2019高考物理二轮复习小题狂做专练十四动量与能量
2019年高考二轮复习动量守恒应用—(类)爆炸典型例题
2019年高考二轮复习动量守恒应用—（类）爆炸典型例题【例1】两个小木块A 和B 中间夹着一轻质弹簧，用细线捆在一起，放在光滑的水平平台上，某时刻剪断细线，小木块被弹开，落地点与平台边缘的水平距离分别为l A ＝1 m ，l B ＝2 m ，如图所示，则下列说法正确的是A ．木块A 、B 离开弹簧时的速度大小之比2:1:=B A v vB ．木块A 、B 的质量之比m A ∶m B ＝2∶1C ．木块A 、B 离开弹簧时的动能之比E kA ∶E kB ＝1∶2D ．弹簧对木块A 、B 的冲量大小之比I A ∶I B ＝1∶2【解析】 两个木块被弹出离开桌面后做平抛运动，因下落的高度相等，所以运动的时间相等。
由t v l 0=及l A ＝1 m ，l B ＝2 m得2:1:=B A v v ，故A 正确。
弹簧弹开两个物体的过程，对两个木块组成的系统，由动量守恒定律得： B B A A v m v m = 得21==A B B A m m v v ，故B 正确。
由12=B A m m ，根据A B kB k m m E E =A 可得：21A =kB k E E ，故C 正确。
由动量定理1==B B A A B A v m v m I I D 错误。
【例2】如图所示，光滑水平台面MN 上放两个相同小物块A 、B ，右端N 处与水平传送带理想连接，传送带水平部分长度L ＝8 m ，沿逆时针方向以恒定速度v 0＝2 m/s 匀速转动。
物块A 、B (大小不计，视作质点)与传送带间的动摩擦因数均为μ＝0.2，物块A 、B 质量均为m ＝1 kg 。
开始时A 、B 静止，A 、B 间压缩一轻质短弹簧。
现解除锁定，弹簧弹开A 、B ，弹开后B 滑上传送带，A 掉落到地面上的Q 点，已知水平台面高h ＝0.8 m ，Q 点与水平面右端间的距离s ＝1.6 m ，g 取10 m/s 2。
(1)求物块A 脱离弹簧时速度的大小；(2)求弹簧储存的弹性势能；(3)求物块B 在水平传送带上运动的时间。
高考二轮复习专题练能量与动量综合计算题常考“4模型”(解析版)
------------------------- 天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------课时作业八能量与动量综共计算题常考“ 4 模型”1．(2019 年荆、荆、襄、宜四地联考) 在圆滑水平川面上放有一质量 M＝1 kg带圆滑圆弧形槽的小车，质量为m＝2 kg的小球以速度v0＝3 m/s沿水平槽口滑上圆弧形槽，槽口距地面的高度h＝0.8 m(重力加快度 g＝10 m/s2)．求：图 1(1)小球从槽口开始运动到滑到最高点 ( 未走开圆弧形槽 ) 的过程中，小球对小车做的功 W；(2)小球落地瞬时，小车与小球间的水平间距 L.分析：小球上涨至最高点时，小车和小球水平方向动量守恒，得：mv0＝( M＋m) v①1 2对小车，由动能定理得： W＝2Mv②联立①②得： W＝2 J(2)小球回到槽口时，小球和小车水平方向动量守恒，得：mv0＝mv1＋Mv2③小球和小车由功能关系得：-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------1 2 1 2 1 22mv ＝2mv ＋2Mv ④0 1 2联立③④可得： v1＝1 m/s⑤v2＝4 m/s⑥小球走开小车后，向左做平抛运动，小车向左做匀速运动．1 2h＝2gt ⑦2 1L＝( v －v) t⑧联立⑤⑥⑦⑧可得： L＝1.2 m答案： (1)2 J(2)1.2 m2．(2019 年江西师范大学隶属中学高三三模) 如图 2 所示，形状完全同样的圆滑弧形槽A, B 静止在足够长的圆滑水平面上，两弧形槽相对搁置，底端与圆滑水平面相切，弧形槽高度为h, A 槽质量为2 m, B 槽质量为 M.质量为 m的小球，从弧形槽 A 顶端由静止开释，重力加快度为 g，求：图 2(1)小球从弧形槽 A 滑下的最大速度；(2)若小球从B 上滑下后还可以追上A，求M, m间所知足的关系．