2011-2018年高考物理试卷分类汇编:24.动量守恒定律
十年高考物理真题(2011-2023)分类汇编专题08 动量定理及动量守恒定律(解析版)

十年高考物理真题(2011-2023)分类汇编专题08 动量定理及动量守恒定律(解析版)一、动量定理动量定理是描述物体运动的一个基本定理,它指出:在一个封闭系统内,当外力作用于物体上时,物体的动量变化等于作用在该物体上的外力。
动量定理可以表示为以下公式:物体的动量变化 = 外力的冲量其中,冲量定义为力对时间的积分,即:冲量= ∫(F dt)根据动量定理,我们可以推导出一些物体运动的关系。
1. 动量定理的应用动量定理在物理学中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景:a) 车辆碰撞在车辆碰撞中,动量定理可以通过计算碰撞前后物体的动量来判断碰撞力的大小和方向。
例如,当两辆车以不同的速度相撞时,根据动量定理可以计算出它们的相对速度和撞击力。
b) 弹丸射击在弹丸射击中,动量定理可以用来计算弹丸的速度和撞击力。
通过测量弹丸的质量和速度,可以使用动量定理来推导出撞击目标的力度。
c) 物体的反弹当一个物体在碰撞后发生反弹时,动量定理可以用来解释反弹的原理。
根据动量守恒定律,碰撞前后物体的总动量保持不变,因此在撞击后物体会反弹。
2. 动量定理的示例题目下面是一道常见的动量定理示例题目:题目:一个质量为1kg的物体以2m/s的速度在空中自由运动,受到一个水平方向的2N的恒力作用,请问物体在2秒钟后的速度是多少?解答:根据动量定理,我们可以将物体的动量变化表示为:物体的动量变化= 外力的冲量。
根据题目,外力的大小为2N,恒力作用时间为2s,因此冲量可以计算为2N * 2s = 4Ns。
根据动量定理,我们可以得到动量变化等于冲量的公式:物体的动量变化 = 4Ns。
根据动量的定义,我们可以将物体的动量表示为动量 = 质量 * 速度。
根据题目,物体的质量为1kg,所以物体的动量可以表示为动量 = 1kg * 2m/s = 2kg·m/s。
根据物体的动量变化等于冲量的公式,我们可以得到2kg·m/s = 4Ns,解方程得到物体的速度为2m/s。
近三年高考真题之动量 动量守恒定律-2018年高三物理一

1.(2017全国Ⅰ,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 2v 2=m 1v 1=30 kg m/s ⋅,所以A 正确;BCD 错误。
2.(2017新课标Ⅲ 20)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/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 【答案】AB【名师点睛】变力的冲量的求法是动量定理应用的重点,也是难点。
F-t图象中的面积表示这段时间内力的冲量是求变力的冲量的常用方法3.(2017天津卷,4)“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A.摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变B.在最高点,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【答案】B【名师点睛】本题的难点在于对动量定理的理解,是“物体所受合力的冲量等于动量的变化”,而学生经常记为“力的冲量等于物体动量的变化”。
4. (2016天津理综)如图所示,方盒A静止在光滑的水平面上,盒内有一小滑块B,盒的质量是滑块的2倍,滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ。
2011-2018年高考真题物理试题分类汇编:碰撞(精编+解析版)

2011-2018年高考真题物理试题分类汇编:碰撞试题部分1.2015年理综天津卷9、(1)如图所示,在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板,A 球在水平面上静止放置,B 球向左运动与A 球发生正碰,B 球碰撞前、后的速率之比为3∶1,A 球垂直撞向挡板,碰后原速率返回,两球刚好不发生碰撞,A 、B 两球的质量之比为__________,A 、B 碰撞前、后两球总动能之比为_______________2. 2013年江苏卷5. 水平面上,一白球与一静止的灰球碰撞,两球质量相等. 碰撞过程的频闪照片如图所示,据此可推断,碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的(A)30% (B)50% (C)70% (D)90% 3. 2012年理综全国卷21.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 向左边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 4. 2011年理综全国卷20.质量为M 、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,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,井与箱子保持相对静止。
