(五年高考真题)2016届高考物理 专题十七 碰撞与动量守恒(全国通用)
高考物理(5年高考+3年模拟)(全国卷2地区通用)课件：专题七 碰撞与动量守恒
h= -
⑧
考查点 动量定理、能量守恒定律、物体平衡 解题关键 在流体中运用动量知识时一定要取Δt时间内的流体为研究对象。
考点二 动量守恒定律及应用
4.(2017 课标Ⅰ,14,分6 )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/s B.5.7× 10 2 kg·m/s C.6.0× 10 2 kg·m/s D.6.3 × 10 2 kg·m/s
答案 C 本题考查机械能守恒定律、动量定理。由机械能守恒定律可得mgh = mv 2,可知鸡
蛋落地时速度大小v= ,鸡蛋与地面作用过程中,设竖直向上为正方向,由动量定理得(F-
mg )t=0-(- mv ),可知鸡蛋对地面产生的冲击力大小为F= + mg ,每层楼高度约为3 m, 则
h =24 × 3 m=72 m, 得F≈949 N, 接近10 3 N,故选项C 正确。 易错点拨 估算能力 (1)每层楼高度约为3 m, 注意身边的物理知识。 (2)在计算时重点注意数量级。
答案 A 本题考查动量守恒定律。由于喷出过程中重力和空气阻力可忽略,则模型火箭与 燃气组成的系统动量守恒。燃气喷出前系统静止,总动量为零,故喷出后瞬间火箭的动量与喷 出燃气的动量等值反向,可得火箭的动量大小等于燃气的动量大小,则|p 火|=|p 气|= m 气v气=0.05 kg × 600 m/s=30 kg·m/s,A 正确。
易错点拨 系统中量与物的对应性 动量守恒定律的应用中,系统内物体至少为两个,计算各自的动量时,需注意速度与质量对应于 同一物体。
高考物理 考点汇总 考点17 碰撞与动量守恒
考点17 碰撞与动量守恒一、选择题（2012·福建理综·T29（2））如图,质量为M 的小船在静止水面上以速率v 0向右匀速行驶,一质量为m 的救生员站在船尾,相对小船静止.若救生员以相对水面速率v 水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为 .A.0m v v M +B.0m v v M -C.00()m v v v M ++D.00()m v v v M +- 【解题指南】解答本题时应明确以下两点:(1)动量守恒定律是矢量表达式.(2)规定正方向.【解析】选C.以向右为正方向，据动量守恒定律有()0M m v mv Mv '+=-+，解得()00m v v v v M '=++，故选C.二、填空题1.（2012·天津理综·T9（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 k g·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.(取g=10m/s 2)【解题指南】解答本题时要注意以下两点：（1） 动量、动量的变化量是矢量，计算时要注意正方向的选取（2） 小球与地面碰撞过程中，除了受地面的作用力外，同时受到重力的作用【解析】取向上为正方向，小球与地面碰撞前的动量为： 11()0.2(6)/ 1.2/P m v kg m s kg m s=-=⨯-⋅=-⋅ 小球与地面碰撞后的动量为：220.24/0.8/P mv kg m s kg m s ==⨯⋅=⋅小球与地面碰撞前后动量的变化量为：212/P P P kg m s ∆=-=⋅ 由动量定理得：()F mg t P -∆=∆，所以：20.210120.2P F mg N N N t ∆=+=+⨯=∆【答案】2 122.（2012.山东理综T38（1））氢原子第n 能级的能量为12n E E n =,其中E 1为基态能量.当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时,发出光子的频率为ν1;若氢原子由第2能级跃迁到基态,发出光子的频率为ν2,则12v v = . 【解析】（1）当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时：241E E hv -=，当氢原子由第2能级跃迁到基态时：122E E hv -=，而2144E E =，2122E E =，联立以上各式解得：4121=v v . 