分析： (1) 小球抵达弧形槽A底端时速度最大．设小球抵达弧形槽A 底端时速度大小为v1，槽 A 的速度大小为 v2.小球与弧形槽 A 构成的系统在水平方向动量守恒，以水平向右为金戈铁骑-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------正方向，小球下滑过程中，由动量守恒定律得：mv1－2mv2＝01 2 1 2由机械能守恒定律的： mgh＝2mv ＋2·2mv 21gh gh联立解得： v1＝2 3，v2＝ 3.(2)小球冲上弧形槽 B 后，上滑到最高点后再返回分别，设分别时小球速度反向，大小为 v3，弧形槽 B 的速度为 v4.整个过程两者水平方向动量守恒，则有：mv1＝－ mv3＋Mv4两者的机械能守恒，则有：1 2 1 2 1 22mv1 ＝2mv3＋2Mv43 2小球还可以追上 A，须有 v ＞v .解得 M＞3 m.答案： (1) 小球的最大速度是 2 gh 3(2) 若小球从B上滑下后还可以追上A，M，m间所知足的关系为M＞3 m.3．(2019 年江西省要点中学盟校高三第一次联考)如图3所示，质量为 2 m和m的两个弹性环A、B用不行伸长的、长为L的轻绳连结，分别套在水平细杆OP和竖直细杆 OQ上，OP与 OQ在 O点用一小段圆弧杆光滑相连，且 OQ足够长．初始时辰，将轻绳拉至水平川点挺直，然后开释两个小环， A 环经过小段圆弧杆时速度大小保持不变，重力加快度为 g，不计全部摩擦，试求：-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------图 3L(1) 当 B 环着落2时 A 环的速度大小；(2) A环抵达 O点后再经过多长时间可以追上 B 环．L分析：(1) 当B环着落2时绳索与水平方向之间的夹角知足sin α＝L2 1L＝2，即α＝30°，由速度的合成与分解可知v 绳＝v A cos30°＝ v B sin30°v A则 v B＝tan30°＝3v AB 降落的过程中 A 与 B 构成的系统机械能守恒，有L 1 2 1 2mg ＝2mv A＋ mv B2 2 2因此 A 环的速度 v A＝5gL 5(2)因为 A 抵达 O点时 B 的速度等于0，由机械能守恒，1 222mv′A＝mgL，解得v A′＝gL环 A 过 O点后做初速度为 v A′、加快度为 g 的匀加快直线运动， B金戈铁骑-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------1 2 1 2当 A 追上 B 时，有 v A′t ＋2gt ＝L＋2gt ，解得 t ＝L g答案： (1) 5gL(2)L 5 g4．(2019 年开封市高三第一次模拟) 如图 4 所示，竖直墙面和水平地面均圆滑，质量分别为m A＝3 m，m B＝m的 A、B 两物体用质量不计的轻弹簧相连，此中 A 紧靠墙壁，现对 B 物体迟缓施加一个向左的力，该力对物体 B 做功 W，使 A、B 间弹簧被压缩，在系统静止时，忽然撤去处左推力排除压缩，求：图 4(1)从撤去外力到物块 A 刚走开墙壁，墙壁对 A 的冲量大小(2)A走开墙壁后，当弹簧再次恢还原长时， A、B 速度的大小分析： (1) 压缩弹簧时，推力做功所有转变为弹簧的弹性势能，撤去推力后， B 在弹力的作用下做加快运动．在弹簧恢还原长的过程中，系统机械能守恒．1 2设弹簧恢还原长时， B 的速度为 v B0，有 W＝2mv B0此过程中墙给 A 的冲量即为系统动量的变化，有 I ＝mv B0计算得出 I ＝2mW.-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------(2)当弹簧恢还原长时，在此过程中，系统动量守恒、机械能守恒，有mv B0＝mv B＋3mv A1 2 1 2W＝2mv B＋23mv A1 2WA计算得 v ＝2 m1 2WBv ＝－2 m1 2W 1 2W答案： (1) 2mW (2) v A＝2 m v B＝－2 m5．