2017-2019高考物理真题分类解析---动量
2017-2019年高考真题物理分项汇编_专题08 动量

专题08 动量1.(2019·江苏卷)质量为M 的小孩站在质量为m 的滑板上,小孩和滑板均处于静止状态,忽略滑板与地面间的摩擦.小孩沿水平方向跃离滑板,离开滑板时的速度大小为v ,此时滑板的速度大小为_________。
【答案】B2.(2018·新课标全国II 卷)高空坠物极易对行人造成伤害。
若一个50 g 的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的撞击时间约为2 ms ,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为A .10 NB .102 NC .103 ND .104 N 【答案】C正,由动量定理可知:()()0N mg t mv -=--,解得:1000N N ≈,根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为103 N ,故C 正确。
3.(2018·新课标全国I 卷)高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的均加速直线运动,在启动阶段列车的动能A .与它所经历的时间成正比B .与它的位移成正比C .与它的速度成正比D .与它的动量成正比【答案】B【解析】根据初速度为零匀变速直线运动规律可知,在启动阶段,列车的速度与时间成正比,即v =at ,即与列车的动量二次方成正比,选项D 错误。
4.(2018·新课标全国III 卷)如图,一平行板电容器连接在直流电源上,电容器的极板水平,两微粒a 、b所带电荷量大小相等、符号相反,使它们分别静止于电容器的上、下极板附近,与极板距离相等。
现同时释放a 、b ,它们由静止开始运动,在随后的某时刻t ,a 、b 经过电容器两极板间下半区域的同一水平面,a 、b 间的相互作用和重力可忽略。
下列说法正确的是A .a 的质量比b 的大B .在t 时刻,a 的动能比b 的大C .在t 时刻,a 和b 的电势能相等D .在t 时刻,a 和b 的动量大小相等【答案】BD【解析】根据题述可知,微粒a 向下加速运动,微粒b 向上加速运动,根据a 、b 经过电容器两极板间下半区域的同一水平面,可知a 的加速度大小大于b 的加速度大小,即a a >a b 。
2017年高考物理试题分项版汇编系列 专题08 动量(含解析)

专题08动量一、单选题1.类比是一种常用的研究方法.对于直线运动,教科书中讲解了由v t-图像求位移,由F x- (力-位移)图像求做功的方法.请你借鉴此方法分析下列说法,其中正确的是()A. 由F v- (力-速度)图线和横轴围成的面积可求出对应速度变化过程中力做功的功率B. 由F t- (力-时间)图线和横轴围成的面积可求出对应时间内力所做的冲量C. 由U I- (电压-电流)图线和横轴围成的面积可求出对应的电流变化过程中电流的功率D. 由rω- (角速度-半径)图线和横轴围成的面积可求出对应半径变化范围内做圆周运动物体的线速度【答案】B2.小球质量为2m,以速度v沿水平方向垂直撞击墙壁,球被反方向弹回速度大小是45v,球与墙撞击时间为t,在撞击过程中,球对墙的平均冲力大小是A. 25mvtB.85mvtC.185mvtD.2mvt【答案】C【解析】设初速度方向为正,则弹后的速度为-45v;则由动量定理可得:Ft=-2m×45v-2mv解得:F=185mvt-;负号表示力的方向与初速度方向相反;由牛顿第三定律可知,球对墙的平均冲击力为F′=F=185mvt;故选C.3.下列说法中正确的是()A. 冲量的方向一定和动量的方向相同B. 动量变化量的方向一定和动量的方向相同C. 物体的末动量方向一定和它所受合外力的冲量方向相同D. 冲量是物体动量变化的原因【答案】D【解析】解:A 、冲量的方向和动量的方向不一定相同,比如平抛运动,冲量方向竖直向下,动量方向是轨迹的切线方向.故A 错误.B 、动量增量的方向与合力的冲量方向相同,与动量的方向不一定相同,比如匀减速直线运动,动量增量的方向和动量的方向相反.故B 错误.C 、物体的末动量方向不一定和它所受合外力的冲量方向相同.故C 错误.D 、根据动量定理可知,冲量是物体的动量变化的原因.故D 正确.故选:D4.如图所示,两个质量和速度均相同的子弹分别水平射入静止在光滑水平地面上质量相同、材料不同的两矩形滑块A 、B 中,射入A 中的深度是射入B 中深度的两倍.上述两种射入过程相比较A. 射入滑块A 的子弹速度变化大B. 整个射入过程中两滑块受的冲量一样大,木块对子弹的平均阻力一样大C. 射入滑块A 中时阻力对子弹做功是射入滑块B 中时的两倍D. 两个过程中系统产生的热量相同【答案】D【解析】A 、根据动量守恒定律可得()0mv m M v =+,可知两种情况下木块和子弹的共同速度相同,两颗子弹速度变化相同,故A 错误;B 、两滑块的动量P Mv ∆=变化相同,受到的冲量相同,由()22011=m 22f Q F d v m M v =-+相对,射入A 中的深度是射入B 中深度的两倍,射入滑块A 中时平均阻力对子弹是射入滑块B 中时的12倍,故B 错误; C 、射入滑块A 中时阻力对子弹做功2201122f w mv mv =-与射入滑块B 中时阻力对子弹做功相等,故C 错误; D 、由()22011=m 22f Q F d v m M v =-+相对,两个过程中系统产生的热量相同,故D 正确; 故选D 。