【答案】14三、计算题1.（2012·安徽理综·T24）如图所示,装置的左边是足够长的光滑水平台面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量M=2 kg 的小物块A.装置的中间是水平传送带,它与左右两边的台面等高,并能平滑对接.传送带始终以u=2 m/s 的速率逆时针转动.装置的右边是一光滑曲面,质量m=1 kg 的小物块B 从其上距水平台面高h=1.0 m 处由静止释放.已知物块B 与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,l=1.0 m.设物块A 、B 间发生的是对心弹性碰撞,第一次碰撞前物块A 静止且处于平衡状态.取g=10 m/s 2.(1)求物块B 与物块A 第一次碰撞前的速度大小.(2)通过计算说明物块B 与物块A 第一次碰撞后能否运动到右边的曲面上?(3)如果物块A 、B 每次碰撞后,物块A 再回到平衡位置时都会立即被锁定,而当它们再次碰撞前锁定被解除,试求出物块B 第n 次碰撞后的运动速度大小.【解题指南】解答本题时要注意以下几点：（1） 物块B 在运动的过程中机械能一部分损失在传送带上，一部分损失在A 上（2） 由于传送带向左运动，必须验证物块B 与A 碰撞后是否能滑到传送带右端（3） 物块B 每次与A 发生弹性碰撞时的情景相似，故可求出每次碰后速度的表达式【解析】（1）对B ，自开始至曲面底端时，由机械能守恒定律得：212B B B m gh m v = ○1 22101/25/B v gh m s m s ==⨯⨯= ○2设B 在传送带上速度减为2m/s 时经过的位移为x ，则：2222(25)24220.210B v v x m m g μ--===⨯⨯>1m ○3故B 在传送带上一直做减速运动，设B 到达传送带左端时速度大小为'B v ,由22'2B B v v gl μ-=得：2'2B B v v gl μ=-=4m/s ○4 此后B 以4m/s 的速度滑向A,即物块B 与物块A 第一次碰前的速度大小为4m/s(2)设B 与A 第一次碰撞后的速度大小分别为1B v 、1A v ， 由动量守恒定律得：11'B B A A B B m v m v m v =- ○5 由能量守恒定律得：22211111'222B B B B A A m v m v m v =+ ○6 由以上两式解得：128'/33A B v v m s ==，114'/33B B v v m s == ○7 即第一次碰撞后，B 以4/3m s 的速度滑上传送带，设B 向右减速为0时经过的位移为x ：则：2214()43'220.2109B v x m m g μ===⨯⨯< 1m ○8 所以B 不能运动到右边的曲面上.（3）B 第一次碰撞后在传送带上向右减速为0后，在摩擦力的作用下向左加速，到达传送带左端时的速度大小等于1B v ，以后B 每次与A 碰撞后的速度大小均等于从传送带左端滑出时的速度大小，即B 每次与A 碰撞后的速度大小均等于下一次B 与A 碰撞前的速度大小.设A 与B 第二次碰撞后的速度分别为2A v 、2B v ，则由○7式得： 121221()'333A B B v v v ==⨯，22111()'33B B B v v v == ○9 所以第n 次碰撞后B 的速度大小为：14()'/33n Bn B n v v m s ==【答案】（1）4m/s （2）不能（3）4/3n m s2.（2012·天津理综·T10）如图所示,水平地面上固定有高为h 的平台,台面上有固定的光滑坡道,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 .