(2019 年济宁市模拟 ) 如图 5 所示，质量为M＝2 kg 的木板A 静止在圆滑水平面上，其左端与固定台阶相距x，右端与一固定在地面上的半径 R＝0.4 m的圆滑四分之一圆弧紧靠在一同，圆弧的底端与木板上表面水平相切．质量为 m＝1 kg的滑块 B(可视为质点)以初速度v0＝8 m/s从圆弧的顶端沿圆弧下滑， B 从 A 右端的上表面水光滑入时撤走圆弧． A 与台阶碰撞无机械能损失，不计空气阻力， A、B 之间动摩擦因数μ＝，A足够长，B不会从A表面滑出，取g＝10 m/s2.图 5(1)求滑块 B 到圆弧底端时的速度大小 v1；(2)若 A 与台阶碰前，已和 B达到共速，求 A 向左运动的过程中与B 摩擦产生的热量 Q(结果保存两位有效数字)；(3)若 A 与台阶只发生一次碰撞，求 x 知足的条件．分析： (1) 滑块B从开释到最低点，由动能定理得1 21 2mgR＝2mv1－2mv0解得 v1＝4 m/s(2)向左运动过程中，由动量守恒定律得 mv1＝( m＋M) v24解得 v2＝3m/s1 2 1 2由能量守恒定律得 Q＝2mv1 －2( m＋M) v2解得 Q≈5.3 J(3)从 B 刚滑到 A 上到 A 左端与台阶碰撞前瞬时，由动量守恒定律得mv1＝mv3＋Mv4若 A 与台阶只发生一次碰撞，碰后需知足mv3≤Mv41 2对 A 板，由动能定理得μmgx＝2Mv4－0联立解得 x≥1 m答案： (1)4 m/s(2)5.3 J(3) x≥1 m6．(2019 年莆田市高中毕业班检测) 如图 6，水平川面上有一木板B，小物块 A(可视为质点)放在 B 的右端， B 板右边有一厚度与 B 同样的木板 C. A、B 以同样的速度一同向右运动，尔后 B 与静止的 C发生弹性碰撞，碰前瞬时 B 的速度大小为2 m/s，最后 A 未滑出 C.已知 A、B的质量均为 1 kg，C的质量为 3 kg，A与B、C间的动摩擦因数均为 0.4 ，金戈铁骑B、C与地面间的动摩擦因数均为0.1 ，取重力加快度g＝10 m/s2.求：图 6(1)碰后瞬时 B、C的速度；(2)整个过程中 A 与 C之间因摩擦而产生的热量；(3)最后 B 的右端与 C的左端之间的距离．分析： (1) 设B、C两板碰后速度分别为v B、v C，依据动量守恒定律和能量守恒定律有m B v0＝m B v B＋m C v C①12 12122mv ＝2mv ＋2mv②B 0 B BC C由①②式代入数据得v B＝1 m/s，v C＝1 m/s.③(2)B、C 两板碰后 A 滑到 C上， A、C 相对滑动过程中，设 A 的加快度为 a A，C的加快度为 a C，依据牛顿第二定律有μ1m A g＝m A a A④μ1m A g－μ2(m A＋m C)g＝m C a C⑤由⑤式可知在此过程中C做匀速直线运动，设经时间t 后 A、C速度相等，今后一同减速直到停下，则有v C＝v0－a A t ⑥在 t 时间内 A、C的位移分别为v0＋v Cs A＝2t ⑦高考二轮复习专题练能量与动量综合计算题常考“4模型”(解析版) -------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤劳------------------------------ s C＝v C t ⑧A、C间的相对位移s＝s A－s C⑨A、C之间因摩擦而产生的热量为Q＝μ1m A g s⑩由③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩式代入数据得Q＝0.5 J ?(3)碰撞达成后 B 向左运动距离 s B后静止，依据动能定理有1 2－μ2m B gs B＝0－2m B v B?设 A、C一同减速到静止的位移为s AC，依据动能定理有1 2－μ2(m A＋m C)gs AC＝0－2(m A＋m C)v C?最后 B 的右端与 C的左端之间的距离d＝s C＋s B＋s AC?由⑧ ? ? ? 代入数据得d＝1.25 m ?答案： (1) v B＝1 m/s v C＝1 m/s(2) Q＝0.5 J(3) d＝1.25 m金戈铁骑11 / 11。
高考物理二轮专题复习：能量守恒定律综合计算题(word版含答案)