三年高考(近年-近年)高考物理试题分项版解析专题07能量和动量(new)

专题07 能量和动量一、选择题1.【2017·新课标Ⅰ卷】将质量为1。
00 kg 的模型火箭点火升空,50 g 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 .30kg m/s ⋅B .5。
7×102kg m/s ⋅ C .6.0×102kg m/s ⋅D .6.3×102kg m/s ⋅【答案】A【考点定位】动量、动量守恒【名师点睛】本题主要考查动量即反冲类动量守恒问题,只要注意动量的矢量性即可,比较简单。
2.【2015·福建·30(2)】如图,两滑块A 、B 在光滑水平面上沿同一直线相向运动,滑块A 的质量为m ,速度为2v 0,方向向右,滑块B 的质量为2m ,速度大小为v 0,方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是。
A .A 和B 都向左运动 B .A 和B 都向右运动C .A 静止,B 向右运动D .A 向左运动,B 向右运动【答案】D【解析】取向右为正方向,根据动量守恒:B A mv mv mv v m 22200+=-,知系统总动量为零,所以碰后总动量也为零,即A 、B 的运动方向一定相反,所以D 正确;A 、B 、C 错误。
【考点】原子结构和原子核【方法技巧】本题主要考察动量守恒,在利用动量守恒解决问题时,注意动量是矢量,要先选择正方向。
3.【2015·北京·18】“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,人的动能一直减小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【答案】A【考点定位】牛顿运动定律、动量定理、功能关系。
高考全国3卷物理试题及答案近三年(2017-2019年)真题

如图,空间存在方向垂直于纸面( xOy 平面)向里的磁场。
在 x 0 区域,磁感应强度的大小为 B0 ;x 0 区域,磁感应强
度的大小为 B0(常数 1 )。一质量为 m 、电荷量为 q(q 0)
的带电粒子以速度 v0 从坐标原点 O 沿 x 轴正向射入磁场,此时开始计时,当粒子的速度方
B.若 va vb ,则一定有 Eka Ekb
C.若Ua Ub ,则一定有 Eka Ekb
D.若 va vb ,则一定有 hva Eka hvb Ekb
20.一质量为 2 kg 的物块在合外力 F 的作用下从静止开始沿直线运动。F 随时间 t 变化的
图线如图所示,则
A. t =1 s 时物块的速率为 1 m/s B. t =2 s 时物块的动量大小为 4 kg·m/s C. t =3 s 时物块的动量大小为 5 kg·m/s D. t =4 s 时物块的速度为零
A.2 倍
B.4 倍
C.6 倍
D.8 倍
18.甲乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。甲乙
7
两车的位置 x 随时间 t 的变化如图所示。下列说法正确的是
14.2017 年 4 月,我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交 会对接,对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行。与天宫二 号单独运行时相比,组合体运行的
A.周期变大
B.速率变大
C.动能变大
D.向心加速度变大
15.如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一 U 形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。 金属杆 PQ 置于导轨上并与导轨形成闭合回路 PQRS,一圆环形金属线框 T 位于回路围成 的区域内,线框与导轨共面。现让金属杆 PQ 突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于 感应电流的方向,下列说法正确的是
2017-2022年近6年全国卷高考物理真题分类汇编:动量守恒定律(Word版含答案)

2017-2022年近6年全国卷高考物理真题分类汇编:动量守恒定律学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题(本大题共5小题)1.(2020·全国·高考真题)甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动,甲追上乙,并与乙发生碰撞,碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。