【解题指南】小球滑至水平台面的速度可由机械能守恒定律求得；小球碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律和平抛运动的规律可求得两球的质量之比【解析】（1）小球从坡道滑至水平台面的过程中，机械能守恒,则： 212A A A m gh m v = 解得：2A v gh =（2）设两球碰撞后共同的速度为v ，由动量守恒定律得：()A A A B m v m m v =+粘在一起的两球飞出台面后做平抛运动，设运动时间为t ，则在竖直方向上有： 212h gt =在水平方向上有：2h vt =由以上各式联立解得： :1:3A B m m =【答案】（1）2gh （2）1:33.（2012·广东理综·T36）如图甲所示的装置中,小物块A 、B 质量均为m,水平面上PQ 段长为l,与物块间的动摩擦因数为μ,其余段光滑.初始时,挡板上的轻质弹簧处于原长;长为r 的连杆位于图中虚线位置;A 紧靠滑杆(A 、B 间距大于2r).随后,连杆以角速度ω匀速转动.带动滑杆做水平运动,滑杆的速度-时间图象如图乙所示.A 在滑杆推动下运动,并在脱离滑杆后与静止的B 发生完全非弹性碰撞.(1)求A 脱离滑杆时的速度v 0及A 与B 碰撞过程的机械能损失ΔE.(2)如果AB 不能与弹簧相碰,设AB 从P 点到运动停止所用的时间为t 1,求ω的取值范围及t 1与ω的关系式.(3)如果AB 能与弹簧相碰,但不能返回到P 点左侧,设每次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为E p ,求ω的取值范围及E p 与ω的关系式(弹簧始终在弹性限度内).【解题指南】解答本题要注意利用线速度与角速度的关系寻求A 脱离滑杆时的速度,对于碰撞问题需从动量守恒与能量守恒两个方面进行求解.分类讨论时要注意临界条件的选择,并利用牛顿第二定律、运动学公式、动能定理及能量守恒定律进行求解.【解析】（1）由题知，A 脱离滑杆时的速度v o =ωr设A 、B 碰后的速度为v 1，由动量守恒定律得：m v o =2m v 1A 与B 碰撞过程损失的机械能220111222E mu mv ∆=-⨯解得 2241ωmr E =∆（2）AB 不能与弹簧相碰，设AB 在PQ 上运动的加速度大小为a,由牛顿第二定律及运动学规律得：ma mg 22=⋅μ v1=at1112v x t =由题知x l ≤ 联立解得140l rt ω<≤即0<r gl μω22≤12r t g ωμ= （3）AB 能与弹簧相碰211222mgl mv μ⋅<⨯不能返回道P点左侧2112222mg l mv μ⋅⋅≥⨯解得224gl glμμω<≤AB在Q点的速度为v2，AB碰后到达Q点过程，由动能定理22211122222mgl mv mvμ-⋅=⨯-⨯AB与弹簧接触到压缩最短过程，由能量守恒22122pE mv=⨯解得22(8)4pm r glEωμ-=【答案】（1）ωr2241ωmr（2）0<rglμω22≤12rtgωμ=（3）224gl glμμω<≤22(8)4pm r glEωμ-=4.（2012.山东理综T38（2））光滑水平轨道上有三个木块A、B、C,质量分别为m A=3m、m B=m C=m,开始时B、C均静止,A以初速度v0向右运动,A与B碰撞后分开,B又与C发生碰撞并粘在一起,此后A与B间的距离保持不变.求B与C碰撞前B的速度大小.【解析】设A与B碰撞后,A的速度为vA,B与C碰撞前B的速度为vB,B与C碰撞后粘在一起的速度为v,由动量守恒定律得对A、B木块:m A v0=m A v A+m B v B①对B、C木块:m B v B=(m B+m C)v ②由A与B间的距离保持不变可知v A=v ③联立①②③式,代入数据得65Bv v=④【答案】65U。
高考物理复习 第6章 碰撞与动量守恒 第1讲 动量冲量动量定理77
2．动量的变化 (1)因为动量是矢量,动量的变化量Δp也是_____矢__量_,其方向与速度的改变量Δv的 方向________相. 同
(2)动量的变化量Δp的大小,一般用末动量p′减去初动量p进行计算,也称为动量的 增量,即Δp＝____________p. ′－p
3．冲量 (1)定义：__力____与___力__的__作__用__时__间___的乘积叫做力的冲量． (2)公式：___I_＝__F__t ____. (3)单位：___N__·_s ____. (4)方向：冲量是___矢__量___,其方向____与__力__的__方__向__相__同__.