设碰撞都是弹性的,则整个过程中,系统损失的动能为A .B .C .D .Nμm gL5. 2014年理综大纲卷21.一中子与一质量数为A (A >1)的原子核发生弹性正碰。
若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为 ( )A .11-+A AB .11+-A A C .214)A (A + D .2211)A ()A (-+ 6.2014年理综大纲卷24.(12 分)冰球运动员甲的质量为80.0kg 。
高考物理动量守恒定律真题汇编(含答案)含解析

高考物理动量守恒定律真题汇编(含答案)含解析一、高考物理精讲专题动量守恒定律1.在图所示足够长的光滑水平面上,用质量分别为3kg 和1kg 的甲、乙两滑块,将仅与甲拴接的轻弹簧压紧后处于静止状态.乙的右侧有一挡板P .现将两滑块由静止释放,当弹簧恢复原长时,甲的速度大小为2m/s ,此时乙尚未与P 相撞.①求弹簧恢复原长时乙的速度大小;②若乙与挡板P 碰撞反弹后,不能再与弹簧发生碰撞.求挡板P 对乙的冲量的最大值. 【答案】v 乙=6m/s. I =8N 【解析】 【详解】(1)当弹簧恢复原长时,设甲乙的速度分别为和,对两滑块及弹簧组成的系统,设向左的方向为正方向,由动量守恒定律可得:又知联立以上方程可得,方向向右。
(2)乙反弹后甲乙刚好不发生碰撞,则说明乙反弹的的速度最大为由动量定理可得,挡板对乙滑块冲量的最大值为:2.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四分之一圆弧槽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0v 从右端滑上B ,一段时间后,以02v 滑离B ,并恰好能到达C 的最高点.A 、B 、C 的质量均为m .求: (1)A 刚滑离木板B 时,木板B 的速度; (2)A 与B 的上表面间的动摩擦因数μ; (3)圆弧槽C 的半径R ;(4)从开始滑上B 到最后滑离C 的过程中A 损失的机械能.【答案】(1) v B =04v ;(2)20516v gL μ=(3)2064v R g =(4)201532mv E ∆=【解析】 【详解】(1)对A 在木板B 上的滑动过程,取A 、B 、C 为一个系统,根据动量守恒定律有:mv 0=m2v +2mv B 解得v B =4v (2)对A 在木板B 上的滑动过程,A 、B 、C 系统减少的动能全部转化为系统产生的热量222000111()2()22224v v mgL mv m m μ⨯=--解得20516v gLμ=(3)对A 滑上C 直到最高点的作用过程,A 、C 系统水平方向上动量守恒,则有:2mv +mv B =2mv A 、C 系统机械能守恒:22200111()()222242v v mgR m m mv +-⨯=解得264v R g= (4)对A 滑上C 直到离开C 的作用过程,A 、C 系统水平方向上动量守恒0024A C mv mv mv mv +=+ A 、C 系统初、末状态机械能守恒,2222001111()()222422A C m m m m +=+v v v v 解得v A =4v . 所以从开始滑上B 到最后滑离C 的过程中A 损失的机械能为:2220015112232A mv E mv mv ∆=-=【点睛】该题是一个板块的问题,关键是要理清A 、B 、C 运动的物理过程,灵活选择物理规律,能够熟练运用动量守恒定律和能量守恒定律列出等式求解.3.如图所示,质量M=1kg 的半圆弧形绝缘凹槽放置在光滑的水平面上,凹槽部分嵌有cd 和ef 两个光滑半圆形导轨,c 与e 端由导线连接,一质量m=lkg 的导体棒自ce 端的正上方h=2m 处平行ce 由静止下落,并恰好从ce 端进入凹槽,整个装置处于范围足够大的竖直方向的匀强磁场中,导体棒在槽内运动过程中与导轨接触良好。
2018年高考三物理试题分类汇编动量、能量守恒(含解析)