已知甲的质量为1kg,则碰撞过程两物块损失的机械能为()A.3 J B.4 J C.5 J D.6 J2.(2020·全国·高考真题)行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。
若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是()A.增加了司机单位面积的受力大小B.减少了碰撞前后司机动量的变化量C.将司机的动能全部转换成汽车的动能D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积3.(2019·全国·高考真题)最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展.若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s,产生的推力约为4.8×106 N,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为A.1.6×102 kg B.1.6×103 kg C.1.6×105 kg D.1.6×106 kg4.(2017·全国·高考真题)如图所示,PQS是固定于竖直平面内的光滑的14圆周轨道,圆心O在S的正上方,在O和P两点各有一质量为m的小物块a和b,从同一时刻开始,a自由下落,b沿圆弧下滑。
以下说法正确的是()A .a 比b 先到达S ,它们在S 点的动量不相等B .a 与b 同时到达S ,它们在S 点的动量不相等C .a 比b 先到达S ,它们在S 点的动量相等D .b 比a 先到达S ,它们在S 点的动量不相等5.(2017·全国·高考真题)将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空,50 g 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 .30kg m/s ⋅B .5.7×102kg m/s ⋅C .6.0×102kg m/s ⋅D .6.3×102kg m/s ⋅二、多选题(本大题共6小题)6.(2021·全国·高考真题)质量为1kg 的物块在水平力F 的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动,F 与时间t 的关系如图所示。
高考物理- 动量和冲量(解析版)

专题7.10 动量和冲量【考纲解读与考频分析】动量和冲量是两个重要物理量,高考一般吧动量和冲量与其他知识综合考查。
【高频考点定位】:动量和冲量考点一:动量和冲量【3年真题链接】1.(2017海南物理·1)光滑水平桌面上有P、Q两个物块,Q的质量是P的n倍。
将一轻弹簧置于P、Q之间,用外力缓慢压P、Q。
撤去外力后,P、Q开始运动,P和Q的动量大小的比值为()A.2n B.n C.1nD.1【参考答案】.D【命题意图】本题考查动量守恒定律及其相关的知识点。
【解题思路】P、Q两个物块组成的系统动量守恒,根据动量守恒定律,撤去外力后,P、Q开始运动,P 和Q的动量大小的比值为1,选项D正确。
2..(2017·全国理综I卷·14)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600m/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.30kg⋅m/sB.5.7×210kg⋅m/sC.6.0×210kg⋅m/s D.6.3×210kg⋅m/s【参考答案】A【命题意图】本题考查动量守恒定律及其相关的知识点。
【关键一步】燃气从火箭喷口在很短的时间内喷出,其重力冲量和空气阻力冲量都很小,因此可把火箭和燃气组成的系统看作所受合外力为零,运用动量守恒定律解答。
【解题思路】燃气从火箭喷口在很短的时间内喷出的瞬间,火箭和燃气组成的系统动量守恒,设火箭的动量为p,根据动量守恒定律,可得:p-mv0=0,解得p=mv0=0.050kg×600m/s=30kg·m/s,选项A正确。
3.(2018北京理综)2022年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。
某滑道示意图如下,长直助滑道AB 与弯曲滑道BC 平滑衔接,滑道BC 高h =10 m ,C 是半径R =20 m 圆弧的最低点,质量m =60 kg 的运动员从A 处由静止开始匀加速下滑,加速度a =4.5 m/s 2,到达B 点时速度v B =30 m/s 。
(2017-2019)近三年全国各地物理高考真题分项汇编专题必修2(解析版)

专题05 曲线运动1.(2019·新课标全国Ⅱ卷)如图(a ),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。
某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v 表示他在竖直方向的速度,其v –t 图像如图(b )所示,t 1和t 2是他落在倾斜雪道上的时刻。