第六章 碰撞与动量守恒
高考命题解读
考点内容 要求 年份
高考(全国卷)三年命题情况对照分析
题号
命题点
动量、动量定 Ⅱ
Ⅰ卷 35 题
动量定理的应用
理、
应用动量守恒定律和能量观点解决碰
动量守恒定律
2016 年 Ⅱ卷 35 题 撞问观点解决碰撞问题
考点内容 要求 年份
h＝3×24 m＝72 m
由 mgh＝12mv2 及(F－mg)t＝mv 知
鸡蛋对地面的冲击力 F＝mtv＋mg≈103 N．
02 核心考点·探究突破
考点一 动量、冲量的理解及计算
1．动能、动量、动量变化量的比较：
动能
动量
动量变化量
定义
物体由于运动 而具有的能量
物体的质量和 速度的乘积
物体末动量与初 动量的矢量差
4．教材 VS 高考
(2018·全国卷Ⅱ·15 题来源于人教版 3－5P25·T3) 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
2016-2020五年高考物理试题分类汇总-动量(原卷版)
2016-2020五年高考物理试题分类汇总-动量（原卷版）【2020年】1.（2020·新课标Ⅰ）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2.（2020·新课标Ⅱ）水平冰面上有一固定的竖直挡板，一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上，他把一质量为4.0 kg 的静止物块以大小为5.0 m/s 的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板，运动员获得退行速度；物块与挡板弹性碰撞，速度反向，追上运动员时，运动员又把物块推向挡板，使其再一次以大小为5.0 m/s 的速度与挡板弹性碰撞。
总共经过8次这样推物块后，运动员退行速度的大小大于5.0 m/s ，反弹的物块不能再追上运动员。
不计冰面的摩擦力，该运动员的质量可能为A. 48 kgB. 53 kgC. 58 kgD. 63 kg3.（2020·新课标Ⅲ）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 JB. 4 JC. 5 JD. 6 J【2019年】 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_________。
A ．m v MB ．M v mC ．m v m M +D ．M v m M+2．（2019·新课标全国Ⅰ卷）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。
高考物理真题分类汇编 专题17 碰撞与动量守恒
专题十七碰撞与动量守恒1.[2014课标Ⅰ,35(2),9分]如图,质量分别为m A、m B的两个弹性小球A、B静止在地面上方,B 球距地面的高度h=0.8 m,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=0.3 s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g=10 m/s2,忽略空气阻力及碰撞中的动能损失。
求(ⅰ)B球第一次到达地面时的速度;(ⅱ)P点距离地面的高度。
答案(ⅰ)4 m/s(ⅱ)0.75 m2.(2014广东理综,35,18分)如图的水平轨道中,AC段的中点B的正上方有一探测器,C处有一竖直挡板,物体P1沿轨道向右以速度v1与静止在A点的物体P2碰撞,并接合成复合体P,以此碰撞时刻为计时零点,探测器只在t1=2 s至t2=4 s内工作,已知P1、P2的质量都为m=1 kg,P 与AC间的动摩擦因数为μ=0.1,AB段长L=4 m,g取10 m/s2,P1、P2和P均视为质点,P与挡板的碰撞为弹性碰撞。
(1)若v1=6 m/s,求P1、P2碰后瞬间的速度大小v和碰撞损失的动能ΔE;(2)若P与挡板碰后,能在探测器的工作时间内通过B点,求v1的取值范围和P向左经过A点时的最大动能E。
答案(1)3 m/s 9 J (2)10 m/s≤v 1≤14 m/s17 J3.(2014重庆理综,4,6分)一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度v=2 m/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=10 m/s2,则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( )答案 B4.(2014天津理综,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=4 kg,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=2 kg。
高考物理复习 考点17 碰撞与动量守恒 (3)
高考物理复习考点17 碰撞与动量守恒一、选择题1.(2014·浙江高考)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·重庆高考)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,在水平方向只有内力作用,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。
2016年高考物理真题分类汇编选修3-5动量专题
2016年高考物理真题分类汇编选修3-5动量专题(共9页)-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-2016年高考物理真题分类汇编：动量专题[2016上海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。