122018年高考高三物理试题分类汇编:动量、能量守恒二、非选择题6. 江苏省淮阴中学2018届高三摸底考试质量分别为m 1和m 2的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v 1、v 2同向运动并发生对心碰撞,碰后m 2被右侧的墙原速弹回,又与m 1相碰,碰后两球都静止。
求:两球第一次碰后m 1球的速度大小。
解:根据动量守恒定律得:⎩⎨⎧'=''+'=+221122112211v m v m v m v m v m v m(2分)解得:1221112m v m v m v +=' (2分)7.福建省龙岩二中2018届高三摸底考试如下图所示是固定在水平地面上的横截面为“”形的光滑长直导轨槽,槽口向上(图为俯视图)。
槽内放置一个木质滑块,滑块的左半部是半径为R 的半圆柱形光滑凹槽,木质滑块的宽度为2R ,比“”形槽的宽度略小。
现有半径r(r<<R)的金属小球以水平初速度V 0冲向滑块,从滑块的一侧半圆形槽口边缘进入。
已知金属小球的质量为m ,木质滑块的质量为3m ,整个运动过程中无机械能损失。
求: (1)当金属小球滑离木质滑块时,金属小球和木质滑块的速度各是多大;(2)当金属小球经过木质滑块上的半圆柱形槽的最右端A 点时,金属小球的对地速度。
解:(1)设滑离时小球喝滑块的速度分别为21v v 和,由动量守恒2103mv mv mv +=又2221203212121mv mv mv == 得201v v -= 0221v v = (2)小球过A 点时沿轨道方向两者有共同速度v ,沿切向方向速度为v '22202132121)3(v m mv mv vm m mv '==+= 得002321v v v v ='=32413022=='+=∴αtg v v v v 合8.湖北省众望高中2018届高三周练如图所示,长度为L 的轻杆上端连着一质量为m 的体积可忽略的小重物B .杆的下端用铰链固接于水平面上的A 点.同时,置于同一水平面上的立方体C 恰与B 接触,立方体C 的质量为M .今做微小的扰动,使杆向右倾倒,设B 与C 、C 与水平面间均无摩擦,而B 与C 刚脱离接触的瞬间,杆与地面夹角恰好为π/6.求B 与C 的质量之比m/M 。
【高考物理试题分类汇编】(2011-2018年)-024.动量守恒定律

2011-2018年高考物理试题分类汇编第24节 动量守恒定律1.2012年物理上海卷22.(A 组)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 。
答案: 40; 10,解析:总动量m/s kg 405210521⋅=⨯-⨯=-=v M v M p B A ;碰撞过程中满足动量守恒,2121v M v M v M v M B A B A '+'=-,代入数据可得: v B =10m/s2.2011年上海卷22A.光滑水平面上两小球a 、b 用不可伸长的松弛细绳相连。
开始时a 球静止,b 球以一定速度运动直至绳被拉紧,然后两球一起运动,在此过程中两球的总动量 (填“守恒”或“不守恒”);机械能 (填“守恒”或“不守恒”)。
答案:守恒,不守恒。
解析:本题考查动量守恒定律及机械能守恒定律。
两球在光滑水平地面上,外力和为零,故系统的总动量守恒。
由于绳子在瞬间绷紧,系统的动能将有一部分转化为热量,故机械能不守恒。
3. 2013年上海卷22A .质量为M 的物块静止在光滑水平桌面上,质量为m 的子弹以水平速度v 0射入物块后,以水平速度2v 0/3射出。
则物块的速度为 ,此过程中损失的机械能为 。
答案: 03mv M , ()Mm v m M 18520-解析:由动量守恒定律,m v 0=m ·2v 0/3+Mv ,解得v =03mv M.由能量守恒定律,此过程中损失的机械能为△E =12m v 02-12m ·(2v 0/3)2+12Mv 2=518 m v 02 -118Mm 2 v 02。
4.2015年上海卷22A .两小孩在冰面上乘坐“碰碰车”相向运动。
2011-2018年高考真题物理试题分类汇编:动量和动量定理(精编+解析版)

2011-2018年高考真题物理试题分类汇编:动量和动量定理试题部分1.2012年天津卷9. (1)质量为0.2kg 的小球竖直向下以6m/s 的速度落至水平地面,再以4m/s 的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞前后的动量变化为 kg•m/s 。
若小球与地面的作用时间为0.2s ,则小球受到地面的平均作用力大小为 N (g =10m/s 2)。
2.2014年物理上海卷22A .动能相等的两物体A 、B 在光滑水平面上沿同一直线相向而行,它们的速度大小之比 v A ∶v B =2: 1,则动量大小之比P A ∶P B = ;两者碰后粘在一起运动,其总动量与A 原来动量大小之比P ∶P A = 。