则A .第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小B .第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大C .第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大D .竖直方向速度大小为v 1时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大【答案】BD【解析】A .由v –t 图面积易知第二次面积大于等于第一次面积,故第二次竖直方向下落距离大于第一次下落距离,所以,A 错误;B .由于第二次竖直方向下落距离大,由于位移方向不变,故第二次水平方向位移大,故B 正确C .由于v –t 斜率知第一次大、第二次小,斜率越大,加速度越大,或由0v v a t-=,易知a 1>a 2,故C 错误;D .由图像斜率,速度为v 1时,第一次图像陡峭,第二次图像相对平缓,故a 1>a 2,由G –f y =ma ,可知,f y 1<f y 2,故D 正确。
2.(2019·江苏卷)如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动.座舱的质量为m ,运动半径为R ,角速度大小为ω,重力加速度为g ,则座舱A .运动周期为2πRωB .线速度的大小为ωRC .受摩天轮作用力的大小始终为mgD .所受合力的大小始终为m ω2R【答案】BD 【解析】由于座舱做匀速圆周运动,由公式2πTω=,解得:2πT ω=,故A 错误;由圆周运动的线速度与角速度的关系可知,v R ω=,故B 正确;由于座舱做匀速圆周运动,所以座舱受到摩天轮的作用力是变力,不可能始终为mg ,故C 错误;由匀速圆周运动的合力提供向心力可得:2F m R ω=合,故D 正确。
高考物理-历年高考真题分类汇编2017F单元 动量

F1 动量 冲量 动量定理20.F1(多选)[2017·全国卷Ⅲ] 一质量为2 kg 的物块在合外力F 的作用下从静止开始沿直线运动.F 随时间t 变化的图线如图所示,则( )图1A .t =1 s 时物块的速率为1 m/sB .t =2 s 时物块的动量大小为4 kg ·m/sC .t =3 s 时物块的动量大小为5 kg ·m/sD .t =4 s 时物块的速度为零20.AB [解析] 由题目可知F =2 N ,F ′=-1 N ,由动量定理Ft =m v 1-m v 0,可知t =1 s 时,Ft 1=m v 1,代入数据可得v 1=Ft 1m =2×12 m/s =1 m/s ,故A 正确;t =2 s 时,p =Ft 2,代入数据可得p =4 kg ·m/s ,故B 正确;t =3 s 时,p =Ft 2+F ′(t 3-t 2),代入数据可得p =3 kg ·m/s ,故C 错误;t =4 s 时,由Ft 2+F ′(t 4-t 2)=m v 4,代入数据可得v 4=Ft 2+F ′(t 4-t 2)m =2×2-1×(4-2)2m/s =1 m/s ,故D 错误.4.D6、E1、F1[2017·天津卷] “天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一.摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动.下列叙述正确的是( )图1A .摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变B .在最高点时,乘客重力大于座椅对他的支持力C .摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零D .摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变4.B [解析] 乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动,动能保持不变,而重力势能时刻改变,A 错误;在最高点合外力提供向心力,方向向下,所以在最高点,乘客重力大于座椅对他的支持力,B 正确;乘客重力的冲量等于重力与时间的乘积,C 错误;乘客向下的瞬时分速度时刻在改变,所以重力的瞬时功率也时刻在变化,D 错误.F2 动量守恒定律23.F2、K2、O2[2017·北京卷] 在磁感应强度为B 的匀强磁场中,一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变.放射出的α粒子(42He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动,其轨道半径为R .用m 、q 分别表示α粒子的质量和电荷量.(1)放射性原子核用A Z X 表示,新核的元素符号用Y 表示,写出该α衰变的核反应方程. (2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流,求圆周运动的周期和环形电流大小. (3)设该衰变过程释放的核能都转为α粒子和新核的动能,新核的质量为M ,求衰变过程的质量亏损Δm .23.