高考物理题型揭秘1 碰撞与动量守恒之单项选择题

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高考物理(新高考版)一轮复习考点考法精练专题七碰撞与动量守恒

高考物理(新高考版)一轮复习考点考法精练专题七碰撞与动量守恒

专题七碰撞与动量守恒一、单项选择题(共6小题,18分)1.如果没有空气阻力,天上的云变成雨之后落到地面,在经过一路的加速后,到达地面时的速度会达到300 m/s,这样的速度基本相当于子弹速度的一半,是非常可怕的.由于空气阻力的作用,雨滴经过变加速运动,最终做匀速运动,一般而言,暴雨级别的雨滴落地时的速度为8~9 m/s.某次下暴雨时李明同学恰巧撑着半径为0.5 m的雨伞(假设伞面水平,雨水的平均密度为0.5 kg/m3),由于下雨使李明增加撑雨伞的力最小约为() A.2.5×101 N B.2.5 NC.2.5×101 ND.2.5×102 N2.甲、乙两物体在同一直线上运动,它们在0~0.4 s时间内的vt图象如图所示.若两物体仅存在相互作用,则下列说法正确的是()A.0~0.4 s时间内甲对乙的冲量大于乙对甲的冲量~t1时间内甲、乙位移之比为1∶3C.甲、乙质量之比为3∶1D.t1=0.28 s3.某质量为3 kg的木块在喷泉作用下,静止在距某喷口上方1 m的位置,喷口的圆形内径约为2 cm,若喷出的水全部撞击木块且冲击后水的速度变为零,则驱动该喷口喷水的水泵功率最接近(不计空气阻力,π取3,重力加速度g取10 m/s2)()A.100 WB.200 WC.300 WD.400 W4.一同学研究箱子的运动,让一质量为m=1 kg的箱子在水平恒力F的推动下沿光滑水平面做直线运动,箱子运动的xt t图线如图所示,t是从某时刻开始计时箱子运动的时间,x为箱子在时间t内的位移,由此可知()A.箱子受到的恒力大小为F=0.5 NB.0~10 s内箱子的动量变化量为5 kg·m/sC.5 s时箱子的速度大小为5.5 m/sD.0~5 s内箱子的位移为27.5 m5.如图所示,光滑水平面上停放一个木箱和小车,木箱质量为m,小车和人总质量为M,M∶m=4∶1,人以速率v沿水平方向将木箱推出,木箱被挡板以原速率反弹回来以后,人接住木箱再以同样大小的速率v第二次推出木箱,木箱又被原速反弹,…,则人最多能推木箱的次数为()D.16.在光滑的水平面上有A、B两辆玩具小汽车,质量分别为M A=2 kg,M B=1 kg.现使A车以10 m/s的速度沿A、B中心的连线向静止的B车运动,与B车发生对心碰撞,则碰后两车的速度可能是()A.v A=7 m/s,v B=6 m/sB.v A=1 m/s,v B=22 m/sC.v A=6 m/s,v B=8 m/sD.v A=2 m/s,v B=16 m/s二、多项选择题(共4小题,16分)7.2019年6月15日,中国田径街头巡回赛·北京撑杆跳高比赛在北京市朝阳区世贸天阶举行,如图所示,一名运动员正在撑杆跳高.完整的撑杆跳高过程可以简化成三个阶段:持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落.将运动员撑杆起跳上升的过程在竖直方向上的运动简化为竖直初速度为v0=5 m/s的运动,对应时刻重心高度为1.5 m,越过杆时的竖直速度为零,从起跳至运动到离地面6.15 m的最高点经历的时间为5 s,运动员的质量为75 kg,不计空气阻力,g取10 m/s2.则在撑杆起跳上升过程中()A.撑杆对运动员的冲量大于运动员对撑杆冲量B.撑杆释放的弹性势能为2 450 JC.运动员在竖直方向受到的合力产生的冲量为375 N·sD.撑杆对运动员的力在竖直方向产生的冲量为3 375 N·s8.如图所示,光滑水平面与竖直光滑曲面相切于曲面最低点,大小相同的弹性小球A、B质量分别为m A、m B.B静止在曲面最低点,让球A从曲面上一定高度h滑下,在最低点与球B发生正碰,碰撞过程无机械能损失,水平面足够长.下列说法正确的是()A.A、B可能发生第二次碰撞B.若m A<m B,A、B一定能发生第二次碰撞C.增大h可让A、B发生第二次碰撞D.当m B≤3m A时A、B只能发生一次碰撞9.一竖直放置的轻弹簧,一端固定于地面,一端与质量为3 kg的B固定在一起,质量为1 kg的A 放于B上,并施加向下的恒力,系统处于静止状态.撤去外力后,A和B一起竖直向上运动,如图所示.当A、B分离后,A上升0.2 m到达最高点,此时B速度方向向下,弹簧为原长,则从A、B 分离起至A到达最高点的过程中,下列说法正确的是(g取10 m/s2)()A.A、B分离时,弹簧处于原长状态B.A、B分离时,A的速度大于B的速度C.从A、B分离起至A到达最高点的过程中,弹簧的弹力对B的冲量大小为6 N·sD.B的机械能守恒10.如图所示,小球A、B、C质量分别为2m、m、m,A与B、C间通过铰链用轻杆连接,杆长为l,B、C置于水平地面上.现让两轻杆并拢,以此时小球A在水平地面上的竖直投影为坐标原点,A由静止释放到下降到最低点的过程中,A、B、C在同一竖直平面内运动,忽略一切摩擦,重力加速度为g.则球A与地面接触时(小球直径远小于杆长)()A.球C速度大小为√gl3B.球B、C的动量之和为零C.球A落点在原点左侧D.A与地面接触时的速度大小为√2gl三、非选择题(共4小题,50分)11.[5分]图示装置可用来验证动量守恒定律:一段长为l的细绳一端与力传感器(图中未画出,传感器的体积忽略不计,它可以实时记录绳所受的拉力大小)相连,固定在O点,另一端连接一个质量为m1、直径为d的小钢球A.在小钢球自然下垂时在其最低点N的右侧放置有一气垫导轨,气垫导轨左端放有质量为m2的小滑块B(B上安装有宽度为d的遮光片,遮光片的质量忽略不计),右侧安装有光电门1和光电门2(它们分别与数字毫秒计连接,数字毫秒计可记录遮光片挡光的时间).当地的重力加速度为g.将气垫导轨调整为水平,并调整好气垫导轨的高度,确保小钢球A通过最低点时恰好与滑块B 发生正碰;调整滑块B的位置使小钢球自由下垂静止在N点时与滑块B接触而无压力作用.(1)将小钢球A从某位置由静止释放,摆到最低点N与滑块B发生碰撞.若小钢球A与滑块B 碰撞前瞬间,拉力传感器的示数为F1,则小钢球A与滑块B碰撞前的速度大小为.(用题中已给出的物理量符号表示)(2)为完成实验,除了要记录数字毫秒计的读数Δt外,还需要记录的信息有.(3)写出一条对提高实验结果准确度有益的建议:.12.[6分]利用气垫导轨可以验证被压缩的弹簧弹开时,两滑块组成的系统动量守恒,可用图示装置进行以下实验.实验时,用两滑块压缩弹簧,并用细线固定,使其静止在两光电门中间附近,已知两滑块上遮光片的宽度相同,都是d,剪断拴弹簧的细线,测得质量为m1的滑块1和质量为m2的滑块2上遮光片通过光电门的时间分别为t1和t2.(1)实验前应调节气垫导轨底部的调节旋钮,使导轨;充气后,当滑块放在气垫导轨上任意位置都能时,说明气垫导轨已经调节好.(2)若满足,则两滑块组成的系统动量守恒(采用最简式).(3)不计滑块在气垫导轨上运动时受到的阻力,则剪断拴弹簧的细线前弹簧的弹性势能为.13.[19分]如图所示,在光滑水平面上静止着两个质量均为m的小滑块a、b,两者相距为l.现对滑块a施一水平向右的大小为F的恒力,以后两滑块发生正碰过程时间极短,不计碰撞过程中的动能损失.(1)小滑块a、b在第一次碰撞后的速度大小各是多少?(2)滑块a与滑块b第一次碰撞后,经过多长时间第二次碰撞?两次相碰间隔多远?(3)若要使滑块a与滑块b仅发生三次碰撞,可在滑块b运动一段距离s(未知)后给滑块b也施加一个水平向右的大小为F的恒力,试求距离s应该在什么范围内.14.[20分]如图,静置于光滑水平面上的滑块Q由半径为L的14光滑圆弧轨道AB和长为L的水平轨道BC组成,半径OB竖直,末端C离地高度为L2.若滑块Q锁定,让一小物块P从A处由静止释放,沿轨道运动,从C端飞出,落到水平面上的D点.已知Q的质量是P的4倍,P与轨道BC间的动摩擦因数μ=0.5,小物块P可视可质点,重力加速度为g.(1)求C、D间的水平距离x0.(2)若将滑块Q解锁,让P仍从A处由静止释放沿轨道运动,离开C端后落到水平面上的D'点,求:①P滑到C端时的速度大小v1;②D'、D两点间的距离x.1.C设t时间内,落到雨伞上雨水的质量为m,根据动量定理,有Ft=mv,又m=vtπr2ρ,所以F=v2πr2ρ,代入数值解得F=2.5×101 N,所以选项C正确.【解题关键】根据速度和雨水的平均密度求出单位时间内雨水的质量是解题的关键.2.C甲、乙两物体仅存在相互作用,则甲、乙两物体组成的系统动量守恒,故0~0.4 s时间内甲对乙的冲量等于乙对甲的冲量,A错误;在vt图象中,图线与坐标轴围成图形的面积表示位移,则0~t1时间内甲、乙位移之比为1∶5,B错误;由图线可知,甲、乙两物体加速度大小之比为1∶3,则甲、乙质量之比为3∶1,C正确;由图线可知a乙的大小为10 m/s2,则t1=0.3 s,D错误.3.B喷口的内径约2 cm,则半径约为r=0.01 m,木块静止在距喷口h=1 m的位置,即木块受到水的冲击力等于木块的重力,由动量定理得0mv=m木gt,在一段极短时间t内喷到木块上的水柱的质量为m=ρ水vtS,S=πr2,设水在刚喷出喷口时的速度为v喷,由机械能守恒定律可知mgh+12mv2=12m v喷2,设驱动该喷口喷水的水泵功率为P,在接近管口很短一段时间Δt内喷出水柱的质量m1=ρ水v喷ΔtS,根据动能定理可得PΔt=12m1v喷2,解得P≈ 197 W,故B正确.4.D将匀变速直线运动位移公式x=v0t+12at2,两边同除以t可得xt=v0+12at,对比xtt图线可知,箱子的初速度v 0=3 m/s,图线斜率为12a=0.5 m/s 2,箱子运动的加速度a=1 m/s 2,由牛顿第二定律,可得恒力F=ma=1 N,A 错误;箱子的初动量为p 0=mv 0=3 kg·m/s,10 s 时箱子的速度大小v=v 0+at 1=13 m/s,0~10 s 内箱子的动量变化量为mvmv 0=10 kg·m/s,B 错误;5 s 时箱子的速度大小为v 0+at 2=8 m/s,C 错误;0~5 s 内箱子的位移为x=v 0t 2+12a t 22=3×5 m +12×1×52 m =27.5 m,D 正确.5.B 选木箱、人和小车组成的系统为研究对象,取向右为正方向,设第n (n 为整数)次推出木箱后人与小车的速度为v n ,第n 次接住木箱后速度为v'n ,则由动量守恒定律 第一次推出后有0=Mv 1mv ,则v 1=mvM第一次接住后有Mv 1+mv=(M+m )v'1 第二次推出后有(M+m )v'1=Mv 2mv ,则v 2=3mv M第二次接住后有Mv 2+mv=(M+m )v'2 ︙ ︙第n 1次接住后有Mv n 1+mv=(M+m )v'n 1 第n 次推出后有(M+m )v'n 1=Mv n mv 即v n =(2n -1)Mmv设最多能推n 次,推出后有{v n ≥vv n -1<v即(2n -1)mvM ≥v ,且[2(n -1)-1]mvM <v所以12(Mm +1)≤n<12(Mm +1)+1 将Mm =4代入,可得2.5≤n<3.5因为n 取整数,故n=3.6.C 碰撞前两车组成的系统总动量p=M A v 0=2×10 kg·m/s =20 kg·m/s,碰撞前系统总动能E k =12M A v 02=12×2×102 J =100 J .A 项,碰撞后,A 、B 同向运动,A 在B 的后面,A 的速度大于B 的速度,不可能,故A 项错误.B 项,碰撞后,系统的总动量p'=M A v A +M B v B =2×(1) kg·m/s +1×22kg·m/s =20 kg·m/s,系统动量守恒,系统总动能E'k =12M A v A 2+12M B v B 2=12×2×12 J +12×1×222 J =243J >E k ,系统动能增加,不可能,故B 项错误.C 项,碰撞后,系统的总动量p'=M A v A +M B v B =2×6kg·m/s +1×8 kg·m/s =20 kg·m/s,系统动量守恒,系统总动能E'k =12M A v A 2+12M B v B 2=12×2×62J +12×1×82 J =68 J <E k ,系统动能不增加,并符合实际运动情况,是可能的,故C 项正确.D 项,碰撞后,系统的总动量p'=M A v A +M B v B =2×2 kg·m/s +1×16 kg·m/s =20 kg·m/s,系统动量守恒,系统总动能E'k =12M A v A 2+12M B v B 2=12×2×22 J +12×1×162 J =132 J >E k ,系统动能增加,不可能,故D 项错误.7.CD 在撑杆起跳上升过程中,撑杆对运动员的作用力和运动员对撑杆的作用力是一对作用力和反作用力,根据牛顿第三定律知,作用力和反作用力总是等大反向,且具有等时性,故撑杆对运动员的冲量和运动员对撑杆的冲量大小相等,A 错误;在竖直方向上重力势能增加量为ΔE p =mg Δh=3 487.5 J,而动能的减少量为ΔE k =12m v 02=937.5 J,其差值为2 550 J,但能量是标量,没有方向,而水平方向的速度变化未知,故不能求解撑杆弹性势能的变化,B 错误;冲量是矢量,在竖直方向上,根据动量定理有I=Ft=(F T mg )t=0mv 0,故合外力的冲量为I 合=Δp ,即I 合=0mv 0=375 N·s,C 正确;撑杆在竖直方向产生的冲量为I T =F T t=mgtmv 0=3 375 N·s,D 正确.8.AD 由动量守恒定律和能量守恒定律可得m A v 0=m A v A +m B v B ,12m A v 02=12m A v A 2+12m B v B 2,两球碰后的速度分别为v A =m A -mB m A+m Bv 0、v B =2m AmA +m Bv 0,v A 、v B 同向时,v A 总小于v B ,不发生第二次碰撞,若球A反弹后滑上曲面,由于机械能守恒,球A 回到水平面上时的速度与反弹时的速度大小相等,当速度大小v A >v B 可发生第二次碰撞,与h 无关,选项A 正确,C 错误;若发生第二次碰撞,则有m A -m B m A +m Bv 0>2m AmA +m Bv 0,解得m B >3m A ,所以当m B ≤3m A 时,球A 、B 只能发生一次碰撞,选项B 错误,D正确.9.AC 分离前,A 、B 作为整体向上运动,当A 、B 间无相互作用力时二者分离,分离时二者速度、加速度相等,对A 、B 整体有(m A +m B )gF 弹=(m A +m B )a ,对A 有m A g=m A a ,解得F 弹=0,可知二者分离时弹簧处于原长,A 正确,B 错误;分离后A 做竖直上抛运动,上升h=0.2 m 到达最高点,可知分离时A 、B 的速度均为v=√2gℎ,上升到最高点所需的时间t=√2ℎg ,对B 在此过程内用动量定理(规定向下为正方向)有m B gt+I N =m B v (m B v ),解得I N =6 N·s,C 正确;分离时B 的速度方向向上,A 上升0.2 m 到达最高点时B 速度方向向下,速度大小不变,高度不变,但运动过程中,弹簧对B 做功,除初末时刻,B 的机械能不守恒,D 错误.10.BD 忽略一切摩擦,释放A 球前,对A 球进行受力分析可知,两杆对A 球的作用力大小相等,下降过程中,因两杆长度均为l ,由几何知识可知两杆与水平地面的夹角相等,所以两杆对A 球的作用力大小相等,球B 、C 运动的速度大小相等,球A 竖直向下运动,C 错误;A 、B 、C 组成的系统水平方向受到的合力为零,水平方向上动量守恒,则球B 、C 的动量之和为零,B 正确;对球A 、C 的运动过程分析可知,球C 的速度先增大后减小,球A 落地时有最大速度,此时球C 速度为零,A 错误;同理,球A 落地时球B 速度也为零,由机械能守恒定律得2mgl=12·2m v A 2,则球A 与水平地面接触时的速度大小为√2gl ,D 正确. 11.(1) √(F 1-m 1g m 1)(l +d2)(2分) (2)碰撞结束瞬间力传感器的示数F 2和小钢球A 的运动方向(2分) (3)器材选择时,小钢球应选体积小、密度大的(或细绳应选用无弹性的绳子,其他答案合理也可)(1分)解析:(1)根据牛顿第二定律有F 1m 1g=m 1v 2l+d 2,得v=√(F 1-m 1g m 1)(l +d2).(2)要验证动量守恒定律,还需要记录的信息有碰撞结束瞬间力传感器的示数F 2(通过它可计算得到小钢球A 碰撞后的速度大小)和小钢球A 的运动方向.(3)为提高实验结果准确度,在器材选择时,小钢球应选体积小、密度大的,细绳应选用无弹性的绳子.12.(1)水平(1分) 静止(1分) (2)m 1t 1=m2t 2(2分) (3)d 22(m1t 12+m2t 22)(2分)解析:(1)实验前应调节气垫导轨底部的调节旋钮,使导轨水平;充气后,当滑块放在气垫导轨上任意位置都能静止时,说明气垫导轨已经调节好.(2)质量为m 1的滑块1和质量为m 2的滑块2通过光电门的时间分别为t 1和t 2,则其通过光电门时的速度分别为v 1=d t 1、v 2=dt 2,若满足m 1v 1=m 2v 2,即m 1d t 1=m 2d t 2,也就是m 1t 1=m2t 2,则两滑块组成的系统动量守恒.(3)根据机械能守恒定律知,剪断拴弹簧的细线前弹簧的弹性势能等于两滑块通过光电门时的动能之和,E p =12m 1v 12+12m 2v 22=d 22(m 1t 12+m 2t 22).13.解析:(1)设a 第一次碰前速度大小为v 0根据动能定理得Fl=12m v 020(1分)a 与b 碰撞过程动量守恒,则有mv 0=mv'a +mv'b (1分) 由机械能守恒定律,有12mv'20=12mv'2a +12mv'2b (1分)解得v'a =0,v'b =v 0=√2Flm.(1分)(2)第一次碰撞后,b 做匀速直线运动,a 做初速度为零的匀加速直线运动 设经过时间t 1发生第二次碰撞,则v'b t 1=12·Fm t 12(2分) 解得t 1=√8ml F(1分)两次相碰间隔Δx=v'b t 1=4l.(1分)(3)由前面的分析可知,第二次碰撞前b 的瞬时速度为v'b =v 0=√2Flm ,a 的瞬时速度v a 2=Fm·t 1=2√2Flm(1分)根据前面的分析,碰撞之后两滑块交换速度,b 的速度v b 2=2√2Fl m ,a 的速度v'a 2=√2Flm (1分) 之后b 又以v b 2=2√2Flm的速度做匀速直线运动,a 以v'a 2=√2Flm的初速度做匀加速直线运动.要使a 、b 能发生第3次碰撞,则必须在v a 3>v b 2以后给b 加上水平向右的大小为F 的恒力,即有v'a 2+Fm t 2>v b 2,s=Δx+v b 2t 2,即s>8l (2分)若a 、b 已经发生了第3次碰撞,由前面的分析可知,第三次碰撞前b 的瞬时速度为v b 2=2√2Flm ,物块a 的瞬时速度v a 3=3√2Flm (1分)根据前面的分析,碰撞之后两滑块交换速度,b 的速度v b 3=3√2Fl m ,a 的速度v'a 3=2√2Flm (1分) 要使a 、b 不能发生第4次碰撞,则必须在v a 4<v b 3之前给b 加上水平向右的大小为F 的恒力,即v'a 3+Fm t 3<v b 3,s=Δx+Δx'+v b 3t 3(2分) Δx'=v'a 2t'2+Fm t '22=v b 2t'2(1分)解得s ≤18l (1分)距离s 应该在8l<s ≤18l 范围内,a 与b 仅发生三次碰撞.(1分)0根据动能定理有mgLμmgL=12m v02(2分)P离开C端后做平抛运动,则x0=v0t1(2分)L 2=12g t12(2分)联立解得x0=L.(1分)(2)①若将滑块Q解锁,设P到达C端时,P的速度大小为v1,Q的速度大小为v2,以水平向右为正,系统在水平方向上不受外力,系统在水平方向上动量守恒,则mv14mv2=0(2分)根据能量守恒定律有mgL=μmgL+12m v12+12·4m v22(2分)解得v1=√4gL5.(1分)②由(1)问得t1=√LgP离开C端后做平抛运动,则水平射程x3=v1t1(2分)设在P从A运动到C的过程,Q向左运动的位移大小为x2,则P向右运动的位移大小x1=2Lx2(2分)系统在水平方向上不受外力,在水平方向上平均动量守恒,则m·x1t24m·x2t2=0(2分)解得x2=25LD'、D两点间的距离x=x0+x2x3=7-2√55L.(2分)。