3.2017年海南卷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 .2nB .nC .1nD .1 4.2015年理综重庆卷3.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 mgB mgC mg+ D mg - 5.2015年理综北京卷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6.2018年全国卷II 、15.高空坠物极易对行人造成伤害。
2018年高考物理真题分类精编动量定理

7-1(2018全国1,24,12分)一质量为m 的烟花弹获得动能E 后,从地面竖直升空,当烟花弹上升的速度为零时,弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分,两部分获得的动能之和也为E ,且均沿竖直方向运动.爆炸时间极短,重力加速度大小为g ,不计空气阻力和火药的质量,求(1)烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间; (2)爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度 【答案】(1)1/gmE2 ;(2)2E/mg 【解析】(1)设烟花弹上升的初速度为vE =1/2mv 20 ①(1设烟花弹从地面开始上升到火药爆炸所用的时间为t0-v0=-gt ②(1t =1/gmE2 ③(2(2)设爆炸时烟花弹距地面的高度为h 1 E =mgh1 ④(1火药爆炸后,烟花弹上、下两部分均沿竖直方向运动,设炸后瞬间其速度分别为v 1和v 2.由1/4mv 21+1/4mv 22=E ⑤(2 1/2mv1+1/2mv 2=0 ⑥(2由⑥式知,烟花弹两部分的速度方向相反,向上运动部分做竖直上抛运动.设爆炸后烟花弹向上运动部分继续上升的高度为h21/4mv 21=1/2mgh 2 ⑦(1h =h1+h 2=2E/mg ⑧(2 7-2(2018全国2,15,6分)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【解析】根据自由落体运动和动量定理有2gh=v2(h为25层楼的高度,约70 m),Ft=mv,代入数据解得F≈1×103 N,所以C正确.7-3(2018全国2,24,12分)汽车A在水平冰雪路面上行驶,驾驶员发现其正前方停有汽车B,立即采取制动措施,但仍然撞上了汽车B.两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示,碰撞后B车向前滑动了4.5 m,A车向前滑动了2.0 m,已知A和B的质量分别为kg 和kg,两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10,两车碰撞时间极短,在碰撞后车轮均没有滚动,重力加速度大小.求(1)碰撞后的瞬间B车速度的大小;(2)碰撞前的瞬间A车速度的大小.【答案】(1)(2)【解析】试题分析:两车碰撞过程动量守恒,碰后两车在摩擦力的作用下做匀减速运动,利用运动学公式可以求得碰后的速度,然后在计算碰前A车的速度.(1)设B车质量为m B,碰后加速度大小为a B,根据牛顿第二定律有①式中μ是汽车与路面间的动摩擦因数.设碰撞后瞬间B车速度的大小为,碰撞后滑行的距离为.由运动学公式有②联立①②式并利用题给数据得③(2)设A车的质量为m A,碰后加速度大小为a A.根据牛顿第二定律有④设碰撞后瞬间A车速度的大小为,碰撞后滑行的距离为.由运动学公式有⑤设碰撞后瞬间A车速度的大小为,两车在碰撞过程中动量守恒,有⑥联立③④⑤⑥式并利用题给数据得7-4(2018全国3,25,20分)如图,在竖直平面内,一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切.BC为圆弧轨道的直径.O为圆心,OA和OB之间的夹角为α,sinα=,一质量为m的小球沿水平轨道向右运动,经A点沿圆弧轨道通过C点,落至水平轨道;在整个过程中,除受到重力及轨道作用力外,小球还一直受到一水平恒力的作用,已知小球在C 点所受合力的方向指向圆心,且此时小球对轨道的压力恰好为零.重力加速度大小为g.求:(1)水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小;(2)小球到达A点时动量的大小;(3)小球从C点落至水平轨道所用的时间.