[答案] (1)A Z X ―→A -4Z -2Y +42He(2)2πm qB q 2B 2πm (3)(M +m )(qBR )22mMc 2[解析] (2)设α粒子的速度大小为v ,由q v B =m v 2R ,T =2πR v ,得α粒子在磁场中运动周期T =2πmqB环形电流大小I =q T =q 2B2πm(3)由q v B =m v 2R ,得v =qBRm设衰变后新核Y 的速度大小为v ′,系统动量守恒,得 M v ′-m v =0 则v ′=m v M =qBRM由Δmc 2=12M v ′2+12m v 2得Δm =(M +m )(qBR )22mMc 2说明:若利用M =A -44m 解答,亦可.12.[2017·江苏卷] 【选做题】本题包括A 、B 、C 三小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答.若多做,则按A 、B 两小题评分.C .O2、O1、F2[选修3-5](1)原子核的比结合能曲线如图所示.根据该曲线,下列判断正确的有________.图1A .42He 核的结合能约为14 MeVB .42He 核比63Li 核更稳定C .两个21H 核结合成42He 核时释放能量D .235 92U 核中核子的平均结合能比8936Kr 核中的大(2)质子(11H)和α粒子(42He)被加速到相同动能时,质子的动量________(选填“大于”“小于”或“等于”)α粒子的动量,质子和α粒子的德布罗意波波长之比为________.(3)甲、乙两运动员在做花样滑冰表演,沿同一直线相向运动,速度大小都是1 m/s.甲、乙相遇时用力推对方,此后都沿各自原方向的反方向运动,速度大小分别为1 m/s 和2 m/s.求甲、乙两运动员的质量之比.C .(1)结合能等于比结合能乘以核子数,故42He 核的结合能约为28 MeV ,A 错误;由图像可知42He 核的比结合能大于63Li 核的比结合能,故B 正确;两个21H 核结合成一个42He 核,结合能增加,故一定存在质量亏损,故要释放能量,C 正确;235 92U 核中核子的平均结合能小于8936Kr 核中的,故D 错误.(2)由p =m v ,E k =12m v 2得p =2mE k ,所以质子和α粒子动能相同时,质子的动量更小.德布罗意波波长λ=h p =h2mE k,所以波长之比为2∶1.(3)由动量守恒定律得m 甲v 甲-m 乙v 乙=m 乙v 乙′-m 甲v 甲′ 解得m 甲m 乙=v 乙+v 乙′v 甲+v 甲′代入数据得m 甲m 乙=32.14.F2[2017·全国卷Ⅰ] 将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空,50 g 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/sB .5.7×102 kg ·m/sC .6.0×102 kg ·m/sD .6.3×102 kg ·m/s14.A [解析] 在燃气喷出后的瞬间,喷出的燃气的动量p =m v =30 kg ·m/s ,由动量守恒定律可得火箭的动量大小为30 kg ·m/s ,选项A 正确.10.A3、E3、F2[2017·天津卷] 如图所示,物块A 和B 通过一根轻质不可伸长的细绳相连,跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧,质量分别为m A =2 kg 、m B =1 kg.初始时A 静止于水平地面上,B 悬于空中.现将B 竖直向上再举高h =1.8 m (未触及滑轮),然后由静止释放.一段时间后细绳绷直,A 、B 以大小相等的速度一起运动,之后B 恰好可以和地面接触.取g =10 m/s 2,空气阻力不计.求:图1(1)B 从释放到细绳刚绷直时的运动时间t ; (2)A 的最大速度v 的大小; (3)初始时B 离地面的高度H .10.[答案] (1)0.6 s (2)2 m/s (3)0.6 m[解析] (1)B 从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动,有 h =12gt 2 ① 代入数据解得 t =0.6 s ②(2)设细绳绷直前瞬间B 速度大小为v B ,有 v B =gt ③细绳绷直瞬间,细绳张力远大于A 、B 的重力,A 、B 相互作用,由动量守恒得 m B v B =(m A +m B )v ④之后A 做匀减速运动,所以细绳绷直后瞬间的速度v 即为最大速度,联立②③④式,代入数据解得v =2 m/s ⑤(3)细绳绷直后,A 、B 一起运动,B 恰好可以和地面接触,说明此时A 、B 的速度为零,这一过程中A 、B 组成的系统机械能守恒,有12+m B gH=m A gH⑥2(m A+m B)v代入数据解得H=0.6 m⑦F3 动量综合问题F4 力学观点的综合应用25.A8、C5、F4[2017·全国卷Ⅲ] 如图,两个滑块A和B的质量分别为m A=1 kg和m B=5 kg,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5;木板的质量为m=4 kg,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1.