人教版2020高中物理 第一章 碰撞与动量守恒 动量守恒定律的应用(碰撞)习题(提高篇)教科版选修3-5

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动量守恒定律的应用(碰撞)一、选择题1.质量为M和m0的滑块用轻弹簧连接,以恒定的速度v沿光滑水平面运动,与位于正对面的质量为m的静止滑块发生碰撞,如图所示,碰撞时间极短,在此过程中,下列哪个或哪些说法是可能发生的?().A.M、m0、m速度均发生变化,分别为v1、v2、v3,而且满足(M+m0)v=Mv1+m0v2+mv3B.m0的速度不变,M和m的速度变为v1和v2,而且满足Mv=Mv1+mv2C.m0的速度不变,M、m的速度都变为v',且满足Mv=(M+m)v'D.M、m0、m速度均发生变化,M和m0速度都变为v,m速度变为v2,而且满足(M+m)v0=(M+m0)v1+mv22.A、B两物体发生正碰,碰撞前后物体A、B都在同一直线上运动,其位移一时间图象(s-t图象)如图中ADC和BDC所示.由图可知,物体A、B的质量之比为().A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.3∶13.三个相同的木块A、B、C从同一高度处自由下落,其中木块A刚开始下落的瞬间被水平飞来的子弹击中,木块B在下落到一定高度时,才被水平飞来的子弹击中.若子弹均留在木块中,则三木块下落的时间t A、t B、t C的关系是().A.t A<t B<t C B.t A>t B>t C C.t A=t C<t B D.t A=t B<t C4.如图所示,木块A和B质量均为2 kg,置于光滑水平面上,B与一轻质弹簧一端相连,弹簧另一端固定在竖直挡板上,当A以4 m/s的速度向B撞击时,由于有橡皮泥而粘在一起运动,那么弹簧被压缩到最短时,具有的弹性势能大小为().A.4 J B.8 J C.16 J D.32 J5.如图所示,有两个质量相同的小球A和B(大小不计),A球用细绳吊起,细绳长度等于悬点距地面的高度,B点静止放于悬点正下方的地面上.现将A球拉到距地面高度为h处由静止释放,摆动到最低点与B球碰撞后粘在起共同上摆,则它们升起的最大高度为().A .h /2B .hC .h /4D .h /26.在光滑水平面上,动能为0E 、动量的大小为0P 的小钢球l 与静止小钢球2发生碰撞.碰撞前后球l 的运动方向相反.将碰撞后球l 的动能和动量的大小分别记为1E 、1P ,球2的动能和动量的大小分别记为2E 、2P ,则必有( ). A .1E <0E B .1P <0PC .2E >0ED .2P >2P7.甲乙两球在水平光滑轨道上向同方向运动,已知它们的动量分别是=5kg m/s P ⋅甲、=7kg m/s P ⋅乙,甲从后面追上乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为10kg m/s ⋅。

2020高考物理专题卷:专题十六《碰撞与动量守恒定律》 含答案解析

2020高考物理专题卷:专题十六《碰撞与动量守恒定律》 含答案解析

2020衡水名师原创物理专题卷专题十六 碰撞与动量守恒定律考点62 动量 冲量 动量定理 (1、2、3、5、11)考点63 动量守恒定律及其应用 (4、6、7、9、10、15、16、17、19) 考点64 碰撞及其能量变化的判断 (8、12、13、14、20) 考点65实验:验证动量守恒定理 (18)第I 卷(选择题 68分)一、选择题(本题共17个小题,每题4分,共68分。