【答案】(1)(2)(3)【解析】试题分析本题考查小球在竖直面内的圆周运动、受力分析、动量、斜下抛运动及其相关的知识点,意在考查考生灵活运用相关知识解决问题的的能力.解析(1)设水平恒力的大小为F0,小球到达C点时所受合力的大小为F.由力的合成法则有①②设小球到达C点时的速度大小为v,由牛顿第二定律得③由①②③式和题给数据得④⑤(2)设小球到达A 点的速度大小为v1,作CD ⊥PA ,交PA 于DDA =R sin α ⑥ CD =R (1+cos α)-mg ·CD -F0·DA =1/2mv 2-1/2mv 21 由④⑤⑥⑦⑧式和题给数据得,小球在A 点的动量大小为⑨(3)小球离开C 点后在竖直方向上做初速度不为零的匀加速运动,加速度大小为g .设小球在竖直方向的初速度为,从C 点落至水平轨道上所用时间为t .由运动学公式有⑩由⑤⑦⑩式和题给数据得7-5(2018北京,22,16分)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.取重力加速度g =10 m/s 2. (1)求长直助滑道AB 的长度L ;(2)求运动员在AB 段所受合外力的冲量的I 大小;(3)若不计BC 段的阻力,画出运动员经过C 点时的受力图,并求其所受支持力F N 的大小.【解析】(1)根据匀变速直线运动公式,有L =(v 2B -v 2A )/2a =100 m (2)根据动量定理,有I =mvB -mv A =1 800 N ·s(3)运动员经C根据动能定理,运动员在BC段mgh =1/2mv2C-1/2mv2B根据牛顿第二定律,有F N-mg=m v2C/R联立解得F N=3 900 N7-6(2018天津,9(1),4分)质量为0.45 kg0.05 kg200 m/s[ZZ(Z]〓〓〓〓[ZZ)][JP] m/s.若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5×10 3 N,则子弹射入木块的深度为[ZZ(Z]〓〓〓〓[ZZ)]m.〖ZK【答案】 20 0.2【解析】子弹打木块的过程,子弹与木块组成的系统动量守恒,由动量守恒定律有mv0=(M+m)v,将已知条件代入解得v=20 m/s;由功能关系可知,Q=fd=1/2mv20-1/2(M+m)v2,解得d=0.2 m.7-7(2018江苏,12C(3),4分)如图所示,悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m,运动速度的大小为v,方向向下.经过时间t,小球的速度大小为v,方向变为向上.忽略空气阻力,重力加速度为g,求该运动过程中,小球所受弹簧弹力冲量的大小.【答案】【解析】取向上为正方向,动量定理mv-(-mv)=I且I=(F-mg)t解得IF=Ft=2mv+mgt。
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第24节动量守恒定律 1.2012年物理上海卷22.(A 组)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 。
答案:40;10,解析:总动量m /s kg 405210521⋅=⨯-⨯=-=v M v M p B A ;碰撞过程中满足动量守恒,2121v M v M v M v M B A B A '+'=-,代入数据可得:v B =10m/s 2.2011年上海卷22A.光滑水平面上两小球a 、b 用不可伸长的松弛细绳相连。
开始时a 球静止,b 球以一定速度运动直至绳被拉紧,然后两球一起运动,在此过程中两球的总动量(填“守恒”或“不守恒”);机械能(填“守恒”或“不守恒”)。
答案:守恒,不守恒。
解析:本题考查动量守恒定律及机械能守恒定律。
两球在光滑水平地面上,外力和为零,故系统的总动量守恒。
由于绳子在瞬间绷紧,系统的动能将有一部分转化为热量,故机械能不守恒。
3.2013年上海卷22A .质量为M 的物块静止在光滑水平桌面上,质量为m 的子弹以水平速度v 0射入物块后,以水平速度2v 0/3射出。
则物块的速度为,此过程中损失的机械能为。
答案:03mv M,()M mv m M 1852-解析:由动量守恒定律,mv 0=m ·2v 0/3+Mv ,解得v =3mv M.由能量守恒定律,此过程中损失的机械能为△E =12mv 02-12m ·(2v 0/3)2+12Mv 2=518mv 02-118Mm 2v 02。
4.2015年上海卷22A .两小孩在冰面上乘坐“碰碰车”相向运动。
A 车总质量为50kg ,以2m/s 的速度向右运动;B 车总质量为70kg ,以3m/s 的速度向左运动。