某时刻A、B两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v0=3 m/s.A、B相遇时,A与木板恰好相对静止.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g=10 m/s2.求:图1(1)B与木板相对静止时,木板的速度;(2)A、B开始运动时,两者之间的距离.25.[答案] (1)1 m/s(2)1.9 m[解析] (1)滑块A和B在木板上滑动时,木板也在地面上滑动.设A、B所受木板的摩擦力和木板所受地面的摩擦力大小分别为f1、f2和f3,A和B相对于地面的加速度大小分别为a A和a B,木板相对于地面的加速度大小为a1.在滑块B与木板达到共同速度前有f1=μ1m A g①f2=μ1m B g②f3=μ2(m+m A+m B)g③由牛顿第二定律得f1=m A a A④f2=m B a B⑤f2-f1-f3=ma1⑥设在t1时刻,B与木板达到共同速度,其大小为v1.由运动学公式有v1=v0-a B t1⑦v1=a1t1⑧联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,代入已知数据得v1=1 m/s⑨(2)在t1时间间隔内,B相对于地面移动的距离为s B=v0t1-12a B t21⑩设在B与木板达到共同速度v1后,木板的加速度大小为a2.对于B与木板组成的体系,由牛顿第二定律有f1+f3=(m B+m)a2⑪由①②④⑤式知,a A=a B;再由⑦⑧式知,B与木板达到共同速度时,A的速度大小也为v1,但运动方向与木板相反.由题意知,A和B相遇时,A与木板的速度相同,设其大小为v2.设A的速度大小从v1变到v2所用的时间为t2,则由运动学公式,对木板有v2=v1-a2t2⑫对A有v2=-v1+a A t2⑬在t2时间间隔内,B(以及木板)相对地面移动的距离为s1=v1t2-12a2t22⑭在(t1+t2)时间间隔内,A相对地面移动的距离为s A=v0(t1+t2)-12a A(t1+t2)2⑮A和B相遇时,A与木板的速度也恰好相同.因此A和B开始运动时,两者之间的距离为s0=s A+s1+s B⑯联立以上各式,并代入数据得 s 0=1.9 m ⑰(也可用如图的速度—时间图线求解)F5 实验:验证碰撞中的动量守恒1.[2017·吉林四中月考] 如图K181所示,一铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以速度v 抽出纸条后,铁块掉在地面上的P 点,若以2v 速度抽出纸条,则铁块落地点为( )图K181A .仍在P 点B .在P 点左侧C .在P 点右侧不远处D .在P 点右侧原水平位移的两倍处 1.B2.一位质量为m 的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt 时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v .在此过程中(重力加速度为g )( )A .地面对他的冲量为m v +mg Δt ,地面对他做的功为12m v 2B .地面对他的冲量为m v +mg Δt ,地面对他做的功为零C .地面对他的冲量为m v ,地面对他做的功为12m v 2D .地面对他的冲量为m v -mg Δt ,地面对他做的功为零2.B [解析] 设地面对运动员的作用力为F ,则由动量定理得:(F -mg )Δt =m v ,故F Δt =m v +mg Δt ;运动员从下蹲状态到身体伸直并刚好离开地面,地面对运动员做功为零,这是因为地面对人的作用力沿力的方向没有位移.B 正确.3.(多选)[2017·河南南阳一中月考] 如图K193甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别为m 1和m 2的两物块A 、B 相连接,并静止在光滑的水平面上.现使B 瞬时获得水平向右的速度3 m/s ,以此刻为计时起点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图像信息可得( )图K193A .在t 1、t 3时刻两物块达到共同速度1 m/s ,且弹簧都处于伸长状态B .从t 3到t 4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长C .两物块的质量之比为m 1∶m 2=1∶2D .