每题给出的四个选项中,有的只有一个选项符合题意,有的有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.【2017·西藏自治区拉萨中学高三上学期期末】考点62 易下列运动过程中,在任意相等时间内,物体动量变化相等的是( )A .平抛运动B .自由落体运动C .匀速圆周运动D .匀减速直线运动 2.【2017·山东省枣庄市高三上学期期末质量检测】考点62 易质量为60kg 的建筑工人,不慎从高空跌下,由于弹性安全带的保护,使他悬挂起来;已知弹性安全带的缓冲时间是1.2s ,安全带长5m ,不计空气阻力影响,g 取10m/s 2,则安全带所受的平均冲力的大小为( )A .100 NB .500 NC .600 ND .1100 N3.【2017·长春外国语学校高三上学期期末考试】考点62易关于速度、动量和动能,下列说法正确的是( )A .物体的速度发生变化,其动能一定发生变化B .物体的动量发生变化,其动能一定发生变化C .物体的速度发生变化,其动量一定发生变化D .物体的动能发生变化,其动量一定发生变化4.【2017·安徽省合肥市第一中学高三第三阶段考试】考点63易如图所示, 12F F 、等大反向,同时作用在静止于光滑水平面上的A 、B 两物体上,已知两物体质量关系 A B M M ,经过相等时间撤去两力,以后两物体相碰且粘为一体,这时A 、B将A .停止运动B .向右运动C .向左运动D .仍运动但方向不能确定 5.【2017·湖北省部分重点中学高三新考试大纲适应性考试】考点62中质量为m 的运动员从下蹲状态竖直向上起跳,经过时间 t,身体仲直并刚好离开地面,离开地面时速度为 0υ.在时间t 内( )A .地面对他的平均作用力为 mgB .地面对他的平均作用力为 t m υC .地面对他的平均作用力为 )(g t m -υD .地面对他的平均作用力为)(t g m υ+ 6.【2017年全国普通高等学校招生统一考试物理(全国1卷正式版)】考点63 中将质量为1.00kg 的模型火箭点火升空,50g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出.在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( )A .30 kg m/s ⋅B .5.7×102 kg m/s ⋅C .6.0×102kg m/s ⋅ D .6.3×102kg m/s ⋅ 7.【2017·四川省成都市高三第一次诊断性检测】考点63难如图所示,小车静止在光滑水平面上,AB 是小车内半圆弧轨道的水平直径,现将一小球从距A 点正上方h 高处由静止释放,小球由A 点沿切线方向经半圆轨道后从B 点冲出,在空中能上升的最大高度为0.8h ,不计空气阻力.下列说法正确的是( )A .在相互作用过程中,小球和小车组成的系统动量守恒B .小球离开小车后做竖直上抛运动C .小球离开小车后做斜上抛运动D .小球第二次冲出轨道后在空中能上升的最大高度为0.6h8.【河南省南阳市第一中学2017届高三上学期第二次周考】考点64难如图所示,倾角为 的固定斜面充分长,一质量为m 上表面光滑的足够长的长方形木板A 正以速度v 0沿斜面匀速下滑,某时刻将质量为2 m 的小滑块B 无初速度地放在木板A 上,则在滑块与木板都在滑动的过程中( )A .木板A 的加速度大小为3gsinθB .木板A 的加速度大小为零C .A 、B 组成的系统所受合外力的冲量一定为零D .木板A 的动量为13mv0时,小滑块B 的动量为23mv09.【2017·西藏自治区拉萨中学高三上学期期末】考点63 中如图所示,小车AB 放在光滑水平面上,A 端固定一个轻弹簧,B 端粘有油泥,AB 总质量为M ,质量为m 的木块C 放在小车上,用细绳连接于小车的A 端并使弹簧压缩,开始时AB 和C 都静止,当突然烧断细绳时,C 被释放,使C 离开弹簧向B 端冲去,并跟B 端油泥粘在一起,忽略一切摩擦,以下说法正确的是( )A .弹簧伸长过程中C 向右运动,同时AB 也向右运动B .C 与B 碰前,C 与AB 的速率之比为M :mC .C 与油泥粘在一起后,AB 立即停止运动D .C 与油泥粘在一起后,AB 继续向右运动10.【江西省南昌市十所省重点中学命制2017届高三第二次模拟突破冲刺理综物理试题(一)】考点63 中如图所示,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),以下说法中错误的是()A. 两个小球所受电场力等大反向,系统动量守恒B. 电场力分别对球A和球B做正功,系统机械能不断增加C. 当弹簧长度达到最大值时,系统机械能最大D. 当小球所受电场力与弹簧的弹力相等时,系统动能最大11.【2017·哈尔滨市第六中学上学期期末考试】考点62中如图甲所示,一质量为m的物块在t=0时刻,以初速度v0从足够长、倾角为θ的粗糙斜面底端向上滑行,物块速度随时间变化的图象如图乙所示.t0时刻物块到达最高点,3t0时刻物块又返回底端.下列说法正确的是()A.物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量大小为3mgt0sinθB.物块从t=0时刻开始运动到返回底端的过程中动量变化量大小为023vmC.斜面倾角θ的正弦值为085gtvD.不能求出3t0时间内物块克服摩擦力所做的功12.【吉林省普通高中2017届高三下学期第四次调研考试试卷理综物理】考点64 中如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球质量关系为2B Am m=,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6Kg.m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞前后A球动量变化为﹣4Kg.m/s,则()A. 左方是A球B. 右方是A球C. 碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5D. 经过验证两球发生的碰撞不是弹性碰撞13.【四川省成都外国语学校2017届高三11月月考】考点64中如图所示在足够长的光滑水平面上有一静止的质量为M的斜面,斜面表面光滑、高度为h、vv0tt0 2t03t0Oθv0(甲)(乙)倾角为θ.一质量为m(m<M)的小物块以一定的初速度沿水平面向右运动,不计冲上斜面过程中的机械能损失.如果斜面固定,则小物块恰能冲到斜面的顶端.如果斜面不固定,则小物块冲上斜面后能达到的最大高度为()A.h B.mhm M+C.mhM D.Mhm M+14.【四川省成都外国语学校2017届高三12月一诊模拟】考点64易在光滑水平面上,一质量为m,速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后,A球的动能变为1/9,则碰撞后B球的速度大小可能是( )A. 13v B.23v C.49v D.59v16.【黑龙江省牡丹江市第一高级中学2017届高三12月月考】考点63易甲、乙两船的质量均为M,它们都静止在平静的湖面上,质量为M的人从甲船跳到乙船上,再从乙船跳回甲船,经过多次跳跃后,最后人停在乙船上.假设水的阻力可忽略,则()A.甲、乙两船的速度大小之比为1:2B.甲船与乙船(包括人)的动量相同C.甲船与乙船(包括人)的动量之和为零D.因跳跃次数未知,故无法判断17.【黑龙江省牡丹江市第一高级中学2017届高三12月月考】考点63难如图所示,在光滑水平面上有一质量为M的木块,木块与轻弹簧水平相连,弹簧的另一端连在竖直墙上,木块处于静止状态,一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块,并嵌在其中,木块压缩弹簧后在水平面做往复运动.木块自被子弹击中前到第一次回到原来位置的过程中,木块受到的合外力的冲量大小为()A.MmvM m+B.2MvC.2MmvM m+D.2mv第II卷(非选择题 42分)二、非选择题(共3小题,共42分,按题目要求作答,计算题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)18.【2017届辽宁省大连市高三第二次模拟考试理科综合物理试卷】考点65 难如图甲所示,在验证动量守恒定律实验时,小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动。

高考物理专练题碰撞与动量守恒(试题部分)

高考物理专练题碰撞与动量守恒(试题部分)

高考物理专练题碰撞与动量守恒考点一动量、动量定理1.(2018山西师大附中月考,5)(多选)以下四个图描述的是竖直上抛物体的动量增量随时间变化的图线和动量变化率随时间变化的图线。

若不计空气阻力,取竖直向上为正方向,那么正确的是()答案 CD2.(多选)在2016年里约奥运跳水比赛中,中国跳水梦之队由吴敏霞领衔包揽全部8枚金牌。

假设质量为m 的跳水运动员从跳台上以初速度v 0向上跳起,跳水运动员从跳台上起跳到入水前重心下降H,入水后受水阻力而速度减为零,不计跳水运动员水平方向的运动,运动员入水后到速度为零时重心下降h,不计空气阻力,重力加速度g,则( )A.运动员从跳台上起跳到入水前受到合外力冲量大小m √v 02+2gH +mv 0 B.水对运动员阻力的冲量大小m √v 02+2gHC.运动员克服水的阻力做功mgH+12m v 02D.运动员从跳起到入水后速度减为零的过程中机械能减少量mg(H+h)+12m v 02答案 AD3.(2018云南师大附中月考,25)如图所示,一高h=1.25 m 、质量m B =2 kg 的木块B,在一水平向右的恒力F=3 N 作用下,在水平地面上向右运动。

现将一质量m A =1 kg(可视为质点)的小滑块A 轻轻静置(相对地面的速度为零)于木块B 上距B 左端b=1.00 m 处,一段时间后A 从B 上滑落,从放上A 到A 刚离开B 的时间内,B 向右运动的距离x 0=1.5 m,已知A 与B 间的动摩擦因数、B 与水平地面间的动摩擦因数均为μ=0.10,g=10 m/s 2(结果均保留2位有效数字)。

求(1)整个过程中,A 与B 间由于摩擦产生的热量Q; (2)A 落地时,落地点到B 左端的水平距离s 。

答案 (1)1.0 J (2)0.19 m考点二 动量守恒定律及其应用1.(多选)A 、B 两球沿一直线运动并发生正碰,如图所示为两球碰撞前后的位移时间图像。

2019年高考物理之高频考点解密07碰撞与动量守恒(含解析)

2019年高考物理之高频考点解密07碰撞与动量守恒(含解析)

考点1 碰撞模型1.碰撞的特点(1)作用时间极短,内力远大于外力,总动量总是守恒的。

(2)碰撞过程中,总动能不增。

因为没有其他形式的能量转化为动能。

(3)碰撞过程中,当两物体碰后速度相等时,即发生完全非弹性碰撞时,系统动能损失最大。

(4)碰撞过程中,两物体产生的位移可忽略。

2.碰撞的种类及遵从的规律3两球发生弹性碰撞时满足动量守恒定律和机械能守恒定律。

在光滑的水平面上,质量为m 1的钢球沿一条直线以速度v 0与静止在水平面上的质量为m 2的钢球发生弹性碰撞,碰后的速度分别是v 1、v 2①②由①②可得:③④利用③式和④式,可讨论以下五种特殊情况:a .当12m m >时,10v >,20v >,两钢球沿原方向原方向运动;b .当12m m <时,10v <,20v >,质量较小的钢球被反弹,质量较大的钢球向前运动;c .当12m m =时,10v =,20v v =,两钢球交换速度。

d .当12m m <<时,10v v ≈,20v ≈,m 1很小时,几乎以原速率被反弹回来,而质量很大的m 2几乎不动。

例如橡皮球与墙壁的碰撞。

e .当12m m >>时,0v v ≈,202v v ≈,说明m 1很大时速度几乎不变,而质量很小的m 2获得的速度是原来运动物体速度的2倍,这是原来静止的钢球通过碰撞可以获得的最大速度,例如铅球碰乒乓球。

4.一般的碰撞类问题的分析 (1)判定系统动量是否守恒。

(2)判定物理情景是否可行,如追碰后,前球动量不能减小,后球动量在原方向上不能增加;追碰后,后球在原方向的速度不可能大于前球的速度。

(3)判定碰撞前后动能是否不增加。

(2018·安徽省滁州市定远县育才学校)两个质量相等的小球在光滑水平面上沿同一直线同方向运动,A 球的动量是7 kg·m/s ,B 球的动量是5 kg·m/s ,A 球追上B 球时发生碰撞,则碰撞后A 、B 两球的动量可能值是 A .p A =6 kg·m/s ,p B =6 kg·m/s B .p A =3 kg·m/s ,p B =9 kg·m/s C .p A =–2 kg·m/s ,p B =14 kg·m/s D .p A =–5 kg·m/s ,p B =15 kg·m/s 【参考答案】A【试题解析】以A 、B 两球组成的系统为对象。

《第三节 动量守恒定律》(同步训练)高中物理选择性必修 第一册_粤教版_2024-2025学年

《第三节 动量守恒定律》(同步训练)高中物理选择性必修 第一册_粤教版_2024-2025学年

《第三节动量守恒定律》同步训练(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、在一个完全弹性碰撞中,两物体碰撞前后的动量变化量大小相等,方向相反。

以下说法正确的是:A. 两物体的质量相等B. 两物体的速度相等C. 碰撞前后的系统总动量不变D. 碰撞前后的系统总动能增加2、一个质量为m的物体以速度v0水平抛出,不计空气阻力。

以下关于该物体运动的说法正确的是:A. 物体的水平速度v0会随时间逐渐减小B. 物体的垂直速度vy会随时间逐渐减小C. 物体的合速度v会随时间逐渐增大D. 物体的动量P会随时间逐渐增大3、一质量为m的物体以速度v向右运动,与静止在光滑水平面上的另一质量为2m 的物体相撞。

碰撞后,第一个物体以速度v/2向左运动,第二个物体以速度v/3向右运动。

根据动量守恒定律,碰撞前的总动量为:A. mvB. 3mv/2C. 2mvD. mv/34、一个质量为m的物体以速度v0向右运动,与一个质量为2m的物体在光滑水平面上相撞。

碰撞后,两个物体以相同的速度v向左运动。

根据动量守恒定律,碰撞前后的总动能分别为:A. mv0^2B. 2mv0^2C. mv0^2/2D. 4mv0^25、在一个完全非弹性碰撞中,两物体碰撞后的共同速度是(v),如果碰撞前两物体的速度分别为(v1)和(v2),则下列哪个关系是正确的?A.(v=v1+v2))B.(v=v1+v22)C.(v=12√2D.(v=√v12+v22)6、一个质量为(m)的物体在水平面上以速度(v)向东运动,与一个质量为(2m)的物体发生正碰。

如果碰撞后两物体以相同的速度(v′)向东运动,则碰撞过程中系统所受的合外力做的功为:A.(0)mv2)B.(12C.(mv2)D.(2mv2)7、在以下哪种情况下,系统的动量守恒?A. 系统内两个物体发生完全非弹性碰撞B. 系统内两个物体发生完全弹性碰撞C. 系统受到外力作用D. 系统内两个物体相互推离二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)1、一个物体在水平方向上受到两个力的作用,这两个力的合力为零。

2017年高考物理新题型揭秘专题01碰撞与动量守恒之单项

2017年高考物理新题型揭秘专题01碰撞与动量守恒之单项

新题型一碰撞与动量守恒之单项选择题样题展示高空作业须系安全带。

如果质量为m的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)。

此后经历时间t安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为A.2m ghmgt+ B.2m ghmgt- C.m ghmgt+ D.m ghmgt-【参考答案】A【试题分析】人下落h高度为自由落体运动,由运动学公式22v gh=,可知2v gh=;缓冲过程(取向上为正)由动量定理得()0()F mg t mv-=--,解得2m ghF mgt=+,故选A。

名师解读内容可能的分值可能的题型碰撞及动量守恒修订前10分选考–计算题修订后6分必考–四选一1.碰撞及动量守恒在选修3–5中虽然占用的篇幅不是很多,但是却是高考的热点,从2012年2016年这几年的时间,在选考的三个部分中,必有一道关于碰撞及动量守恒的题,而且分值相对也较高,一般为10分。

2.2016年新出了2017年的考试大纲和考试说明,将选修3–5的内容调整为必考内容,这种调整,更加说明了碰撞及能量守恒的重要性。

3.2017年是考试改革的第一年,但是从往年选考的内容来看,碰撞和守恒在今年肯定会考,但是其考查形式可能就比较多样,比如可能将碰撞及动量守恒的知识以四选一的单项选择题的形式进行考查。