能量守恒定律综合计算专题复习1．如图，光滑水平面上静止一质量m1=1.0kg、长L=0.3m的木板，木板右端有质量m2=1.0kg的小滑块，在滑块正上方的O点用长r=0.4m的轻质细绳悬挂质量m=0.5kg的小球。
将小球向右上方拉至细绳与竖直方向成θ=60°的位置由静止释放，小球摆到最低点与滑块发生正碰并被反弹，碰撞时间极短，碰撞前后瞬间细绳对小球的拉力减小了4.8N，最终小滑块恰好不会从木板上滑下。
不计空气阻力，滑块、小球均可视为质点，重力加速度g取10m/s2。
求：(1)小球碰前瞬间的速度大小；(2)小球碰后瞬间的速度大小；(3)小滑块与木板之间的动摩擦因数。
2．如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，其中ABC为光滑半圆形轨道，半径为R，CD为水平粗糙轨道，一质量为m的小滑块（可视为质点）从圆轨道中点B由静止释放，滑至D点恰好静止，CD 间距为4R。
已知重力加速度为g。
(1)求小滑块与水平面间的动摩擦因数(2)求小滑块到达C点时，小滑块对圆轨道压力的大小(3)现使小滑块在D点获得一初动能，使它向左运动冲上圆轨道，恰好能通过最高点A，求小滑块在D点获得的初动能3．如图甲，倾角α＝37︒的光滑斜面有一轻质弹簧下端固定在O点，上端可自由伸长到A点。
在A点放一个物体，在力F的作用下向下缓慢压缩弹簧到B点（图中未画出），该过程中力F随压缩距离x的变化如图乙所示。
重力加速度g取10m/s2，sin37︒＝0.6，cos37︒＝0.8，求：（1）物体的质量m；（2）弹簧的最大弹性势能；（3）在B点撤去力F，物体被弹回到A点时的速度。
4．如图所示，长为L的轻质木板放在水平面上，左端用光滑的铰链固定，木板中央放着质量为m的小物块，物块与板间的动摩擦因数为μ.用力将木板右端抬起，直至物块刚好沿木板下滑．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。
(1)若缓慢抬起木板，则木板与水平面间夹角θ的正切值为多大时物块开始下滑；(2)若将木板由静止开始迅速向上加速转动，短时间内角速度增大至ω后匀速转动，当木板转至与水平面间夹角为45°时，物块开始下滑，则ω应为多大；(3)在(2)的情况下，求木板转至45°的过程中拉力做的功W。
2019年高考物理二轮复习专题二能量与动量第7讲动量和能量观点的应用练案
专题二第7讲动量和能量观点的应用限时：40分钟一、选择题(本题共8小题，其中1～5题为单选，6～8题为多选)1．(2018·陕西省渭南韩城市高三下学期第三次模拟)如图所示，光滑水平面上，甲、乙两个球分别以大小为v1＝1m/s、v2＝2m/s的速度做相向运动，碰撞后两球粘在一起以0.5m/s的速度向左运动，则甲、乙两球的质量之比为( A )A．1∶1 B．1∶2C．1∶3 D．2∶1[解析]设乙球的速度方向为正方向，根据动量守恒：m2v2－m2v1＝(m1＋m2)v，即2m2－m1＝(m1＋m2)×0.5，解得m1∶m2＝1∶1；故选A。
2．(2018·河北省邯郸市高三下学期第一次模拟)如图所示，质量不同的两位同学乘坐相同的滑车从滑道的最高端滑下，质量大的先滑，到达底端的同一位置。
滑道可视为粗糙斜面，不计空气阻力，则关于两同学的下滑过程，下列说法正确的是( C )A．摩擦力做功相同B．重力冲量相同C．经过滑道上同一位置的速度相同D．若质量大的同学后滑，则在下滑过程中两同学可能相撞[解析]因为他们的质量不同，所以受到的摩擦力也不同，位移相同，根据功的定义可知摩擦力做功不同，故A错误；相同的滑车、相同的滑道，则他们下滑的加速度是相同的，下滑的时间相同，重力的冲量为：I＝mgt，因为质量不同，所以重力冲量也不相同，故B 错误；相同的滑车、相同的滑道，则他们下滑的加速度是相同的，所以他们到达底端时的速度也是相同的，不会相撞，故C正确，D错误。
所以C正确，ABD错误。