碰撞后,A 以1.5m/s 的速度向左运动,则B 的速度大小为________m/s ,方向向________(选填“左”或“右”)。
答案:0.5;左解析:规定向右为正方向,由动量守恒定律得B B A A B B A A v m v m v m v m '+'-=-,解得v'B =-0.5m/s所以B 的速度大小为0.5m/s ,方向向左。
5.2017年新课标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 .5.7×102kg ∙m/sC .6.0×102kg ∙m/sD .6.3×102kg ∙m/s【答案】A【解析】设火箭的质量为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 2v 2=m 1v 1=30kg ∙m/s ,所以A 正确;BCD 错误。
6.2016年上海卷22A.如图,粗糙水平面上,两物体A 、B 以轻绳相连,在恒力F 作用下做匀速运动。
某时刻轻绳断开,A 在F 牵引下继续前进,B 最后静止。
则在B 静止前,A 和B 组成的系统动量_________(选填:“守恒”或“不守恒“)。
在B 静止后,A 和B 组成的系统动量。
(选填:“守恒”或“不守恒“) 【答案】守恒;不守恒【解析】轻绳断开前,A 、B 做匀速运动,系统受到的拉力F 和摩擦力平衡,合外力等于零,即0A B F f f --=,所以系统动量守恒;当轻绳断开B 静止之前,A 、B 系统的受力情况不变,即0A B F f f --=,所以系统的动量依然守恒;当B 静止后,系统的受力情况发生改变,即A A F f m a -=,系统合外力不等于零,系统动量不守恒。
7.2016年天津卷9、(1)如图所示,方盒A 静止在光滑的水平面上,盒内有一个小滑块B ,盒的质量是滑块质量的2倍,滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ;若滑块以速度v开始向左运动,与盒的左右壁发生无机械能损失的碰撞,滑块在盒中来回运动多次,最终相对于盒静止,则此时盒的速度大小为;滑块相对于盒运动的路程为。
【答案】3v 23v gμ【解析】设滑块质量为m ,则盒子的质量为2m ;对整个过程,由动量守恒定律可得:mv =3mv共解得v 共=3v由能量关系可知:22113()223v mgx mv m μ=-⋅⋅ 解得:23v x gμ=8.2014年理综重庆卷4.一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/s 2。
则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是 【答案】B【解析】弹丸水平飞行爆炸时,在水平方向系统动量守恒,设m 乙=m ,则m 甲=3m ,故爆炸前水平方向总动量P=(3m+m )v =8m 。
而爆炸后两弹片做平抛运动,由平抛运动规律:,t v x ,t v x ,gt h 乙乙甲甲===221 选项A 中:v 甲=2.5m/s ,v 乙=0.5m/s(向左),P'=3m ×2.5+m ×(-0.5)=7m ,不满足动量守恒,A 错误;选项B 中:v 甲=2.5m/s ,v 乙=0.5m/s ,P'==3m ×2.5+m ×0.5=8m ,满足动量守恒,B 正确; 选项C 中:v 甲=2m/s ,v 乙=1m/s ,P'==3m ×2+m ×1=7m ,不满足动量守恒,C 错误; 选项D 中:v 甲=2m/s ,v 乙=1m/s(向左),P'==3m ×2+m ×(-1)=5m ,不满足动量守恒,DBCA错误。
9.2012年理综重庆卷17.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v 0时,人从车上以相对于地面大小为v 0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 答:B解析:人与平板小车以共同的速度在水平地面上沿直线前行,由于受到阻力作用,做减速直线运动;当车速为v 0时,人从车上以相对于地面大小为v 0的速度水平向后跳下瞬间,系统动量守恒,(m +2m )v 0=-mv 0+2mv ,解得v =2v 0。
人跳离后车向前做减速直线运动,直到停止,所以能正确表示车运动的v —t 图象为B 。
10.2012年理综天津卷10(16分)、如图所示,水平地面上固定有高为h 的平台,台面上固定有光滑坡道,坡道顶端距台面高也为h ,坡道底端与台面相切。
小球A 从坡道顶端由静止开始滑下,到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小球B 发生碰撞,并粘连在一起,共同沿台面滑行并从台面边缘飞出,落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半。