通关演练1.从高处跳到低处时,为了安全,一般都是让脚尖着地,这样做是为了A.减小冲量B.减小动量的变化量C .增大与地面的冲击时间,从而减小冲力D .增大人对地面的压强,起到安全作用2.如图所示,质量为M 的人在远离任何星体的太空中,与他旁边的飞船相对静止。

由于没有力的作用,他与飞船总保持相对静止的状态。

这个人手中拿着一个质量为m 的小物体,他以相对飞船为v 的速度把小物体抛出,在抛出物体后他相对飞船的速度大小为A .v M mB .v m MC .v m m M + D .v mM m+ 3.一位质量为m 的运动员从下蹲状态向上跳起,经t ∆时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v ,在此过程中,下列说法正确的是A .地面对他的冲量为mv mg t +∆,地面对他做的功为212mv B .地面对他的冲量为mv mg t -∆,地面对他做的功为零 C .地面对他的冲量为mv ,地面对他做的功为212mv D .地面对他的冲量为mv mg t +∆,地面对他做的功为零4.如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为M 的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量为m (m <M )的小球从槽高h 处开始自由下滑,下列说法正确的是A .在以后的运动过程中,小球和槽的水平方向动量始终守恒B .在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C .全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒,且水平方向动量守恒D .被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,但小球不能回到槽高h 处5.如图所示,甲、乙两车用轻弹簧相连静止在光滑的水平面上,现在同时对甲、乙两车施加等大反向的水平恒力F 1、F 2,使甲、乙同时由静止开始运动,在整个过程中,对甲、乙两车及弹簧组成的系统(假定整个过程中弹簧均在弹性限度内),正确的说法是A .系统受到外力作用,系统的总动量不断增大B .弹簧伸长到最长时,系统的机械能最大C .恒力对系统一直做正功,系统的机械能不断增大D .两物体的速度减少为零时,弹簧的弹力大小等于外力F 1、F 2的大小6.一枚火箭搭载着卫星以速率v 0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离。

2021届高三人教版物理一轮复习 2021年高考分类题库 考点17 碰撞与动量守恒 Word版含答案

2021届高三人教版物理一轮复习 2021年高考分类题库 考点17 碰撞与动量守恒 Word版含答案

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考点17 碰撞与动量守恒一、选择题1.(2021·重庆高考)高空作业须系平安带。

假如质量为m 的高空作业人员不慎跌落,从开头跌落到平安带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)。

此后经受时间t 平安带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上。

则该段时间平安带对人的平均作用力大小为( ) A.2m gh mg t + B .2m ghmg t - C.m gh mg t + D.m gh mg t- 【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析: (1)平安带对人起作用前瞬间人的速度多大。

(2)从平安带开头对人起作用到平安带伸长量最大,人的动量的转变量是多少。

(3)从平安带开头对人起作用到平安带伸长量最大,人受到哪些力的作用。

【解析】选A 。

平安带对人起作用之前,人做自由落体运动;由v 2=2gh 可得,平安带对人起作用前瞬间,人的速度v=gh 2;平安带达到最大伸长量时,人的速度为零;从平安带开头对人起作用到平安带伸长量最大,由动量定理可得0-mv=mgt-F t,故F =t mv+mg=tgh m 2+mg,故选项A 正确。

2.(2021·北京高考)“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下。

将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。

从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,下列分析正确的是 ( ) A.绳对人的冲量始终向上,人的动量先增大后减小 B.绳对人的拉力始终做负功,人的动能始终减小 C.绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大 D.人在最低点时,绳对人的拉力等于人所受的重力【解析】选A 。

绳刚好伸直时,绳的拉力为零,人还要向下加速,此时人的动能不是最大,选项C 错误;当重力等于绳子拉力时,人的速度最大,之后人做减速运动,绳对人的拉力始终向上,所以绳对人的冲量始终向上,人的动量与速度一样,先增大后减小,人的动能也是先增大后减小,选项A 正确,选项B 错误;人在最低点时,绳对人的拉力大于人所受的重力,选项D 错误。

2024高考物理二轮复习第8讲动量定理和动量守恒定律专题训练

2024高考物理二轮复习第8讲动量定理和动量守恒定律专题训练

第8讲动量定理和动量守恒定律一、选择题(每小题6分,共42分)1.(2024海南海口质检)如图所示,两质量分别为m1和m2的弹性小球A、B叠放在一起,从高度为h处自由落下,h远大于两小球半径,落地瞬间,B先与地面碰撞,后与A碰撞,全部的碰撞都是弹性碰撞,且都发生在竖直方向,碰撞时间均可忽视不计。

已知m2=3m1,则A反弹后能达到的高度为( )A.hB.2hC.3hD.4h2.某同学质量为60 kg,在训练中要求他从岸上以大小为2 m/s的速度跳到一条向他缓慢驶来的小船上,小船的质量是140 kg,原来的速度大小是0.5 m/s,该同学上船后又跑了几步,最终停在船上,则( )A.人和小船最终静止在水面上B.该过程人的动量改变量的大小为105 kg·m/sC.船最终速度的大小为0.95 m/sD.船的动量改变量的大小为70 kg·m/s3.在空中相同高度处以相同的速率分别抛出质量相同的三个小球,一个竖直上抛,一个竖直下抛,一个平抛,若不计空气阻力,三个小球从抛出到落地的过程中( )A.三个小球动量的改变量相同B.下抛球和平抛球动量的改变量相同C.上抛球动量改变量最大D.三球落地时的动量相同4.(2024河北石家庄质检)质量分别为m1与m2的甲、乙两球在水平光滑轨道上同向运动,已知它们的动量分别是p1=5 kg·m/s,p2=7 kg·m/s,甲从后面追上乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为8 kg·m/s,则甲、乙两球质量m1与m2的关系可能是( )A.m1=m2B.2m1=m2C.3m1=2m2D.4m1=m25.如图所示,将质量为M 1、半径为R 且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙,右侧靠一质量为M 2的物块,今让一质量为m 的小球自左侧槽口A 的正上方h 高处从静止起先落下,与半圆槽相切于A 点进入槽内,则以下结论中正确的是( )A.小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽组成的系统在水平方向动量守恒B.小球在槽内运动的全过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒C.小球离开C 点以后,将做竖直上抛运动D.半圆槽将不会再次与墙接触6.(多选)如图所示,小车AB 放在光滑水平面上,A 端固定一个轻弹簧,B 端粘有油泥,AB 总质量为M,质量为m 的木块C 放在小车上,用细绳连接于小车的A 端并使弹簧压缩,起先时AB 和C 都静止,当突然烧断细绳时,C 被释放,使C 离开弹簧向B 端冲去,并跟B 端油泥粘在一起,忽视一切摩擦,以下说法正确的是( )A.弹簧伸长过程中C 向右运动,同时AB 也向右运动B.C 与B 碰前,C 与AB 的速率之比为M∶mC.C 与油泥粘在一起后,AB 马上停止运动D.C 与油泥粘在一起后,AB 接着向右运动7.(2024山西太原一模)(多选)如图所示,长为L 的轻杆两端分别固定a 、b 金属球,两球质量均为m,a 放在光滑的水平面上,b 套在竖直固定光滑杆上且离地面高度为√32L,现将b 从图示位置由静止释放,则( )A.在b 球落地前的整个过程中,a 、b 组成的系统水平方向上动量守恒B.从起先到b 球距地面高度为L2的过程中,轻杆对a 球做功为√3-18mgLC.从起先到b 球距地面高度为L2的过程中,轻杆对b 球做功为-√38mgLD.在b 球落地的瞬间,重力对b 球做功的功率为mg √√3gL二、非选择题(共38分)8.(10分)如图所示,可看成质点的A 物体叠放在上表面光滑的B 物体上,一起以v 0的速度沿光滑的水平轨道匀速运动,与静止在同一光滑水平轨道上的木板C 发生完全非弹性碰撞,B 、C 的上表面相平且B 、C 不粘连,A 滑上C 后恰好能达到C 板的最右端,已知A 、B 、C 质量均相等,木板C 长为L,求:(1)A 物体的最终速度; (2)A 在木板C 上滑行的时间。

高考分类题库解析答案-碰撞与动量守恒

高考分类题库解析答案-碰撞与动量守恒

考点17 碰撞与动量守恒一、选择题1.(2014·高考)如图所示,甲木块的质量为m1,以v的速度沿光滑水平地面向前运动,正前方有一静止的、质量为m2的乙木块,乙上连有一轻质弹簧。

甲木块与弹簧接触后( )A.甲木块的动量守恒B.乙木块的动量守恒C.甲、乙两木块所组成系统的动量守恒D.甲、乙两木块所组成系统的动能守恒【解析】选C。

根据动量守恒定律的条件,以甲、乙为一系统,系统的动量守恒,A、B错误,C正确;甲、乙的一部分动能转化为弹簧的弹性势能,甲、乙系统的动能不守恒,D错误。

2.(2014·高考)一弹丸在飞行到距离地面5m高时仅有水平速度v=2m/s,爆炸成为甲、乙两块水平飞出,甲、乙的质量比为3∶1,不计质量损失,取重力加速度g=10m/s2,则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( )【解题指南】解答本题时可按以下思路进行:(1)利用平抛运动的规律221gt h =求爆炸后两弹片的落地时间。

(2)利用平抛运动的规律x=vt 分别求出各选项中的两弹片的水平速度。

(3)逐一计算各选项中爆炸后两弹片的总动量。

(4)利用动量守恒定律判断各选项中弹丸爆炸前后是否满足动量守恒。

【解析】选B 。

弹丸水平飞行爆炸时,在水平方向只有力作用,外力为零,系统水平方向动量守恒,设m 乙=m,m 甲=3m,则爆炸前p 总=(3m+m)v=8m,而爆炸后两弹片都做平抛运动,由平抛规律可得:竖直方向为自由落体运动, 221gt h =,解得t=1s;水平方向为匀速直线运动,x=vt,选项A:v 甲=2.5m/s,v 乙=0.5m/s(向左),p ′合=3m ×2.5+m ×(-0.5)=7m,不满足动量守恒,选项A 错误;选项B:p ′合=3m ×2.5+m ×0.5=8m,满足动量守恒,选项B 正确;同理,选项C:p ′合=3m ×2+m ×1=7m,选项D:p ′合=3m ×2+m ×(-1)=5m,C 、D 均错误。

高中物理选择性必修一第一章 动量守恒定律 单元测试(含答案)

高中物理选择性必修一第一章  动量守恒定律 单元测试(含答案)

高中物理选择性必修一第一章一、选择题(1-7单选题,8-10多选题)1.2024年春天,中国航天科技集团研制的50kW级双环嵌套式霍尔推力器,成功实现点火并稳定运行,标志着我国已跻身全球嵌套式霍尔电推进技术领先行列。

嵌套式霍尔推力器不用传统的化学推进剂,而是使用等离子体推进剂,它的一个显著优点是“比冲”高。

比冲是航天学家为了衡量火箭引擎燃料利用效率引入的一个物理量,英文缩写为I sp,是单位质量的推进剂产生的冲量,比冲这个物理量的单位应该是( )A.m/s B.kg⋅m/s2C.m/s2D.N⋅s2.物理在生活和生产中有广泛应用,以下实例没有利用反冲现象的是( )A.乌贼喷水前行B.电风扇吹风C.火箭喷气升空D.飞机喷气加速3.如图所示,小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上,现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱。

关于上述过程,下列说法中正确的是( )A.男孩和木箱组成的系统动量守恒B.小车与木箱组成的系统动量守恒C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D.木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小不相等4.人从高处跳到较硬的水平地面时,为了安全,一般都是让脚尖先触地且着地时要弯曲双腿,这是为了( )A.减小地面对人的冲量B.减小人的动量的变化C.增加人对地面的冲击时间D.增大人对地面的压强5.在光滑的水平面上,质量为m1的小球以速率v0向右运动。

在小球的前方有一质量为m2的小球处于静止状态,如图所示,两球碰撞后粘合在一起,两球继续向右运动,则两球碰撞后的速度变为( )A.仍为v0B.m1v0(m1+m2)C.m2v0(m1+m2)D.v0(m1+m2)6.重量为mg的物体静止在水平地面上,物体与地面之间的最大静摩擦力为F m,从0时刻开始,物体受到水平拉力F的作用,F与时间t的关系如图a所示,为了定性地表达该物体的运动情况,在图b所示的图象中,纵轴y应为该物体的()A.动量大小P B.加速度大小a C.位移大小xD.动能大小E k7.一质量为0.1kg的小球自t=0时刻从水平地面上方某处自由下落,小球与地面碰后反向弹回,不计空气阻力,也不计小球与地面弹性碰撞的时间,小球距地面的高度h与运动时间t关系如图所示,取g=10m/s2.则()A .小球第一次与地面弹性碰撞后的最大速度为10m /sB .小球与地面弹性碰撞前后动量守恒C .小球第一次与地面弹性碰撞时机械能损失了19JD .小球将在t =6s 时与地面发生第四次弹性碰撞8.如图所示,质量为M 的带有四分之一光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上,圆弧的半径为R(未知),一质量为m 的小球以速度v 0水平冲上小车,恰好达到圆弧的顶端,此时M 向前走了0.25R ,接着小球又返回小车的左端。