3．(2018·全国押题卷二)如图所示，内壁光滑，四角呈圆弧状的长方形空腔管，位于竖直平面内，BD等高，两个同样的小球，从静止开始由A点分别从左右两侧运动到C点，不计碰撞能量的损失，则下列说法正确的是( D )A ．两球同时到达C 点，动量相等B ．两球同时到达C 点，动量不等C ．两球到达C 时的速率相同，左侧先到达D ．两球到达C 时的速率相同，右侧先到达[解析] 因为是长方形空腔管，所以AB 长度大于AD ，θ角小于45度，取θ角等于0度的极端状态，则左边小球不能到达，时间为无穷大，D 球可以到达，所以左边到达的时间大于右边到达的时间，又根据机械能守恒可得两球到达时的速率相同，所以正确选项为D 。
高考物理(浙江专用)二轮专题提升训练(14份打包)第14讲 动量守恒定律 原子结构和原子核
第14讲动量守恒定律原子结构和原子核1．(1)如图7－14－12所示，用a、b两种不同频率的光分别照射同一金属板，发现当a光照射时验电器的指针偏转，b光照射时指针未偏转，以下说法正确的是()．图7－14－12A．增大a光的强度，验电器的指针偏角一定减小B．a光照射金属板时验电器的金属小球带负电C．a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长D．若a光是氢原子从n＝4的能级向n＝1的能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子从n＝5的能级向n＝2的能级跃迁时产生的(2)静止的锂核63Li俘获一个速度为8.0×106 m/s的中子，发生核反应后若只产生了两个新粒子，其中一个粒子为氦核42He，它的速度大小是8.0×106 m/s，方向与反应前的中子速度方向相同．①完成此核反应的方程式；②求反应后产生的另一个粒子的速度大小和方向；③通过计算说明此反应过程中是否发生了质量亏损．解析(1)增大a光的强度，从金属板飞出的光电子增多，金属板带电荷量增大，验电器的指针偏角一定增大，选项A错误；a光照射金属板时，光电子从金属板飞出，金属板带正电，验电器的金属小球带正电，选项B错误；经分析，a光在真空中的频率大于b光在真空中的频率，故a光在真空中的波长小于b 光在真空中的波长，选项C 正确；氢原子跃迁，因为|E 4－E 1|>|E 5－E 2|，故选项D 正确．(2)①核反应方程式为63Li ＋10n ―→42He ＋31H. ②用v 1、v 2和v 3分别表示中子(10n)、氦核(42He)和氚核(31H)的速度，以中子的速度方向为正方向，根据动量守恒定律有：m 1v 1＝m 2v 2＋m 3v 3，代入数据，解得：v 3＝－8.0×106 m/s即反应后生成的氚核的速度大小为8.0×106 m/s ，方向与反应前中子的速度方向相反．③反应前粒子的总动能为E k1＝12m 1v 21反应后粒子的总动能为E k2＝12m 2v 22＋12m 3v 23 经过计算可知E k2>E k1，故反应中发生了质量亏损．答案 (1)CD(2)①63Li ＋10n ―→42He ＋31H②8.0×106 m/s 方向与反应前中子的速度方向相反③发生了质量亏损2．(1)下列说法正确的是________．A ．根据E ＝mc 2可知物体所具有的能量和它的质量之间存在着简单的正比关系B ．在单缝衍射实验中，假设只让一个光子通过单缝，则该光子不可能落在暗条纹处C ．一群氢原子从n ＝3的激发态向较低能级跃迁，最多可放出两种频率的光子D ．已知能使某金属发生光电效应的极限频率为ν0，则当频率为2ν0的单色光照射该金属时，光电子的最大初动能为2hν0(2)如图7－14－13，车厢的质量为M ，长度为L ，静止在光滑水平面上，质量为m 的木块(可看成质点)以速度v 0无摩擦地在车厢底板上向右运动，木块与前车壁碰撞后以速度v 02向左运动，则再经过多长时间，木块将与后车壁相碰？图7－14－13解析 (1)根据E ＝mc 2可知物体所具有的能量和它的质量之间存在着正比关系，A 对；在单缝衍射实验中，假设只让一个光子通过单缝，则该光子落在的位置是不确定的，B 错；一群氢原子从n ＝3的激发态向较低能级跃迁，最多可放出3种频率的光子，C 错；能使某金属发生光电效应的极限频率为ν0，则当频率为2ν0的单色光照射该金属时，光电子的最大初动能为E km ＝2hν0－hν0＝hν0，D 错．