =2.0kg ，带有光滑的圆弧轨道AB 和粗糙的水平轨道BC ，一小物块（可视为质点）质量为m =0.5kg ，与轨道BC 的动摩擦因数为μ=0.10，BC 部分总长度为L =0.80m ，重力加速度g 取10m/s 2。

（1）若小车固定在水平面上，将小物块从AB 轨道的D 点静止释放，小物块恰好可运动到C 点.试求D 点与BC 轨道的高度差；（2）若将小车置于光滑水平面上，小物块仍从AB 轨道的D 点静止释放，试求小物块滑到BC 中点时的速度大小。

17.（江西省重点中学协作体2012届高三第二次联考理综卷）两木板M 1=0.5kg ，M 2=0.4kg ，开始时M 1、M 2都静止于光滑水平面上，小物块m =0.1kg 以初速度v =10m/s 滑上M 1的表面，最后停在M 2上时速度为v 2=1.8m/s ，求：（1）最后M 1的速度v 1；（2）在整个过程中克服摩擦力所做的功。

17.解析：（1）整个过程中，由小物块、两木板组成的系统动量守恒，所以有2211)(v M m v M mv ++=，18.（黑龙江省等东北四校2012届高三下学期第一次高考模拟考试）如图所示，质量为3m 的木板静止在光滑的水平面上，一个质量为2m 的物块（可视为质点），静止在木板上的A 端，已知物块与木板间的动摩擦因数为μ。