2014挑战高考物理压轴题:碰撞与动量守恒定律.pdf

2014挑战高考物理压轴题:碰撞与动量守恒定律.pdf

2014挑战高考物理压轴题 碰撞与动量守恒定律 一、单项选择题 1.质量为m的物体以速度v竖直上抛,不计空气阻力,经过一段时间后又经过抛出点,设向上为正,则这段时间内动量的改变量为( ) A.0 B.mv C.2 mv D.-2 mv 2.在光滑的水平面上,质量m1=2 kg 的球以速度v1=5 m/s和静止的质量为m2=1 kg的球发生正碰,碰后m2的速度v2′=4 m/s,则碰后m1 ( ) A.以3 m/s速度反弹 B.以3 m/s速度继续向前运动 C.以1 m/s速度继续向前运动 D.立即停下 3. 在2010年温哥华冬奥会上,首次参赛的中国女子冰壶队喜获铜牌,右图为中国队员投掷冰壶的镜头.在某次投掷中,冰壶运动一段时间后以0.4 m/s的速度与对方的静止冰壶发生正碰,碰后对方的冰壶以0.3 m/s的速度向前滑行.若两冰壶质量相等,规定向前运动的方向为正方向,则碰后中国队冰壶获得的速度为( ) A.0.1 m/s B.-0.1 m/s C.0.7 m/s D.-0.7 m/s 4.一个静止的、质量为M的不稳定原子核,当它射出质量为m、速度为v的粒子后,设射出粒子的方向为正,则原子核剩余部分的速度u等于( ) A.-v B.- v C.- v D.- v 二、双项选择题 5.下列属于反冲运动的是( ) A.汽车的运动 B.直升飞机的运动 C.火箭发射过程的运动 D.反击式水轮机的运动 6.如图所示,光滑地面上放置一质量为M的长木板,一个质量为m(m<M)的人从木板的左端由静止走向右端,下列判断正确的是( ) A.双方构成的系统动量守恒 B.人向右走时,木板也向右滑动 C.人向右走时,木板却向左滑动 D.人向右走时,木板静止不动7.如图,光滑水平面上,质量为m1的小球以速度v与质量为m2的静止小球正碰,碰后两小球速度大小都为v,方向相反.则两小球质量之比m1∶m2和碰撞前后动能变化量之比ΔEk1∶ΔEk2为( ) A.m1∶m2=1∶3 B.m1∶m2=1∶1 C.ΔEk1∶ΔEk2=1∶3 D.ΔEk1∶ΔEk2=1∶18. A、B两球质量分别为mA=2.0 kg,mB=1.0 kg,沿同一直线运动,相碰前后的s-t图象如右图如示,则相碰过程中( ) A.碰前A的动量为12 kg·m/s B.碰前B的动量为6 kg·m/s C.碰后A、B的动量相等 D.碰撞过程A的动量改变量为4 kg·m/s 9.A,B两船的质量均为m,都静止在平静的湖面上,现A船中质量为m的人,以对地的水平速度v从A船跳到B船,再从B船跳到A船,…,经n次跳跃后,人停在B船上,不计水的阻力,则( ) A.A,B(包括人)两船速度大小之比为2∶3 B.A,B(包括人)两船动量大小之比为1∶1 C.A,B(包括人)两船的动能之比为3∶2 D.A,B(包括人)两船的动能之比为1∶1 三、非选择题 10.如图所示,半径为R的竖直光滑半圆轨道bc与水平光滑轨道ab在b点连接,开始时可视为质点的物体A和B静止在ab上,A、B之间压缩有一处于锁定状态的轻弹簧(弹簧与A,B不连接).某时刻解除锁定,在弹力作用下A向左运动,B向右运动,B沿轨道经过c点后水平抛出,落点p与b点间距离为2R.已知A质量为2m,B质量为m,重力加速度为g,不计空气阻力,求: (1)B经c点抛出时速度的大小? (2)B经b时速度的大小? (3)锁定状态的弹簧具有的弹性势能? 11.如图所示,质量为m的b球用长h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处.质量也为m的小球a,从距BC高h的A处由静止释放,沿ABC光滑轨道下滑,在C处与b球正碰并与b黏在一起.已知BC轨道距地面的高度为0.5h,悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2.8mg .试问: (1)a球与b球碰前瞬间的速度多大? (2)a,b两球碰后,细绳是否会断裂?若细绳断裂,小球在DE水平面上的落点距C的水平距离是多少?若细绳不断裂,小球最高将摆多高? 12.如图所示,光滑轨道的下端离地面H=0.8 m,质量为m的A球从轨道上端无初速释放,到轨道水平面时与质量也为m的B球发生正碰,B球碰后做平抛运动,落地点与抛出点水平距离为s=0.8 m,求A球释放高度h的范围.1.解析:因设向上为正,则小球上抛的动量为mv,落回抛出点时的动量为-mv.则动量改变量为Δp=-mv-mv=-2 mv. 答案:D 2.解析:由动量守恒定律可得 m1v1=m1v1′+m2v2′ 代入数据解得v1′=3 m/s,方向沿原方向,选项B正确. 答案:B 3.解析:设冰壶质量为m,碰后中国队冰壶速度为vx,由动量守恒定律得mv0=mv+mvx,解得vx=0.1 m/s,故选项A正确. 答案:A 4.解析:由系统动量守恒得0=mv+(M-m),得=-v. 答案:B 5. 解析:A、B选项中汽车和飞机都是一个整体,没有发生分离,故不属于反冲运动.C选项中火箭发射是指火箭向后喷射出其携带的点燃着的燃气而使火箭筒向前运动,属于反冲运动的实例;D选项中反击式水轮机的运动是指水轮机向后喷射出其携带的水而使水轮机向前运动,也属于反冲运动的实例. 答案:CD 6.AC 7.解析:根据动量守恒定律,有: m1v=m2-m1. 得=,A正确B错误;碰撞前后质量为m1的小球动能的变化量为ΔEk1=m1v2-m1(2)=m1v2,质量为m2的小球动能的变化量为ΔEk2=m2()2=(3m1)=m1v2,所以ΔEk1∶ΔEk2=1∶1,C错误D正确. 答案:AD 8.解析:由图象知碰撞前A、B两球的速度分别为vA=0,vB=6 m/s,所以碰前A的动量为0,B的动量为6kg·m/s,碰撞后A、B两球共同的速度v=2 m/s,因质量不同,故动量不相等;碰后A球的动量为4 kg·m/s ,故动量改变量为4 kg·m/s. 答案:BD 9.解析:人和两船组成的系统动量守恒,两船原来静止,总动量为0,A,B(包括人)两船的动量大小相等,选项B正确. 经过n次跳跃后,A船速度为vA,B船速度为vB.0=mvA-(m+)vB,=,选项A错误. A船最后获得的动能为EkA=mv B船最后获得的动能为 EkB=v =·2 ==EkA.=,选项C正确. 答案:BC 10.解析:(1)B从点飞出做平抛运动, 2R=gt2 2R=vct 得vc=. (2)B从b到c,由机械能守恒定律, mv=mg×2R+mvc2,得vb=. (3)弹簧恢复原长过程中A与B组成的系统动量守恒,2mvA-mvB=0 得vA=vB= 由能量守恒定律,弹簧弹性势能 Ep=×2mv+mv 得Ep=3.75mgR. 答案:(1) (2) (3)3.75mgR 11.解析:(1)设a球经C点时速度为vC,则由机械能守恒得 mgh=mv 解得vC=,即a球与b球碰前的速度为. (2)设碰后b球的速度为v,由动量守恒得 mvC=(m+m)v故v=vC= 小球被细绳悬挂绕O摆动时,若细绳拉力为FT,则 FT-2mg=2m,解得FT=3mg FT>2.8mg,细绳会断裂,小球做平抛运动 设平抛的时间为t,则0.5h=gt2得 t= 故落点距C的水平距离为 s=vt=×=h 小球最终落到地面距C水平距离h处. 答案:(1) (2)断裂 h 12.解析:根据平抛运动的知识,对B球可列式为: H=gt2,s=vt. 两式联立解得:v=2 m/s. 设想两球发生弹性正碰,则由于两者的质量相等,发生碰撞过程双方交换速度,由此可知,A球碰撞前的速度v0=2 m/s. 从轨道上端到碰撞前的过程中其机械能守恒,有mgh=mv,解得h=0.2 m. 设想两球发生完全非弹性正碰,根据动量守恒,有:mv0=2mv,得A球碰撞前的速度大小为v0=4 m/s. 从轨道上端到碰撞前的过程中其机械能守恒,有mgh=mv,得h=0.8 m. 综合以上结论得:0.2 m≤h≤0.8 m. 答案:0.2 m≤h≤0.8 m 高考学习网: 高考学习网:。