(2)木块和车厢组成的系统动量守恒，设向右为正方向，碰后车厢的速度为v ′m v 0＝M v ′－m v 02，得v ′＝3m v 02M ，方向向右，设t 时间后木块将与后车壁相碰，则v ′t ＋v 02t ＝Lt ＝L v 02＋3m v 02M＝2ML (M ＋3m )v 0 答案 (1)A (2)2ML (M ＋3m )v 0 3．(1)研究光电效应时，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K )，钠极板发射出的光电子被阳极A 吸收，在电路中形成光电流．光电流I与A、K之间的电压U AK的关系，如图7－14－14所示．根据遏止电压(图中的U c)可以推算出的量是________．图7－14－14A．钠发生光电效应的极限频率B．钠在这种频率的光照射下的最大初动能C．钠在其它任何频率的光照射下的最大初动能D．钠发生光电效应的逸出功(2)溜冰场上A、B两人分别坐在两辆碰碰车上沿同一直线相向运动，A的质量是40 kg，他推着一个质量是10 kg的滑块向前运动，速率是3 m/s；B的质量是50 kg，速率是1 m/s，为了避免两车相撞，A将滑块推出去，滑块后被B 接住．碰碰车质量都是20 kg，求滑块被A推出去的最小速率．解析(2)为了避免两车相撞，作用后两车速度方向相同，且v A＝v B时，推出滑块的速度最小，两车作用前后动量守恒．(M A＋M0＋m)v A＋(M B＋M0)v B＝(M A＋2M0＋M B＋m)v，代入数据解得共同速度v＝1 m/sA将滑块推出前后动量守恒(M A＋M0＋m)v A＝(M A＋M0)v＋m v0代入数据解得滑块被A推出去的最小速率v0＝15 m/s.答案(1)B(2)15 m/s4．(1)已知氢原子的能级为：E1＝－13.60 eV，E2＝－3.40 eV，E3＝－1.51 eV，E4＝－0.85 eV，现用光子能量介于10.00～12.70 eV之间的某单色光去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法中正确的是________．A．该照射光的光子可能会被处于基态的氢原子吸收B ．该照射光的光子一定会被吸收C ．若可以吸收该光子，则可判断激发后的氢原子发射不同能量的光子最多有3种D ．若可以吸收该光子，则可判断激发后的氢原子发射不同能量的光子最多有6种(2)如图7－14－15所示，AB 为一光滑水平横杆，杆上套一质量为M 的圆环，环上系一长为L 质量不计的细绳，细绳的另一端拴一个质量为m 的小球，现将细绳拉直，且与AB 平行，由静止释放小球，则图7－14－15①当细绳与AB 成θ角时，圆环移动的距离是多少？②若在横杆上立一挡板，与环的初位置相距多远时才不致使圆环在运动过程中与挡板相碰？解析 (1)用10.00～12.70 eV 的光照射基态的氢原子，当光子能量E ＝E 3－E 1＝12.09 eV 时，将跃迁到n ＝3的激发态，则选项A 正确；原子只能吸收特定的能量值，选项B 错误；若氢原子最多可跃迁至n ＝3的激发态，可以发射光子的种类为3×(3－1)2＝3，则选项C 正确，D 错误． (2)①ms 1－Ms 2＝0s 1＋s 2＝L －L cos θ解得s 2＝mL (1－cos θ)M ＋m②当圆环运动到最右侧速度为零时，小球应运动到最左边同初始位置等高，且速度为零ms 1′－Ms 2′＝0s 1′＋s 2′＝2Ls2′＝2mLM＋m 答案(1)AC(2)①mL(1－cos θ)M＋m②2mLM＋m5．(1)从物理学的角度来看，以下说法正确的是()．A．福岛核电站的爆炸是高温高压作用下产生的氢气发生了核聚变B．核污染主要是指核反应过程中会放出一些放射性同位素能长时期存在于周围环境中C．核辐射主要是指核反应过程中所释放出的α射线、β射线和γ射线D．防化人员所穿的防化服主要是防止β射线、γ射线对人体的伤害(2)如图7－14－16所示，木块A的质量m A＝1 kg，足够长的木板B质量m B＝4 kg，质量m C＝4 kg的木块C置于木板B上，水平面光滑，B、C之间有摩擦．现使A以v0＝12 m/s 的初速度向右运动，与B碰撞后以4 m/s的速度弹回．(取g＝10 m/s2)图7－14－16①求B运动过程中的最大速度的大小．②碰撞后C在B上滑行了2 m，求B、C之间的动摩擦因数．