在t 2时刻A 与B 的动能之比为E k1∶E k2=8∶13.BD [解析] 图线与横轴围成的面积表示位移大小,在t 1时刻B 的位移大于A 的位移,此时弹簧处于拉伸状态,在t 3时刻B 做加速运动,即受到向右的弹力,所以此时弹簧处于压缩状态,当B 的加速度为零时,弹簧弹力为零,所以t 4时刻B 受到的弹力为零,即弹簧恢复原长,故从t 3到t 4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长,A 错误,B 正确;由于整个过程中两者和弹簧组成的系统动量守恒,故从0~t 1过程中有m 2×3 m/s =(m 2+m 1)×1 m/s ,解得2m 2=m 1,故m 1∶m 2=2∶1,C 错误;在t 2时刻A 的速度为v A =2 m/s ,B 的速度为v B =-1 m/s ,根据m 1∶m 2=2∶1,解得E k1∶E k2=8∶1,故D 正确.4.[2017·广东肇庆二模] 如图K195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14圆弧槽C 与长木板接触但不相连,圆弧槽的下端与木板上表面相平,B 、C 静止在水平面上.现有滑块A 以初速度v 0从右端滑上B ,并以12v 0的速度滑离B ,恰好能到达C 的最高点.A 、B 、C 的质量均为m ,求:(1)滑块A 与木板B 上表面间的动摩擦因数μ;(2)14圆弧槽C 的半径R ; (3)当A 滑离C 时,C 的速度大小.图K1954.(1)5v 2016Lg (2)v 2064g (3)v 02[解析] (1)当A 在B 上滑动时,A 与B 、C 整体发生作用,规定向左为正方向,由于水平面光滑,故A 与B 、C 组成的系统动量守恒,有m v 0=m ·12v 0+2m v 1解得v 1=14v 0由能量守恒定律知系统动能的减小量等于滑动过程中产生的内能,有Q =μmgL =12m v 20-12m ⎝⎛⎭⎫v 022-12×2m ×⎝⎛⎭⎫v 042解得μ=5v 2016Lg.(2)当A 滑上C 时,B 与C 分离,A 与C 发生作用,设到达最高点时速度相等,为v 2,规定向左为正方向,A 与C 组成的系统水平方向动量守恒,有m ×12v 0+m v 1=2m v 2解得v 2=3v 08A 与C 组成的系统机械能守恒,有 12m ⎝⎛⎭⎫v 022+12m ×⎝⎛⎭⎫v 042=12×(2m )v 22+mgR 解得R =v 2064g.(3)当A 滑下C 时,设A 的速度为v A ,C 的速度为v C ,规定向左为正方向,A 与C 组成的系统水平方向动量守恒,且v C >v A ,有m ·12v 0+m v 1=m v A +m v CA 与C 组成的系统动能守恒,有 12m ⎝⎛⎭⎫v 022+12m ×⎝⎛⎭⎫v 042=12m v 2A +12m v 2C解得v C =v 02.5.某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验,在小车A 的前端粘有橡皮泥,设法使小车A 做匀速直线运动,然后与原来静止的小车B 相碰并粘在一起,继续做匀速运动,设计如图K421所示:图K421在小车A 的后面连着纸带,电磁打点计时器的频率为50 Hz ,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.(1)若已得到打点纸带如图K422所示,并测得各计数点间的距离.在图上标出A 为运动起始点,则应选________段来计算A 碰前的速度,应选________段来计算A 和B 碰后的共同速度.图K422(2)已测得小车A 的质量m A =0.40 kg ,小车B 的质量m B =0.20 kg ,则由以上结果可得碰前总动量为__________kg ·m/s ,碰后总动量为________kg ·m/s.5.(1)BC DE(2)0.42 kg ·m/s 0.417 kg ·m/s[解析] (1)因为小车A 与B 碰撞前、后都做匀速运动,且碰后A 与B 粘在一起,其共同速度比A 原来的速度小.所以应选点迹分布均匀且点距较大的BC 段计算A 碰前的速度,选点间距小的DE 段计算A 和B 碰后的共同速度.(2)由图可知,碰前A 的速度和碰后A 、B 的共同速度分别为v A =10.5×10-20.02×5 m/s =1.05m/s ,v ′A =v AB =6.95×10-20.02×5m/s =0.695 m/s.故碰撞前、后的总动量分别为:p =m A v A =0.40×1.05 kg ·m/s =0.42 kg ·m/sp ′=(m A +m B )v ′A =(0.40+0.20)×0.695 kg ·m/s =0.417 kg ·m/s.。
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2017-2019高考物理真题分类解析---动量 1.(2019·江苏卷)质量为M 的小孩站在质量为m 的滑板上,小孩和滑板均处于静止状态,忽略滑板与地面间的摩擦.小孩沿水平方向跃离滑板,离开滑板时的速度大小为v ,此时滑板的速度大小为_________。
【答案】B
2.(2018·新课标全国II 卷)高空坠物极易对行人造成伤害。
若一个50 g 的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的撞击时间约为2 ms ,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为