[2016北京18]如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E 运行，在P 变轨后进入轨道2做匀速圆周运动下列说法正确的是A.不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P 点的速度都相同B.不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P 点的加速度都相同C.卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度D.卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量 【答案】B考点：考查了万有引力定律的应用[2016天津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，最终相对盒静止，则此时盒的速度大小为 ；滑块相对盒运动的路程 。
【答案】3v23v g μ【解析】试题分析：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=考点：动量守恒定律；能量守恒定律[2016理综I-35] [物理——选修3-5]（2）（10分）某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M 的卡通玩具稳定地悬停在空中。
专题16 碰撞与动量守恒(选修3-5)(第06期)-2016届高三物理百所名校好题速递分项解析汇编(解析版)
一、选择题 1.【2016•山东省泰安市高三上期期末考试】（5分）下列说法中正确的是（ ）（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。选错1个扣3分，最低得分为0分） A.做简谐运动的物体，其振动能量与振动的频率有关 B.全息照相的拍摄利用了光的干涉原理 C.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关 D.在同一种介质中，不同频率的机械波的传播速度不同 E.医学上用激光做“光刀”来进行手术，主要是利用了激光的亮度高、能量大的特点 【答案】BCE
考点：振动和波、光波、激光的应用。 2.【2016•山东省德州市高三上期期末统考】(多选题，满分4分，漏选得2分)下列说法正确的是 A．绿光比红光更容易发生全反射 B．电磁波可以与机械波类比，它们的传播都需要介质 C．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射 D．变化的磁场一定会产生变化的电场 E．在同一双缝干涉装置中黄光的干涉条纹间距比蓝光干涉条纹间距宽 【答案】ACE 【解析】 绿光的折射率比红光的大，nC1sin ，折射率大的，临界角小，容易发生全反射，所以绿光比红光更容易发生全反射，A正确；电磁波可以在真空中传播，不需要介质，B错误；在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象， C正确；任何变化的磁场周围空间一定产生电场，均匀变化的磁场周围空间产生恒定的.电场，周期性变化的磁场周围空间产生周期性变化的电场.，非均匀变化的磁场周围空间产生变化的电场，D错误；在双缝干涉中，条纹间距与波长成正比，黄光的波长大于蓝光的波长，所以黄光的条纹间距大，E正确；故选ACE。 考点：光的折射、全反射、双缝干涉。 3.【2016•山东省威海市高三上期期末考试】如图所示，一束光射入平行玻璃砖后分成l、2两束，然后射出玻璃砖(射出光线没画)，1、2两光对应的频率分别为vl、v2，玻璃砖对它们的折射率分别为nl、n2。下列说法正确的是
【决胜2016】全国百所名校高考物理试题分项汇编(第01期)专题16 动量 碰撞 守恒
【决胜2016】全国百所名校高考物理试题分项汇编（第01期）专题16 碰撞与动量守恒（选修3-5）（含解析）1.【唐山一中2015年高考仿真试卷】如图所示，C 是放在光滑的水平面上的一块木板，木板的质量为3m ，在木板的上面有两块质量均为m 的小木块A 和B ，它们与木板间的动摩擦因数均为μ。
最初木板静止，A 、B 两木块同时以相向的水平初速度v 0和2v 0滑上长木板，木板足够长， A 、B 始终未滑离木板也未发生碰撞。
求： ①木块B 的最小速度是多少？②木块A 从刚开始运动到A 、B 、C 速度刚好相等的过程中，木块A 所发生的位移是多少？1.【答案】①5v v =；②g v x μ502120=。
向右的位移为gv x μ25222=A2v 0v 0取向左为正方向，整个过程A 发生的位移为g v x x x μ50212021=-=即此过程中A 发生的位移向左，大小为gv μ502120。
【考点】动量守恒定律；能量守恒定律.2.【河南省南阳市一中2012级高三春期第三次模拟考试】如图示，竖直平面内一光滑水平轨道左边与墙壁对接，右边与一足够高的1/4光滑圆弧轨道平滑相连，木块A 、 B 静置于光滑水平轨道上，A 、B 质量分别为1.5kg 和0.5kg 。
现让A 以6m/s 的速度水平向左运动，之后与墙壁碰撞，碰撞时间为0.3s ，碰后速度大小变为4m/s 。
当A 与B 碰撞后会立即粘在一起运动，已知g =10m/s 2求 ：①A 与墙壁碰撞过程中，墙壁对小球平均作用力的大小； ②A 、B 滑上圆弧轨道的最大高度。
2.【答案】①50N ② 0.45m考点：动量定理；动量守恒定律；机械能守恒定律.3.【海南省文昌中学2014—2015学年度第二学期物理试题】如图所示，质量分别为m 1和m 2的两个小球A 、B 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B 球被右侧的墙原速弹回，又与A 球相碰，碰后两球都静止。
2016年全国统一高考真题物理试卷(新课标ⅲ)(含答案及解析)