解析(1)氢气爆炸是化学反应，不是核反应，A错误；核污染主要是放射性污染，其产生的α射线、β射线、γ射线对人体都有伤害，B、C正确；防化服主要是防止危险性化学物品和腐蚀性物质对人体的伤害，D错误．(2)①A与B碰后瞬间，B的速度最大．取A、B系统为研究对象，A、B系统动量守恒(取向右为正方向)，有：m A v0＋0＝－m A v A＋m B v B代入数据得：v B＝4 m/s.②设B、C最终以共同速度v运动，取B、C系统为研究对象，B、C系统动量守恒，有：m B v B＋0＝(m B＋m C)v 代入数据得：v＝2 m/s又μm C gl＝12m Bv2B－12(m B＋m C)v2得μ＝0.2答案(1)BC(2)①4 m/s②0.26. (1)23892U是一种放射性元素，其能发生一系列放射性衰变，衰变过程如图7－14－17所示．请写出①②两过程的衰变方程：图7－14－17①__________________________________________________________；②______________________________________________________.(2)如图7－14－18所示，两个完全相同的可视为质点的物块A和B，靠在一起静止在水平面上但不粘连，质量均为M.O点左侧水平面光滑、右侧水平面粗糙，A、B与粗糙水平面间的动摩擦因数均为μ.一颗质量为m、速度为v0的子弹水平穿过A后进入B，最后停在B中，其共同速度为v，子弹与B到达O点前已相对静止．求：图7－14－18①子弹穿过A时的速度；②A、B两物块停止运动时它们之间的距离．解析(2)①当子弹射入A时，A、B看做整体，设子弹刚穿出A时，A的速度为v1，子弹的速度为v2，由动量守恒定律得m v0＝2M v1＋m v2当子弹进入B 后，对子弹和B ，由动量守恒定律得 M v 1＋m v 2＝(M ＋m )v解得子弹离开A 时的速度v 2＝2(M ＋m )v －m v 0m②两物块通过O 点后加速度相等，即a ＝－μgA 滑行的距离x 1＝v 212μgB 滑行的距离x 2＝v 22μg它们之间的距离Δx ＝x 2－x 1＝M 2v 2－[m v 0－(M ＋m )v ]22μM 2g答案 (1)①210 83Bi →210 84Po ＋ 0－1e②210 83Bi →206 81Tl ＋42He(2)①2(M ＋m )v －m v 0m②M 2v 2－[m v 0－(M ＋m )v ]22μM 2g。
高考物理二轮复习 第一部分 专题四 动量与能量 第1讲 动量和能量观念在力学中的应用练习(含解析)
动量和能量观念在力学中的应用1．如图甲所示，质量m＝6 kg的空木箱静止在水平面上,某同学用水平恒力F推着木箱向前运动，1 s 后撤掉推力，木箱运动的v .t图像如图乙所示，不计空气阻力，g取10 m/s2。
下列说法正确的是（）A．木箱与水平面间的动摩擦因数μ＝0。
25B．推力F的大小为20 NC．在0～3 s内，木箱克服摩擦力做功为900 JD．在0.5 s时，推力F的瞬时功率为450 W解析撤去推力后，木箱做匀减速直线运动，由速度—时间图线知，匀减速直线运动的加速度大小a2＝错误! m/s2＝5 m/s2，由牛顿第二定律得,a2＝错误!＝μg，解得木箱与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5,故A错误；匀加速直线运动的加速度大小a1＝错误! m/s2＝10 m/s2，由牛顿第二定律得,F－μmg＝ma1，解得F＝μmg＋ma1＝0。
5×60 N＋6×10 N＝90 N，故B错误;0～3 s内，木箱的位移x＝错误!×3×10 m＝15 m，则木箱克服摩擦力做功W f＝μmgx＝0。
5×60×15 J＝450 J，故C错误；0。
5 s时木箱的速度v＝a1t1＝10×0。
5 m/s＝5 m/s，则推力F的瞬时功率P＝Fv＝90×5 W＝450 W,故D正确.答案D2．（2019·湖南株洲二模)如图，长为l的轻杆两端固定两个质量相等的小球甲和乙（小球可视为质点），初始时它们直立在光滑的水平地面上。
后由于受到微小扰动，系统从图示位置开始倾倒。