两球均可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g 。
求 (1)小球A 刚滑至水平台面的速度v A (2)A 、B 两球的质量之比m A :m B解析:(1)小球A 在坡道上只有重力做功机械能守恒,有gh m v m A A A =221① 解得gh v A 2=②Ov 21.5OA v0OCv 0ODv 00.5(2)小球A 、B 在光滑台面上发生碰撞粘在一起速度为v ,根据系统动量守恒得v m m v m B A A A )(+=③离开平台后做平抛运动,在竖直方向有h gt =221④ 在水平方向有vt h =21⑤ 联立②③④⑤化简得31∶∶=B A m m 11.2014年理综北京卷22.(16分)如图所示,竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切,小滑块A 和B 分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。
现将A 无初速度释放,A 与B 碰撞后结合为一个整体,并沿桌面滑动。
已知圆弧轨道光滑,半径R =0.2m;A 和B 的质量相等;A 和B 整体与桌面之间的动摩擦因数μ=0.2。
取重力加速度g =10m/s 2。
求: (1)碰撞前瞬间A 的速率v ;(2)碰撞后瞬间A 和B 整体的速率v'; (3)A 和B 整体在桌面上滑动的距离l . 【答案】(1)2m/s (2)1 m/s (3)0.25m【解析】(1)滑块从圆弧最高点滑到最低点的过程中,根据机械能守恒定律,有 (2)滑块A 与B 碰撞,根据动量守恒定律,有 (3)滑块A 与B 粘在一起滑行,根据动能定理,有 12.2011年理综四川卷23.(6分)随着机动车数量的增加,交通安全问题日益凸显。
分析交通违法事例,将警示我们遵守交通法规,珍惜生命。
一货车严重超载后的总质量为49t ,以54km/h 的速率匀速行驶。
发现红灯时司机刹车,货车即做匀减速直线运动,加速度的大小为2.5m/s 2(不超载时则为5m/s 2)。
⑴若前方无阻挡,问从刹车到停下来此货车在超载及不超载时分别前进多远? ⑵若超载货车刹车时正前方25m 处停着总质量为1t 的轿车,两车将发生碰撞,设相互A作用0.1s 后获得相同速度,问货车对轿车的平均冲力多大?解析:(1)货车刹车时的初速是v 0=15m/s ,末速是0,加速度分别是2.5m/s 2和5m/s 2,根据位移推论式得av S 220=代入数据解得:超载45=S m ;不超载5.22=S m 。
(2)货车与轿车相撞时的速度为10255.2222522=⨯⨯-=-=aS v v m/s相撞时动量守恒,有V m M Mv )(+=得8.9=V m/s 对轿车根据动量定理有mV ft =解得4108.9⨯=f N 13.2014年理综天津卷10.(16分)如图所示,水平地面上静止放置一辆小车A ,质量m A =4kg ,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计.可视为质点的物块B 置于A 的最右端,B 的质量m B =2kg .现对A 施加一个水平向右的恒力F =10N ,A 运动一段时间后,小车左端固定的挡板B 发生碰撞,碰撞时间极短,碰后A 、B 粘合在一起,共同在F 的作用下继续运动,碰撞后经时间t =0.6s ,二者的速度达到v t =2m/s .求 (1)A 开始运动时加速度a 的大小; (2)A 、B 碰撞后瞬间的共同速度v 的大小; (3)A 的上表面长度l . 【答案】(1)2.5m/s 2(2)1m/s (3)0.45m【解析】⑴以A 为研究对象,由牛顿第二定律有A F m a = ① 代入数据解得a =2.5m/s 2②⑵对A 、B 碰撞后共同运动t =0.6s 的过程,由动量定理得 ()()A B t A B Ft m m v m m v =+-+③代入数据解得v =1m/s④⑶设A 、B 发生碰撞前,A 的速度为v A ,对A 、B 发生碰撞的过程,由动量守恒定律有 ()A A A B m v m m v =+⑤A 从开始运动到与B 发生碰撞前,由动能定理有212A AFl m v = ⑥由④⑤⑥式,代入数据解得l =0.45m ⑦14.2017年天津卷10.(16分)如图所示,物块A 和B 通过一根轻质不可伸长的细绳连接,跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧,质量分别为m A =2kg 、m B =1kg 。