2016年全国高考统一物理试卷（新课标Ⅲ）一、选择题1．（6分）关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（）A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律2．（6分）关于静电场的等势面，下列说法正确的是（）A．两个电势不同的等势面可能相交B．电场线与等势面处处相互垂直C．同一等势面上各点电场强度一定相等D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功3．（6分）一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍。
该质点的加速度为（）A．B．C．D．4．（6分）如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上：一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球，在a和b之间的细线上悬挂一小物块。
平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。
不计所有摩擦，小物块的质量为（）A．B．m C．m D．2m5．（6分）平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面（纸面）如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外．一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q＞0）．粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角．已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场．不计重力．粒子离开磁场的射点到两平面交线O的距离为（）A．B．C．D．6．（6分）如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b．当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是（）A．原、副线圈匝数之比为9：1B．原、副线圈匝数之比为1：9C．此时a和b的电功率之比为9：1D．此时a和b的电功率之比为1：97．（6分）如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P．它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W．重力加速度大小为g．设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则（）A．a=B．a=C．N=D．N=8．（6分）如图，M为半圆形导线框，圆心为O M；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为O N；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线O M O N的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。
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1 （五年高考真题）2016届高考物理 专题十七 碰撞与动量守恒（全国通用）
1．(2015·重庆理综，3，6分)(难度★★★)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.m2ght＋mg B.m2ght－mg C.mght＋mg D.mght－mg 解析 由自由落体运动公式得人下降h距离时的速度为v＝2gh，在t时间 内对人由动量定理得(F－mg)t＝mv，解得安全带对人的平均作用力为F＝ m2ght＋mg，A项正确． 答案 A 2．(2015·北京理综，18，6分)(难度★★★)“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 解析 从绳子恰好伸直，到人第一次下降到最低点的过程中，拉力逐渐增大， 由牛顿第二定律mg－F＝ma可知，人先做加速度减小的加速运动，当a＝0 时,F＝mg，此时速度最大，动量最大，动能最大，此后人继续向下运动，F ＞mg，由牛顿第二定律F－mg＝ma可知，人做加速度增大的减速运动，动 量一直减小直到减为零，全过程中拉力方向始
终向上，所以绳对人的冲量始 终向上，综上可知A正确，C、D错误；拉力对人始终做负功，动能先增大 后减小，故B错误． 答案 A 3．[2015·福建理综，30(2)，6分]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，速度大小为2v0，方向向右，滑块B的质量 为2m，速度大小 2
为v0，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 解析 对A、B系统,由于发生弹性碰撞，故碰撞前后系统的动量守恒、机械 能守恒，由于m×2v0－2mv0＝0，故碰后A、B不可能同向运动或一个静止、 另一个运动或两个都静止，而只能是A、B都反向运动，故D正确． 答案 D 4．(2014·重庆理综，4,6分)(难度★★★)一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有 水平速度v＝2 m/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＝10 m/s2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹 可能正确的是( )
解析 平抛运动时间t＝2hg＝1 s，爆炸过程遵守动量守恒定律，设弹丸质 量为m，则mv＝34mv甲＋14mv乙，又v甲＝x甲t，v乙＝x乙t，t＝1 s，则有34x甲＋ 14x乙＝2 m，将各选项中数据代入计算得B正确．