2022届高考物理一轮复习 专题7 碰撞与动量守恒(含解析)新人教版

2022届高考物理一轮复习 专题7 碰撞与动量守恒(含解析)新人教版

专题七碰撞与动量守恒考点1 动量、冲量、动量定理1.如果没有空气阻力,天上的云变成雨之后落到地面,在经过一路的加速后,到达地面时的速度会达到300 m/s,这样的速度基本相当于子弹速度的一半,是非常可怕的.由于空气阻力的作用,雨滴经过变加速运动,最终做匀速运动,一般而言,暴雨级别的雨滴落地时的速度为8~9 m/s.某次下暴雨时李明同学恰巧撑着半径为0.5 m的雨伞(假设伞面水平,雨水的平均密度为0.5 kg/m3),由于下雨使李明增加撑雨伞的力最小约为()A.0.25 NB.2.5 NC.25 ND.250 N2.如图所示为某飞船与空间站对接时的示意图.已知空间站的质量为9.8×104 kg,飞船受到推进器的推力F为500 N,飞船与空间站对接后,推进器工作20 s,飞船和空间站的速度增加0.1 m/s,则()A.对接前后,飞船和空间站的动量守恒B.推进过程中,飞船对空间站的冲量与空间站对飞船的冲量相同C.飞船的质量为1.0×103 kgD.推进过程中,飞船对空间站的推力为490 N3.有一宇宙飞船,它的正面有效面积S=2 m2,以v=3×103 m/s的相对速度飞入一宇宙微粒区.此微粒区1 m3空间中有一个微粒,每一个微粒的平均质量为m=2×10-7 kg,设微粒与飞船外壳碰撞后附着于飞船上,要使飞船速度不变,飞船的牵引力应增加() A.3.6×103 N B.3.6 N C.1.2×103 N D.1.2 N4.[多选]第二届进博会于2019年11月在上海举办,会上展出了一种乒乓球陪练机器人,该机器人能够根据发球人的身体动作和来球信息,及时调整球拍将球击回,若机器人将乒乓球以原速率斜向上击回,球在空中运动一段时间后落到对方的台面上,忽略空气阻力和乒乓球的旋转,下列说法正确的是()A.击球过程合外力对乒乓球做功为零B.击球过程合外力对乒乓球的冲量为零C.在上升过程中,乒乓球处于失重状态D.在下落过程中,乒乓球处于超重状态5.有一种灌浆机可以持续将某种涂料以速度v喷在墙壁上,其喷射出的涂料产生的压强为p,若涂料打在墙壁上后便完全附着在墙壁上,涂料的密度为ρ,则墙壁上涂料厚度增加的速度u为()A.u=B.u=C.u=D.u=6.拍皮球是大家都喜欢的体育活动,能强身健体.已知皮球质量为m=0.4 kg,为保证皮球每次与地面碰撞后自然跳起的最大高度均为h=1.25 m,小明需每次在球到达最高点时拍球,每次拍球作用的距离为s=0.25 m,使球在离手时获得一个竖直向下、大小为4 m/s 的初速度v.若不计空气阻力及球的形变,g取10 m/s2,则每次拍球()A.手给球的冲量为1.6 kg· m/sB.手给球的冲量为2.0 kg· m/sC.人对球做的功为3.2 JD.人对球做的功为2.2 J7.如图所示,质量m=2 kg的木块静置在水平面上,受到一水平飞行的子弹打击,木块被子弹瞬间击穿后(击穿前后木块质量不变),在水平面上滑行了x=8 m距离后静止.已知木块与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度g=10 m/s2.求:(1)木块被击穿后获得的速度大小;(2)子弹对木块的打击力冲量的大小.考点2 动量守恒定律1. A、B两小球在光滑水平面上发生正碰,小球A的质量为m1=0.2 kg,碰撞前、后两球位置与时间的关系如图所示,由此可以判断()A.小球B的质量为m2=0.6 kgB.小球B的质量为m2=0.2 kgC.碰后小球A和B运动方向相同D.碰前小球A做加速运动,小球B做匀速运动2.[多选]如图所示,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,另一个小球A质量为,小球A以v0=6 m/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()A.B的最大速率为4 m/sB.B运动到最高点时的速率为 m/sC.B能与A再次发生碰撞D.B不能与A再次发生碰撞3.[多选]质量为M、左右内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m的小物块(可视为质点),小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子正中间,如图所示.现给小物块一水平向右的初速度v,小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间,并与箱子保持相对静止.设碰撞都是弹性的,不计空气阻力,则整个过程中,小物块与箱子组成的系统损失的动能为()A.mv2B.·v2C.NμmgLD.NμmgL4.如图所示,光滑水平面上停放一个木箱和小车,木箱质量为m,小车和人总质量为M,M:m=4:1,人以速率v沿水平方向将木箱推出,木箱被挡板以原速率反弹回来以后,人接住木箱再以同样大小的速率v第二次推出木箱,木箱又被原速反弹……,则人最多能推木箱的次数为 ()A.2B.3C.4D.15.如图所示,光滑半圆轨道竖直固定在光滑水平面上,直径MN竖直.刚开始时,小物块P 和Q静止,二者间有一被压缩后锁定的轻弹簧(与物块未拴接),弹簧锁定时的弹性势能为9 J.解除锁定(时间极短)后,P、Q将与弹簧分离.已知P、Q的质量均为0.25 kg,半圆轨道的半径R=0.4 m,重力加速度g取10 m/s2,不计一切阻力.(1)解除锁定后,求P、Q与弹簧分离时的速度大小;(2)判断Q能否通过半圆轨道的最高点,并说明理由.考点3 实验:验证动量守恒定律1.[6分]某实验小组利用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律.实验的主要步骤如下:①用游标卡尺测量小球A、B的直径d,如图乙所示,用天平测量小球A、B的质量分别为m1、m2;②用两条细线分别将球A、B悬挂于同一水平高度,且自然下垂时两球恰好相切,球心位于同一水平线上;③将球A向左拉起至其悬线与竖直方向的夹角为α时由静止释放,与球B碰撞后,测得球A向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为θ1,球B向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为θ2.(1)小球的直径d=cm.(2)若两球碰撞前后的动量守恒,则其表达式可表示为(用①、③中测量的量表示).(3)完成实验后,实验小组进一步探究.用质量相同的A、B两球重复实验步骤②、③,发现A球与B球碰撞后,A球静止,B球向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角略小于α,由此他们判断A、B两球的碰撞是(填“弹性碰撞”“非弹性碰撞”或“完全非弹性碰撞”).2.[7分]某同学用图甲所示装置通过M、N两弹性小球的碰撞来验证动量守恒定律,图甲中A是斜槽导轨,固定在水平桌面上,斜面BF顶端B点与斜槽导轨的水平末端平滑相接.实验时先使M球从斜槽上某一固定位置静止释放,落到斜面上的记录纸上留下痕迹,重复上述操作10次,得到M球的10个落点痕迹,如图乙所示,刻度尺贴近斜面且零刻度线与B点对齐.再把N球放在斜槽导轨水平末端,让M球仍从原位置静止释放,和N球碰撞后两球分别在斜面记录纸上留下各自的落点痕迹,重复这种操作10次.(不考虑小球对斜面的二次碰撞)(1)为了更精确地做好该实验,对两个碰撞小球的要求是M球的半径N球的半径,M球的质量N球的质量.(填“小于”“等于”或“大于”)(2)由图乙可得M球不与N球碰撞时在斜面上的平均落点位置到B点的距离为cm.(3)若已知斜面BF的倾角为θ,利用天平测出M球的质量m1,N球的质量m2,利用刻度尺测量平均落点位置C、D、E到B的距离分别为L C、L D、L E,,由上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是.(用所给物理量的字母表示)3.2019年9月,我国成功完成了76 km/h高速列车实车对撞试验,标志着我国高速列车安全技术达到了世界领先水平.某学习小组受此启发,设计了如下的碰撞实验,探究其中的能量损耗问题,实验装置如图甲所示.该小组准备了质量分别为0.20 kg、0.20 kg、0.40 kg的滑块A、B、C,滑块A右侧带有自动锁扣,左侧与穿过打点计时器(图中未画出)的纸带相连,滑块B、C左侧均带有自动锁扣,打点计时器所接电源的频率f=50 Hz.调整好实验装置后,在水平气垫导轨上放置A、B两个滑块,启动打点计时器,使滑块A以某一速度与静止的滑块B相碰并粘合在一起运动,纸带记录的数据如图乙所示;用滑块C替代滑块B,重复上述实验过程,纸带数据如图丙所示.(1)根据纸带记录的数据,滑块A与B碰撞过程中系统损失的动能为 J,滑块A 与C碰撞过程中系统损失的动能为 J.(计算结果均保留2位有效数字)(2)根据实验结果可知,被碰物体质量增大,系统损失的动能(填“增大”“减小”或“不变”).一、选择题(共9小题,54分)1.质量为m的篮球以水平速度大小v撞击竖直篮板后,以水平速度大小v'被弹回,已知v'<v,篮球与篮板撞击时间极短.下列说法正确的是 ()A.撞击时篮球受到的冲量大小为m(v'-v)B.撞击时篮板受到的冲量为零C.撞击过程中篮球和篮板组成的系统动量不守恒D.撞击过程中篮球和篮板组成的系统机械能守恒2.某研究小组的同学们用如图所示的装置做探究物体的加速度与力、质量的关系实验之后,对此实验又做了进一步的分析:在实验前通过垫块已经平衡了阻力,且砂和砂桶的总质量远小于小车和车上砝码的总质量,若将小车(含车上砝码)和砂桶(含砂)当成一个系统,由静止释放小车后,下列说法正确的是()A.系统动量守恒,机械能守恒B.系统动量不守恒,机械能守恒C.系统动量守恒,机械能不守恒D.系统动量不守恒,机械能不守恒3.甲、乙两物体在同一直线上运动,它们在0~0.4 s时间内的v-t图像如图所示.若两物体仅存在相互作用,则下列说法正确的是()A.0~0.4 s时间内甲对乙的冲量大小大于乙对甲的冲量大小B.0~t1时间内甲、乙位移之比为1∶3C.甲、乙质量之比为3∶1D.t1=0.28 s4.某质量为3 kg的木块在喷泉作用下,静止在距某喷口上方1 m的位置,喷口的圆形内径约为2 cm,若喷出的水全部撞击木块且冲击后水的速度变为零,则驱动该喷口喷水的水泵功率最接近(不计空气阻力,π取3,重力加速度g取10 m/s2) ()A.100 WB.200 WC.300 WD.400 W5.“引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器,借助行星的引力来改变自己的速度.为了分析这个过程,可以提出以下两种模型:探测器分别从行星运动的反方向或同方向接近行星,分别因相互作用改变了速度.如图甲、乙所示,以太阳为参考系,设行星运动的速度大小为u,探测器的初速度大小为v0,在图示的两种情况下,探测器在远离行星后速度大小分别为v1和v2.探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞,但是在行星的运动方向上,其运动规律可以与两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞规律类比.那么下列判断中正确的是()A.v1>v0B.v1=v0C.v2>v0D.v2=v06.如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为m的光滑弧形槽静置在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑,则()A.在以后的运动过程中,小球和槽的动量始终守恒B.在下滑过程中,小球和槽之间的相互作用力始终不做功C.被弹簧反弹后,小球和槽都做速率不变的直线运动D.被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,小球能回到槽高h处7.[多选]如图所示,光滑水平面上有质量均为m的A、B两个相同物块,物块A以速度v 向右运动,与静止不动、左端有一轻弹簧的物块B发生对心碰撞,碰撞后物块A与弹簧不粘连,在物块A与弹簧接触以后的过程中,下列说法正确的是()A.弹簧被压缩过程中两物块总动量小于mvB.弹簧被压缩到最短时两物块总动能为mv2C.弹簧恢复原长时,物块A的动量为零D.弹簧恢复原长时,物块B的动能为mv28.[多选]研究平抛运动的装置如图所示.图中PQ是圆弧轨道,轨道末端的切线水平,QEF 是斜劈的横截面,H是QE的中点,曲线QMNE是某次质量为m的小球做平抛运动的轨迹,M 在H的正上方,N在H的左侧且与H在同一水平线上.不计空气阻力,下列说法正确的是()A.小球在M点的速度方向与QE平行B.从Q到M与从M到N,小球重力做的功相等C.从Q到M与从M到N,小球的动量变化量之比为(+1)∶1D.从Q到M与从M到E,小球的速度变化量之比为1∶29.[多选]如图所示,小球A、B、C质量分别为2m、m、m,A与B、C间通过铰链用轻杆连接,杆长为l,B、C置于水平地面上.现让两轻杆并拢,以此时小球A在水平地面上的竖直投影为坐标原点,A由静止释放到下降到最低点的过程中,A、B、C在同一竖直平面内运动,忽略一切摩擦,重力加速度为g,则球A与地面接触时(小球直径远小于杆长)()A.球C速度大小为B.球B、C的动量之和为零C.球A落点在原点左侧D.A与地面接触时的速度大小为二、非选择题(共6小题,70分)10.[4分]某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律的实验.光滑的水平平台上的A点放置一个光电门.实验步骤如下:A.在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片;B.用天平分别测得小滑块a(含挡光片)和小球b的质量为m1、m2;C.将a和b用细线连接,中间夹一被压缩了的水平轻短弹簧,静止放置在平台上;D.烧断细线后,a、b被弹开,向相反方向运动;E.记录滑块a离开弹簧后通过光电门时挡光片的遮光时间t;F.小球b离开弹簧后从平台边缘飞出,落在水平地面上的B点,测出平台距水平地面的高度h及B点与平台边缘重垂线之间的水平距离x0;G.改变弹簧压缩量,进行多次实验.(1)用螺旋测微器测量挡光片的宽度,如图乙所示,则挡光片的宽度为mm.(2)若在误差允许范围内,满足m1=,则a、b与弹簧作用过程中系统动量守恒.(用上述实验所涉及物理量的字母表示,重力加速度为g)11.[6分]在“验证动量守恒定律”的实验中,一般采用如图所示的装置.其中P点为碰前入射小球落点的平均位置,M点为碰后入射小球落点的平均位置,N点为碰后被碰小球落点的平均位置.(1)若入射小球质量为m1,半径为r1;被碰小球的质量为m2,半径为r2,则.A.m1>m2,r1>r2B.m1>m2,r1<r2C.m1>m2,r1=r2D.m1<m2,r1=r2(2)以下所提供的测量工具中需要的是.A.刻度尺B.游标卡尺C.天平D.弹簧测力计E.秒表(3)在做实验时,对实验要求,以下说法正确的是.A.斜槽轨道必须是光滑的B.斜槽轨道末端的切线是水平的C.入射球每次都要从同一高度由静止滚下D.释放点应适当高点(4)设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,用如图所示装置进行实验,则“验证动量守恒定律”的表达式为.(用装置图中的字母表示)12.如图所示,一个足够长的圆筒竖直固定,筒内有一质量为M的滑块锁定在距圆筒顶端h1=5 m处.现将一个直径小于圆筒内径、质量为m的小球, 从圆筒顶端沿圆筒中轴线由静止释放,小球与滑块刚要碰撞时解除滑块的锁定,小球与滑块发生弹性碰撞后最高能上升到距圆筒顶端h2=3.2 m处.不计空气阻力,已知滑块与圆筒间的滑动摩擦力为f=7.2 N,重力加速度g取10 m/s2.(1)求小球与滑块的质量之比.(2)若滑块质量为0.9 kg,求小球从与滑块第一次碰撞到与滑块第二次碰撞的时间间隔t.13.[2021湖北荆州中学月考,14分]两质量均为2m的劈A和B紧挨着放置,两劈内侧均为半径为R的圆形光滑曲面,放在光滑水平面上,如图所示.一质量为m的物块(可视为质点)从劈A的最高点由静止滑下,然后又滑上劈B.重力加速度为g.求:(1)物块第一次离开劈A时,劈A后退的距离;(2)物块在劈B上能够达到的最大高度.14.如图所示,在光滑的水平面上有一长为L的木板B,上表面粗糙,在其左端有一光滑的圆弧槽C,与木板接触但不相连,圆弧槽的下端与木板上表面齐平,B、C静止在水平面上.现有滑块A以初速度v0从右端滑上B,并以v0的速度滑离B,之后恰好能到达C的最高点.A、B、C的质量均为m,重力加速度为g,求:(1)滑块A与木板B上表面间的动摩擦因数μ;(2)圆弧槽C的半径R;(3)当A滑离C时,C的速度.15.如图所示,一质量m=1 kg的滑块(可视为质点)从距斜面底端高度h0=8 m的位置由静止释放.已知斜面倾角θ=45°,滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.6,滑块滑至斜面底端时与挡板相碰,碰撞过程中无机械能损失,重力加速度为g=10 m/s2.求:(1)滑块第一次碰撞挡板前的瞬时速度大小;(2)第一次碰撞过程中,挡板对滑块的冲量大小;(3)所有碰撞过程中,挡板对滑块总的冲量大小.答案专题七碰撞与动量守恒考点1 动量、冲量、动量定理1.C设t时间内,落到雨伞上雨水的质量为m,根据动量定理,有Ft=mv,又m=vtπr2ρ,所以F=v2πr2ρ,代入数据解得F=25 N,所以选项C正确.2.D对接过程中,飞船受到推进器的推力作用,飞船和空间站整体动量不守恒,选项A 错误;推进过程中,飞船对空间站的推力大小等于空间站对飞船的推力大小,但二力方向相反,故飞船对空间站的冲量与空间站对飞船的冲量不相同,选项B错误;设飞船的质量为m,飞船与空间站对接后,推进器工作20 s的过程中,有(9.8×104 kg+m)×0.1 m/s=500 N×20 s,可得m=2.0×103 kg,选项C错误;飞船与空间站对接后,推进器工作20 s,飞船和空间站的速度增加0.1 m/s,加速度为0.005 m/s2,则飞船对空间站的推力为9.8×104 kg×0.005 m/s2=490 N,选项D正确.3.B在t时间内与飞船碰撞并附着于飞船上的微粒总质量为M=vtSm,设飞船对微粒的作用力为F,由动量定理得Ft=Mv,联立解得F=v2Sm,代入数据得F=3.6 N,根据牛顿第三定律,可知微粒对飞船的作用力为3.6 N,要使飞船速度不变,根据平衡条件,可知飞船的牵引力应增加3.6 N,选项B正确.4.AC 球拍将乒乓球原速率击回,合外力对乒乓球的冲量不为零,可知乒乓球的动能不变,动量方向发生改变,合外力对乒乓球做功为零,A正确,B错误;在乒乓球的运动过程中,加速度方向向下,乒乓球处于失重状态,C正确,D错误.5B在涂料持续被喷向墙壁并不断附着在墙壁上的过程中,涂料小颗粒的速度从v变为0.以Δt时间内喷在面积为ΔS上的质量为Δm的涂料为研究对象,设墙壁对它的作用力为F,它对墙壁的作用力为F',涂料增加的厚度为h.由动量定理可知F·Δt=Δm·v,其中Δm=ρ·ΔSh,则墙壁受到的压强p===.又因涂料厚度增加的速度为u=,联立解得u=,选项B正确.6.D为使皮球在离手时获得一个竖直向下、大小为4 m/s的初速度v,根据动量定理可知,合外力要给皮球的冲量为I=mv=0.4×4 kg· m/s=1.6 kg· m/s,手给球的冲量与重力给球的冲量之和等于合外力的冲量,故手给球的冲量小于1.6 kg· m/s,选项A、B错误;设人对球做的功为W,由动能定理知,W+mgs=mv2,解得W=2.2 J,选项D正确,C错误.7.(1)8 m/s(2)16 kg·m/s解析:(1)木块被击穿后在水平面上运动,对木块有μmg=ma(2分)得木块做匀减速直线运动的加速度大小a=μg=4 m/s2(1分)由匀变速直线运动规律有v2=2ax(1分)得木块被击穿后获得的速度大小v=8 m/s(1分).(2)对木块被击穿的过程,由动量定理有I=mv-0(2分)得子弹对木块打击力的冲量的大小I=16 kg·m/s(1分).考点2 动量守恒定律1.A由题图可知,碰前小球A的速度为v1=2 m/s,碰前小球B的速度为零,碰后小球A 的速度为v'1=-1 m/s,碰后小球B的速度为v'2=1 m/s,对小球A、B碰撞的过程,由动量守恒定律得m1v1=m1v'1+m2v'2,代入数据解得m2=0.6 kg,A正确,B错误;由以上分析可知,碰后A被反弹,则两球的运动方向相反,C错误;碰前小球A匀速运动,小球B静止,D错误.2.AD A与B发生弹性碰撞,设碰撞后瞬间A、B的速度分别为v A、v B,取水平向右为正方向,根据动量守恒定律和机械能守恒定律得v0=v A+Mv B,·=·+M,解得v A=-2 m/s,v B=4 m/s,故B的最大速率为4 m/s,选项A正确;B冲上C并运动到最高点时,B与C 共速,此过程由动量守恒定律有Mv B=(M+2M)v,解得B运动到最高点时的速率为v= m/s,选项B错误;B冲上C然后又滑下的过程,设B、C分离时速度分别为v'B、v'C,由水平方向动量守恒有Mv B=Mv'B+2Mv'C,由机械能守恒有M=Mv'+·2Mv',解得v'B=- m/s,由于|v'B|<|v A|,所以A、B不会再次发生碰撞,选项C错误,D正确.3.BD小物块与箱子作用过程中二者组成的系统满足动量守恒,小物块最后恰好又回到箱子正中间,二者相对静止,即二者共速,设速度为v1,则mv=(m+M)v1,系统损失动能ΔE k=mv2-(M+m)=·,A项错误,B项正确;由于碰撞为弹性碰撞,故碰撞时不损失能量,系统损失的动能等于系统产生的热量,即ΔE k=Q=NμmgL,C项错误,D项正确.4.B选木箱、人和小车组成的系统为研究对象,取向右为正方向,设第n(n为整数)次推出木箱后人与小车的速度为v n,第n次接住木箱后速度为v'n,由动量守恒定律第一次推出后有0=Mv1-mv,则v1=第一次接住后有Mv1+mv=(M+m)v'1第二次推出后有(M+m)v'1=Mv2-mv,则v2=第二次接住后有Mv2+mv=(M+m)v'2︙︙第n-1次接住后有Mv n-1+mv=(M+m)v'n-1第n次推出后有(M+m)v'n-1=Mv n-mv即v n=mv设最多能推n次,推出后有即≥v,且<v所以(+1)≤n<(+1)+1将=4代入,可得2.5≤n<3.5因为n取整数,故n=3.5.(1)6 m/s 6 m/s(2)能理由见解析解析:(1)设P、Q与弹簧分离时的速度大小分别为v1、v2,弹簧锁定时的弹性势能为E p,由动量守恒定律和机械能守恒定律得mv1=mv2(2分)E p=m+m(2分)联立解得v1=v2=6 m/s(1分).(2)假设Q能通过半圆轨道的最高点M,且在最高点的速度为v.根据机械能守恒定律可得m=mg·2R+mv2(2分)解得v=2 m/s另一方面,若Q恰能通过M点,在M点根据牛顿第二定律及向心力公式有mg=m(2分)解得v M=2 m/s<v故假设成立,Q能通过最高点(1分).考点3 实验:验证动量守恒定律1.(1)2.20(2分)(2)m1=-m1+m2(2分)(3)弹性碰撞(2分)解析: (1)小球A、B的直径d=22 mm+0.1×0 mm=22.0 mm=2.20 cm.(2)小球A下摆过程只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律得m1=m1gl(1-cos α),碰撞后,对A、B两球分别根据机械能守恒定律得m1v=m1gl(1-cos θ1)、m2v=m2gl(1-cos θ2),若两球碰撞前后的动量守恒,则满足m1v1=-m1v'1+m2v'2,联立以上四式得m1=m2-m1.(3)用质量相同的两个小球完成实验,且碰后A球静止,则说明两球发生的碰撞为弹性碰撞.2.(1)等于(1分)大于(1分)(2)54.2(53.5~54.5范围内均可)(2分)(3)m1=m1+m2(3分)解析:(1)为了验证水平方向上动量守恒并确保N球被碰后做平抛运动,应使两小球对心碰撞,需两小球半径相等;同时为确保M球碰撞后速度方向不变,M球的质量必须大于N 球的质量.(2)将图乙中的10个落点用圆规画出最小的圆圈住,圆心即为落点的平均位置,可知圆心到B点的距离为54.2 cm,允许有一定的误差,取值在53.5~54.5 cm范围内都算正确.(3)小球离开导轨后做平抛运动,有L cos θ=v0t及L sin θ=gt2,联立可得v0=,对照图甲和实验条件可知,D点为M球未与N球碰撞时单独做平抛运动的平均落点位置,有v1=,E点为N球被碰后做平抛运动的平均落点位置,对应有v2=,C点为M球与N球碰撞后做平抛运动的平均落点位置,对应有v'1=,将v1、v'1和v2代入公式m1v1=m1v'1+m2v2得m1=m1+m2.3.(1)0.45(2分) 0.60(2分)(2)增大(2分)解析:(1)打点计时器所接电源的频率f=50 Hz,周期T==0.02 s,由题图乙可知,碰撞前滑块A的速度为v A=×10-2 m/s=3.0 m/s,A与B碰撞并粘合在一起后速度为v AB=×10-2 m/s=1.5 m/s.碰撞前滑块A的动能E k A=m A=×0.20×3.02 J=0.90 J,碰撞后滑块A、B的总动能E k AB=(m A+m B)=×(0.20+0.20)×1.52 J=0.45 J,A与B碰撞过程中系统损失的动能为ΔE k1= E k A-E k AB=0.90 J-0.45 J=0.45 J.由题图丙可知,A与C碰撞并粘合在一起后速度为v AC=×10-2 m/s=1.0 m/s.碰撞前滑块A的动能E k A=m A=×0.20×3.02 J=0.90 J,碰撞后滑块A、C的总动能E k AC=(m A+m C)=×(0.20+0.40)×1.02 J=0.30 J,A与C碰撞过程中系统损失的动能为ΔE k2= E k A-E k AC=0.90 J-0.30 J=0.60 J.(2)根据实验结果可知,被碰物体质量增大,系统损失的动能增大.1.C撞击时篮球受到的冲量等于其动量的变化,即I=mv'-m(-v)=m(v'+v),选项A错误;碰撞时,篮球与篮板相互作用,相互作用力等大反向,作用时间相等,则篮板受到的冲量大小不为零,选项B错误;撞击时间极短,重力的冲量忽略不计,撞击前后篮板均保持静止,篮球速度反向,所以篮球和篮板组成的系统动量不守恒,选项C正确;由于v'<v,系统机械能有损失,不守恒,选项D错误.2.D把砂桶(含砂)与小车(含车上砝码)看成一个整体,这个整体在向下运动时受到摩擦力作用,除了摩擦力外还有重力、斜面的支持力,摩擦力做负功,支持力不做功,故系统的机械能不守恒,选项A、B错误;在砂桶向下运动的过程中,系统受到了合外力(砂桶重力)的作用,它们的动量越来越大,动量不守恒,选项C错误,D正确.3.C甲、乙两物体仅存在相互作用,则甲、乙两物体组成的系统动量守恒,故0~0.4 s 时间内甲对乙的冲量大小等于乙对甲的冲量大小,A错误;在v-t图像中,图线与坐标轴围成图形的面积表示位移,则0~t1时间内甲、乙位移之比为1∶5,B错误;由图线可知,甲、乙两物体加速度大小之比为1∶3,则甲、乙质量之比为3∶1,C正确;由图线可知a10 m/s2,则t1=0.3 s,D错误.乙的大小为4.B喷口的内径约2 cm,则半径约为r=0.01 m,木块静止在距喷口h=1 m的位置,即木块受到水的冲击力等于木块的重力,由动量定理得0-mv=-m木gt,在一段极短时间t内喷到木块上的水柱的质量为m=ρ水vtS,S=πr2,设水在刚喷出喷口时的速度为v喷,由机械能守恒定律可知mgh+mv2=m,设驱动该喷口喷水的水泵功率为P,在接近管口很短一段。