A .10 N
B .102 N
C .103 N
D .104 N 【答案】C
正,由动量定理可知:()()0N mg t mv -=--,解得:1000N N ≈,根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为103 N ,故C 正确。
3.(2018·新课标全国I 卷)高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的均加速直线运动,在启动阶段列车的动能
A .与它所经历的时间成正比
B .与它的位移成正比
C .与它的速度成正比
D .与它的动量成正比
【答案】B
【解析】根据初速度为零匀变速直线运动规律可知,在启动阶段,列车的速度与时间成正比,即v =at ,
即与列车的动量二次方成正比,选项D 错误。
4.(2018·新课标全国III 卷)如图,一平行板电容器连接在直流电源上,电容器的极板水平,两微粒a 、b
所带电荷量大小相等、符号相反,使它们分别静止于电容器的上、下极板附近,与极板距离相等。
现同时释放a 、
b ,它们由静止开始运动,在随后的某时刻t ,a 、b 经过电容器两极板间下半区域的同一水平面,a 、b 间的相互作用和重力可忽略。
下列说法正确的是
A .a 的质量比b 的大
B .在t 时刻,a 的动能比b 的大
C .在t 时刻,a 和b 的电势能相等
D .在t 时刻,a 和b 的动量大小相等
【答案】BD
【解析】根据题述可知,微粒a 向下加速运动,微粒b 向上加速运动,根据a 、b 经过电容器两极板间下半区域的同一水平面,可知a 的加速度大小大于b 的加速度大小,即a a >a b 。
对微粒a ,由牛顿第二定
律,qE=m a a a ,对微粒b ,由牛顿第二定律,qE=m b a b ,联立解得:a qE m >b
qE m ,由此式可以得出a 的质量比b 小,选项A 错误;在a 、b 两微粒运动过程中,a 微粒所受合外力大于b 微粒,a 微粒的位移大于b 微粒,根据动能定理,在t 时刻,a 的动能比b 大,选项B 正确;由于在t 时刻两微粒经过同一水平面,电势相等,电荷量大小相等,符号相反,所以在t 时刻,a 和b 的电势能不等,选项C 错误;由于a 微粒受到的电场力(合外力)等于b 微粒受到的电场力(合外力),根据动量定理,在t 时刻,a 微粒的动量等于b 微粒,选项D 正确。
【名师点睛】若此题考虑微粒的重力,你还能够得出a 的质量比b 小吗?在t 时刻力微粒的动量还相等吗?在t 时间内的运动过程中,微粒的电势能变化相同吗?
5.(2017·新课标全国Ⅰ卷)将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空,50 g 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 .30kg m/s ⋅
B .5.7×102kg m/s ⋅
C .6.0×102kg m/s ⋅
D .6.3×102kg m/s ⋅ 【答案】A
【解析】设火箭的质量(不含燃气)为m 1,燃气的质量为m 2
,根据动量守恒,m 1v 1=m 2v 2,解得火箭的动量为:p =m 1v 1=m 2v 2=30 kg m/s ⋅,所以A 正确,BCD 错误。
【名师点睛】本题主要考查动量即反冲类动量守恒问题,只要注意动量的矢量性即可,比较简单。
6.(2017·新课标全国Ⅲ卷)一质量为2 kg 的物块在合外力F 的作用下从静止开始沿直线运动。
F 随时间t 变化的图线如图所示,则
A .t =1 s 时物块的速率为1 m/s
B .t =2 s 时物块的动量大小为4 kg·m/s
C .t =3 s 时物块的动量大小为5 kg·m/s
D .t =4 s 时物块的速度为零
【答案】AB
【解析】由动量定理有Ft =mv ,解得Ft v m =,t =1 s 时物块的速率 1 m/s Ft v m
==,A 正确;F –t 图线与时间轴所围面积表示冲量,所以t =2 s 时物块的动量大小为2 2 kg m/s 4 kg m/s p =⨯⋅=⋅,B 正确;t =3 s 时物块的动量大小为(2211) kg m/s 3 kg m/s p '=⨯-⨯⋅=⋅,C 错误;t =4 s 时物块的动量大小为(2212) kg m/s 2 kg m/s p ''=⨯-⨯⋅=⋅,速度不为零,D 错误。
【名师点睛】求变力的冲量是动量定理应用的重点,也是难点。
F –t 图线与时间轴所围面积表示冲量。
7.(2017·江苏卷)甲、乙两运动员在做花样滑冰表演,沿同一直线相向运动,速度大小都是1 m/s ,甲、乙相遇时用力推对方,此后都沿各自原方向的反方向运动,速度大小分别为1 m/s 和2 m/s .求甲、乙两运动员的质量之比.
【答案】3:2
【解析】由动量守恒定律得11222211m v m v m v m v ''-=-,解得122211m v v m v v '+='
+
代入数据得1232
m m =。
【名师点睛】考查动量守恒,注意动量的矢量性,比较简单。