答案 B 5．(2014·大纲全国，21，6分)(难度★★★)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.A＋1A－1 B.A－1A＋1 C.4A（A＋1）2 D.（A＋1）2（A－1）2 解析 设中子质量为m，则原子核的质量为Am.设碰撞前、后中子的速度分 别为v0、 3
v1,碰后原子核的速度为v2，由弹性碰撞可得mv0＝mv1＋Amv2，12mv20 ＝12mv21＋12Amv22，解得
v1＝1－A1＋Av0，故|v0v1|＝A＋1A－1，A正确．
答案 A 6．(2013·天津理综，2)(难度★★★)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 解析 甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等，方向相反，选项A错误；甲、 乙组成的系统动量守恒，动量变化量等大、反向，选项B正确；甲、乙相互 作用时，虽然她们之间的相互作用力始终大小相等，方向相反，但相互作用 过程中，她们的对地位移不一定相同，所以甲的动能增加量不一定等于乙的 动能减少量，那么甲对乙做的功就不一定等于乙对甲做的功，选项C、D错 误． 答案 B 7．(2012·福建理综,29(2)，6分)(难度★★)如图，质量为M的小船在静止水面上 以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止．若 救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为 ( )
A．v0＋mMv B．v0－mMv C．v0＋mM(v0＋v) D．v0＋mM(v0－v) 4
解析 取向右为正方向，由动量守恒有(M＋m)v0＝－mv＋Mv′，解之有v′＝ v0＋mM(v0
＋v)，故C正确． 答案 C 8．(2012·大纲全国，21)(难度★★★)(多选)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 解析 由于两球发生弹性碰撞，故系统动量、机械能均守恒，则：mv＝3mvb ＋mva ①，12mv2＝12×3mv2b＋12mv2a ②，由两式联立解得va＝－12v，vb＝12v， 故选项A正确；由前面求得速度可知第一次碰后pa＝－12mv，pb＝32mv,故选 项B错误；由于第一次碰后,|va|＝|vb|，根据机械能守恒可知两球可到达相同 高度即摆角相同,选项C错误；因两球摆长相同，根据T＝2πlg知，两球 同时到达各自平衡位置发生第二次碰撞，选项D正确． 答案 AD 9．(2011全国，20，6分)(难度★★★)(多选)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，并 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.12mv2 B.12 mMm＋Mv2 5
C.12NμmgL D．NμmgL 解析 小物块与箱子作用过程中满足动量守恒，小物块最后恰好又回到箱子 正中间.二者相对静止，即为共速，设速度为v1，mv＝(m＋M)v1，系统损失 动能ΔEk＝12mv2－12(M＋m)v21＝12 Mmv2M＋m，A错误、B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ΔEk ＝Q＝NμmgL，C错误、D正确． 答案 BD 10．[2015·新课标全国Ⅰ，35(2)，10分](难度★★★★)如图，在足够长的光滑水 平面上，物体A、B、C位于同一直线上，A位于B、C之间．A的质量为m， B、C的质量都为M,三者均处于静止状态．现使A以某一速度向右运动，求 m和M之间应满足什么条件，才
能使A只与B、C各发生一次碰撞．设物体 间的碰撞都是弹性的．
解析 设A运动的初速度为v0，A向右运动与C发生碰撞， 由动量守恒定律得 mv0＝mv1＋Mv2
由机械能守恒定律得12mv20＝12mv21＋12Mv22
可得v1＝m－Mm＋Mv0，v2＝2mm＋Mv0 要使得A与B能发生碰撞，需要满足v1＜0，即m＜M A反向向左运动与B发生碰撞过程，有
mv1＝mv3＋Mv4
12mv21＝12mv23＋12Mv24
整理可得v3＝m－Mm＋Mv1，v4＝2mm＋Mv1 由于m＜M，所以A还会向右运动，根据要求不发生第二次碰撞，需要满足 v3≤v2 即2mm＋Mv0≥M－mm＋Mv1＝(m－Mm＋M)2v0 整理可得m2＋4Mm≥M2 解方程可得m≥(5－2)M 所以使A只与B、C各发生一次碰撞，须满足 6
(5－2)M≤m＜M 答案 (5－2)M≤m＜M 11．[2015·新课标全国Ⅱ,35(2)，10分](难度★★★★)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；经过一段时间后， 从光滑路段进入粗糙路段．两者的位置x随时间t变化的图象如图所示．求：
(ⅰ)滑块a、b的质量之比； (ⅱ)整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之 比． 解析 (ⅰ)设a、b的质量分别为m1、m2，a、b碰撞前的速度为v1、v2.由题 给图象得 v1＝－2 m/s①
v2＝1 m/s②
a、b发生完全非弹性碰撞，碰撞后两滑块的共同速度为v.由题给图象得
v＝23 m/s③
由动量守恒定律得 m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v④
联立①②③④式得 m1∶m2＝1∶8⑤
(ⅱ)由能量守恒定律得，两滑块因碰撞而损失的机械能为 ΔE＝12m1v21＋12m2v22－12(m1＋m2)v2⑥ 由图象可知，两滑块最后停止运动．由动能定理得，两滑块克服摩擦力所做 的功为 W＝12(m1＋m2)v2⑦
联立⑥⑦式，并代入题给数据得 W∶ΔE＝1∶2⑧
答案 (ⅰ)1∶8 (ⅱ)1∶2 12．[2015·山东理综，39(2)](难度★★★★)如图，三个质量相同的滑块A、B、C， 间