山东省2021高考物理一轮复习 专题七 碰撞与动量守恒精练(含解析)

山东省2021高考物理一轮复习 专题七 碰撞与动量守恒精练(含解析)

专题七碰撞与动量守恒【考情探究】课标解读考情分析备考指导考点内容动量、动量定理1。

理解冲量和动量。

2.通过理论推导和实验,理解动量定理,能用动量定理解释生产生活中的有关现象。

动量守恒定律是高考命题的重点和热点,常常与牛顿运动定律、能量守恒定律等知识综合考查。

常见的考查形式有:(1)动量定理在流体中的应用;(2)满足动量守恒定律条件的分析判断,对单一过程进行简单应用;(3)在碰撞、反冲等问题中,综合应用动量守恒定律、动量定理、能量守恒定律和牛顿运动定律。

1。

在学生初步形成的运动与相互作用观念和能量观念的基础上,引导学生通过研究碰撞现象拓展对物理世界的认识和理解。

2。

通过探究碰撞过程中的守恒量,进一步发展学生运动与相互作用观念和能量观念,使其了解物理规律具有适用范围和条件。

3。

通过实验探究和理论推导,让学生经历科学论证过程,理解动量定理的物理实质与牛顿第二定律的一致性.4.能从理论推导和实验验证的角度,理解动量守恒定律,深化对物体之间相互作用规律的理解。

5.能用动量和机械能的知识分析和解释机械运动现象,解决一维碰撞问题。

动量守恒定律及其应用1.通过理论推导和实验,理解动量守恒定律,能用动量守恒定律解释生产生活中的有关现象。

2.知道动量守恒定律的普适性.3.通过实验,了解弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。

4.定量分析一维碰撞问题并能解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞现象。

动量和能量的综合1。

能从牛顿运动定律、动量守恒定律、能量守恒定律思考物理问题.2.体会用守恒定律分析物理问题的方法,体会自然界的和谐与统一.【真题探秘】基础篇固本夯基【基础集训】考点一动量、动量定理1。

(多选)为了进一步探究课本中的迷你小实验,某同学从圆珠笔中取出轻弹簧,将弹簧一端固定在水平桌面上,另一端套上笔帽,用力把笔帽往下压后迅速放开,他观察到笔帽被弹起并离开弹簧向上运动一段距离。

不计空气阻力,忽略笔帽与弹簧间的摩擦,在弹簧恢复原长的过程中()A。

高考物理 考点汇总 考点7 碰撞与动量守恒 新人教版

高考物理 考点汇总 考点7 碰撞与动量守恒 新人教版

考点7 碰撞与动量守恒一、选择题1.(2012·大纲版全国卷·T21)如图,大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触.现将摆球a向左拉开一小角度后释放.若两球的碰撞是弹性的,下列判断正确的是( )A.第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等B.第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等C.第一次碰撞后,两球的最大摆角不相同D.发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置【解题指南】解答本题时可按以下思路分析:【解析】选A、D.两球弹性碰撞时动量守恒、动能守恒,设碰撞前a球速度为v,碰撞后两球速度大小分别为a baa bm m1v v vm m2-'==-+,aba b2m1v v vm m2'==+,速度大小相等,选项A正确;由于质量不同,碰后两球动量不相等,选项B错误;碰后动能转化为重力势能,由2a1mv mgh2=知,上升的最大高度相等,所以最大摆角相等,选项C错误;由于摆角很小,小球的运动可看作单摆模型,周期由摆长决定,所以两球的周期相等,各经过二分之一周期在平衡位置发生第二次碰撞,选项D正确.2.(2012·重庆理综·T17)质量为m的人站在质量为2m的平板小车上,以共同的速度在水平地面上沿直线前行,车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比.当车速为v0时,人从车上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下.跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计,则能正确表示车运动的v-t图象为( )【解题指南】跳下瞬间动量守恒,确定正方向,根据动量的矢量性列出动量守恒方程,求出人跳下小车后小车的瞬时速度即可.【解析】选B.跳车瞬间相互作用的内力远大于地面的摩擦阻力,所以,跳车瞬间动量守恒,设人跳下小车后小车的瞬时速度为v,根据动量守恒定律两球弹性碰撞时动量守恒、动能守恒碰撞后瞬间的速度大小碰后运动过程机械能守恒确定最大摆角建立单摆模型确定运动时间0023mv mv mv -=,所以0v 2v =,B 正确. 二、填空题(2012·上海单科·T22A)A 、B 两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行,A 质量为5kg ,速度大小为10m/s ,B 质量为2kg ,速度大小为5m/s ,它们的总动量大小为__________________kgm/s :两者碰撞后,A 沿原方向运动,速度大小为4m/s ,则B 的速度大小为__________________m/s 。

高中物理 考点17 碰撞与动量守恒(含高考试题)新人教版

高中物理 考点17 碰撞与动量守恒(含高考试题)新人教版

考点17 碰撞与动量守恒一、选择题1. (2013·福建高考)将静置在地面上,质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v 0竖直向下喷出质量为m 的炽热气体。

忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是 ( ) A.m M v 0 B.M m v 0 C.-M M m v 0 D.-m M mv 0 【解题指南】解答本题时应明确以下两点:(1)火箭模型在极短时间点火升空,遵循动量守恒定律。

(2)明确点火前后两个状态下研究对象的动量。

【解析】选D 。

火箭模型在极短时间点火,设火箭模型获得速度为v,据动量守恒定律有0=(M-m)v-mv 0,得v=-mM mv 0,故选D 。

2. (2013·天津高考)我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3 000 m 接力三连冠。

观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出,在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则 ( )A.甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B.甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D.甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功 【解题指南】解答本题可按以下思路进行:(1)先弄清运动员乙推甲的过程中相互作用力、作用时间、作用位移等各物理量的特点; (2)再根据动量定理中冲量和动量变化的关系及动能定理中做功与动能变化的关系判断。

【解析】选B 。

运动员乙推甲的过程中的甲和乙间的相互作用力等大反向,作用时间相等,故甲对乙的冲量和乙对甲的冲量大小相等,方向相反;由动量定理,动量变化的大小相等,方向相反,A 错,B 对;“交棒”过程中甲和乙的速度不一定相等,在乙推甲的过程中位移不一定相等,因而甲对乙做的负功和乙对甲做的正功的绝对值不一定相等,由动能定理,其动能变化量的绝对值也不一定相等,C 、D 错。

选修1高中物理高考物理动量守恒定律试题经典

选修1高中物理高考物理动量守恒定律试题经典

选修1高中物理高考物理动量守恒定律试题经典一、动量守恒定律 选择题1.两滑块a 、b 沿水平面上同一条直线运动,并发生碰撞,碰撞后两者粘在一起运动.两者的位置x 随时间t 变化的图象如图所示.若a 滑块的质量a m 2kg =,以下判断正确的是( )A .a 、b 碰撞前的总动量为3 kg m /s ⋅B .碰撞时a 对b 所施冲量为4 N s ⋅C .碰撞前后a 的动量变化为4 kg m /s ⋅D .碰撞中a 、b 两滑块组成的系统损失的动能为20 J2.如图,质量分别为m A 、m B 的两个小球A 、B 静止在地面上方,B 球距地面的高度h =0.8m ,A 球在B 球的正上方. 先将B 球释放,经过一段时间后再将A 球释放. 当A 球下落t =0.3s 时,刚好与B 球在地面上方的P 点处相碰,碰撞时间极短,碰后瞬间A 球的速度恰为零.已知m B =3m A ,重力加速度大小为g =10 m/s 2,忽略空气阻力及碰撞中的动能损失.下列说法正确的是( )A .B 球第一次到达地面时的速度为4m/sB .A 、B 球在B 球向上运动的过程中发生碰撞C .B 球与A 球碰撞后的速度为1m/sD .P 点距离地面的高度0.75m3.3个质量分别为m 1、m 2、m 3的小球,半径相同,并排悬挂在长度相同的3根竖直绳上,彼此恰好相互接触.现把质量为m 1的小球拉开一些,如图中虚线所示,然后释放,经球1与球2、球2与球3相碰之后,3个球的动量相等.若各球间碰撞时均为弹性碰撞,且碰撞时间极短,不计空气阻力,则m 1:m 2:m 3为( )A .6:3:1B .2:3:1C .2:1:1D .3:2:14.如图所示,小车质量为M ,小车顶端为半径为R 的四分之一光滑圆弧,质量为m 的小球从圆弧顶端由静止释放,对此运动过程的分析,下列说法中正确的是(g 为当地重力加速度)( )A .若地面粗糙且小车能够静止不动,则地面对小车的静摩擦力最大为mgB .若地面粗糙且小车能够静止不动,则地面对小车的静摩擦力最大为32mg C .若地面光滑,当小球滑到圆弧最低点时,小车速度为2()gR m M M m + D .若地面光滑,当小球滑到圆弧最低点时,小车速度为2()gR Mm M m + 5.如图所示,质量为M 的木板静止在光滑水平面上,木板左端固定一轻质挡板,一根轻弹簧左端固定在挡板上,质量为m 的小物块从木板最右端以速度v 0滑上木板,压缩弹簧,然后被弹回,运动到木板最右端时与木板相对静止。

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避躲市安闲阳光实验学校新题型一 碰撞与动量守恒之单项选择题样题展示高空作业须系安全带。

如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h (可视为自由落体运动)。

此后经历时间t 安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为A .2m ghmg t + B .2m gh mg t- C .m ghmg t+ D .m ghmg t- 【参考答案】A【试题分析】人下落h 高度为自由落体运动,由运动学公式22v gh =,可知2v gh =;缓冲过程(取向上为正)由动量定理得()0()F mg t mv -=--,解得2m ghF mg t=+,故选A 。

名师解读内容可能的分值 可能的题型 碰撞及动量守恒修订前10分选考–计算题修订后6分必考–四选一1.碰撞及动量守恒在选修3–5中虽然占用的篇幅不是很多,但是却是高考的热点,从这几年的时间,在选考的三个部分中,必有一道关于碰撞及动量守恒的题,而且分值相对也较高,一般为10分。

2.新出了的考试大纲和考试说明,将选修3–5的内容调整为必考内容,这种调整,更加说明了碰撞及能量守恒的重要性。

3.是考试的第一年,但是从往年选考的内容来看,碰撞和守恒在今年肯定会考,但是其考查形式可能就比较多样,比如可能将碰撞及动量守恒的知识以四选一的单项选择题的形式进行考查。

通关演练1.从高处跳到低处时,为了安全,一般都是让脚尖着地,这样做是为了A .减小冲量B .减小动量的变化量C .增大与地面的冲击时间,从而减小冲力D .增大人对地面的压强,起到安全作用2.如图所示,质量为M 的人在远离任何星体的太空中,与他旁边的飞船相对静止。

由于没有力的作用,他与飞船总保持相对静止的状态。

这个人手中拿着一个质量为m 的小物体,他以相对飞船为v 的速度把小物体抛出,在抛出物体后他相对飞船的速度大小为A .v M mB .v m MC .v m m M +D .v m M m+3.一位质量为m 的运动员从下蹲状态向上跳起,经t ∆时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v ,在此过程中,下列说法正确的是A .地面对他的冲量为mv mg t +∆,地面对他做的功为212mvB .地面对他的冲量为mv mg t -∆,地面对他做的功为零C .地面对他的冲量为mv ,地面对他做的功为212mv D .地面对他的冲量为mv mg t +∆,地面对他做的功为零4.如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为M 的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量为m (m <M )的小球从槽高h 处开始自由下滑,下列说法正确的是A .在以后的运动过程中,小球和槽的水平方向动量始终守恒B .在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C .全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒,且水平方向动量守恒D .被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,但小球不能回到槽高h 处 5.如图所示,甲、乙两车用轻弹簧相连静止在光滑的水平面上,现在同时对甲、乙两车施加等大反向的水平恒力F 1、F 2,使甲、乙同时由静止开始运动,在整个过程中,对甲、乙两车及弹簧组成的系统(假定整个过程中弹簧均在弹性限度内),正确的说法是A .系统受到外力作用,系统的总动量不断增大B .弹簧伸长到最长时,系统的机械能最大C .恒力对系统一直做正功,系统的机械能不断增大D .两物体的速度减少为零时,弹簧的弹力大小等于外力F 1、F 2的大小 6.一枚搭载着卫星以速率v 0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离。

已知前部分的卫星质量为m 1,后部分的箭体质量为m 2,分离后箭体以速率v 2沿原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v 1为 A .v 0–v 2B .v 0+v 2C .21021m v v v m =-D .()201201v v m m v v -+= 7.我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3 000 m 接力三连冠。

观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出。

在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则 A .甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量 B .甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反 C .甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D .甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功8.如图所示的装置中,木块B 与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A 沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短。

现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中 A .动量守恒、机械能守恒 B .动量不守恒、机械能不守恒 C .动量守恒、机械能不守恒D .动量不守恒、机械能守恒9.甲乙两球在水平光滑轨道上向同方向运动,已知它们的动量分别是p 1=5kg·m/s,p 2=7 kg·m/s,甲从后面追上乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为10 kg·m/s,则二球质量m 1与m 2间的关系可能是下面的哪几种A .m 1=m 2B .2m 1=m 2C .4m 1=m 2D .6m 1=m 2。

10.如图所示,两木块A 、B 用轻质弹簧连在一起,置于光滑的水平面上。

一颗子弹水平射入木块A ,并留在其中。

在子弹打中木块A 及弹簧被压缩的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是 A .动量守恒、机械能守恒 B .动量守恒、机械能不守恒 C .动量不守恒、机械能守恒 D .动量、机械能都不守恒1.静止在水面上的船长为L 、质量为M ,一个质量为m 的人站在船头,当此人由船头走到船尾时,不计水的阻力,船移动的距离是A .m mL B .mM mL+ C .m M mL - D .mM Lm M +-)( 2.如图所示,在光滑的水平面上固定着两轻质弹簧,一弹性小球在两弹簧间往复运动,把小球和弹簧视为一个系统,则小球在运动过程中 A .系统的动量守恒,动能守恒 B .系统的动量守恒,机械能守恒 C .系统的动量不守恒,机械能守恒 D .系统的动量不守恒,动能守恒3.如图所示,一倾角为α高为h 的光滑斜面,固定在水平面上,一质量为m 的小物块从斜面的顶端由静止开始滑下,滑到底端时速度的大小为v t ,所用时间为t ,则物块滑至斜面的底端时,重力的瞬时功率及重力的冲量分别为A .tmgh、0 B .mgv t 、mgt sin αC .mgv t cos α、mgtD .mgv t sin α、mgt 4.如图所示,两个质量相等的小球从同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下,下滑到达斜面底端的过程中 A .两物体所受重力做功相同 B .两物体所受合外力冲量相同 C .两物体到达斜面底端时时间相同 D .两物体到达斜面底端时动能不同5.如图所示,单摆摆球的质量为m ,摆球从最大位移A 处由静止释放,摆球运动到最低点B 时的速度大小为v 。

重力加速度为g ,不计空气阻力。

则摆球从A 运动到B 的过程中 A .重力做的功为221mvB .重力的最大瞬时功率为mgvC .重力的冲量为0D .重力的冲量大小为mv6.如图所示,一辆小车静止在光滑水平面上,A 、B 两人分别站在车的两端。

当两人同时相向运动时A.若小车不动,两人速率一定相等B.若小车向左运动,A的速率一定比B的小C .若小车向左运动,A的动量一定比B的大D.若小车向左运动,A的动量一定比B的小7.如图,一轻弹簧左端固定在长木板M的左端,右端与小木块m连接,且m、M间及M与地面的接触面均光滑。

开始时,m和M均静止,现同时对m、M 施加等大反向的水平恒力F1和F2,从两物体开始运动以后的全部运动过程中,弹簧形变不超过其弹性限度。

对于m、M和弹簧组成的系统,下列说法中正确的有:①由于F1、F2等大反向,故系统机械能守恒;②当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时,m、M各自的动能最大;③由于F1、F2大小不变,所以m、M各自一直做匀加速运动;④由于F1、F2等大反向,故系统的总动量始终为零A.①④ B.②③C.①②④ D.②④8.已知质量相同的两个物体发生弹性正碰时速度交换。

如图“牛顿摆”,由五个相同的钢球紧挨着悬挂在同一水平线上。

当拉起最左侧的球1并释放,由于相邻球间的碰撞,导致最右侧的球5被弹出,碰撞时动能不损失。

则A.相邻球间碰撞属于非弹性碰撞B.球5被弹起时,球4速度不为零C.球5被弹起时,球1速度等于零D.五个钢球组成的系统在整个运动过程中动量守恒9.如图所示,光滑平面上有一辆质量为2m的小车,车上左右两端分别站着甲、乙两人,他们的质量都是m,开始两个人和车一起以速度v0向右匀速运动。

某一时刻,站在车右端的乙先以相对地面向右的速度v跳离小车,然后站在车左端的甲以相对于地面向左的速度v 跳离小车。

两人都离开小车后,小车的速度将是A.v0 B.2v0 C.大于v0,小于2v0D.大于2v010.下列说法正确的是A.物体速度变化越大,则加速度一定越大B.物体动量发生变化,则物体的动能一定变化C.合外力对系统做功为零,则系统机械能一定守恒D.系统所受合外力为零,则系统的动量一定守恒11.如图所示,小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上,现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱,关于上述过程,下列说法中正确的是A.男孩和木箱组成的系统动量守恒B.小车与木箱组成的系统动量守恒C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D.木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同A B1.C 【解析】人在和地面接触时,人的速度减为零,由动量定理可知,(F –mg )t =∆mv ;而脚尖着地可以增加人着地的时间,由公式可知可以减小受到地面的冲击力,故C 正确,ABD 错误。

2.A 【解析】对物体和人而言,动量守恒,则mv =Mv ′,故人相对飞船的速度大小为v ′=v M m,选项A 正确。

3.D4.D【解析】小球在槽上运动时,由于小球受重力,故两物体组成的系统外力之和不为零,故动量不守恒;当小球与弹簧接触相互作用时,小球受外力,故动量不再守恒,故A 错误;下滑过程中两物体都有水平方向的位移,而力是垂直于球面的,故力和位移夹角不垂直,故两力均做功,故B 错误;全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒,但当小球与弹簧接触相互作用时,小球受外力,水平方向动量不守恒,C 错误;因两物体均有向左的速度,若槽的速度大于球的速度,则两物体不会相遇,小球不会到达最高点;而若球速大于槽速,则由动量守恒可知,两物体会有向左的速度,由机械能守恒可知,小球不会回到最高点,故D 正确。

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