当小球甲刚要落地时，其速度大小为（）A.错误!B．错误!C.错误!D．0解析甲、乙组成的系统水平方向动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得mv－mv′＝0，由于甲球落地时，水平方向速度v＝0，故v′＝0，由机械能守恒定律得错误!mv错误!＝mgl，解得v甲＝2gl，故A正确.答案A3。
2019高考二轮复习动量守恒定律的应用-碰撞问题典型例题
2019高考二轮复习动量守恒定律的应用-碰撞问题典型例题 题型一 碰撞规律的应用【例题1】动量分别为5kg ∙m/s 和6kg ∙m/s 的小球A 、B 沿光滑平面上的同一条直线同向运动，A 追上B 并发生碰撞后。
若已知碰撞后A 的动量减小了2kg ∙m/s ，而方向不变，那么A 、B 质量之比的可能范围是什么？ 【解析】B A m m 83≤：A 能追上B ，说明碰前v A >v B ,∴BA m m 65>；碰后A 的速度不大于B 的速度， ；又因为碰撞过程系统动能不会增加， BA B A m m m m 282326252222+≥+，由以上不等式组解得：7483≤≤B A m m 点评：此类碰撞问题要考虑三个因素：①碰撞中系统动量守恒；②碰撞过程中系统动能不增加；③碰前碰后两个物体位置关系（不穿越）和速度大小应保证其顺序合理。
【例题2】两球A 、B 在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，kg m A 1=，kg m B 2=，s m v /6A =，s m v B /2=．当A 追上B 并发生碰撞后，两球A 、B 速度的可能值是（ ） A. s m v /5A ='，s m v B /5.2=' B.s m v /2A ='，s m v B /4=' B. s m v /-4A ='，s m v B /7=' D.s m v /7A ='，s m v B /5.1='【答案】B【解析】两球碰撞过程，系统不受外力，故碰撞过程系统总动量守恒，ABCD 均满足； 考虑实际情况，碰撞后A 球速度不大于B 球的速度，因而AD 错误，BC 满足；根据能量守恒定律，碰撞后的系统总动能应该小于或等于碰撞前的系统总动能，碰撞前总动能为22J ，B 选项碰撞后总动能为18J ，C 选项碰撞后总动能为57J ，故C 错误，B 满足； 故选B ．【例题3】质量为m 的小球A ，沿光滑水平面以速度0v 与质量为2m 的静止小球B 发生正碰。
高考物理大二轮提能专训十四 碰撞与动量守恒 近代物理初步(含解析)
提能专训(十四)碰撞与动量守恒、近代物理初步1．(2013·开封模拟)下列说法正确的是( )A．光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量B．玻尔认为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的C．将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变放射性元素的半衰期D．原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损答案：AB 解析：放射性元素的半衰期由原子核本身因素决定，与外部温度、压强等因素无关；原子核的质量小于组成它的核子的质量，C、D错误．2．在进行光电效应实验时，用黄光照射某金属表面时发生光电效应现象，并产生了光电流，则( )A．若增大黄光的照射强度，光电子的最大初动能将增大B．若增大黄光的照射强度，单位时间内出射的电子数目将增多C．若改用红光照射该金属，一定能产生光电效应现象D．若改用蓝光照射该金属，饱和光电流一定增大答案：B 解析：由光电效应方程知光电子的最大初动能只决定于入射光的频率，与光的强度无关，则选项A错误；单位时间内出射的电子数目与光的强度有关，光照越强，饱和光电流越大，单位时间内出射的电子数目越多，选项B正确，D错误；若改用红光照射该金属，频率减小，能否发生光电效应现象结果未知，选项C错误．3．下列说法正确的是( )A.15 7N＋11H→12 6C＋42He是α衰变方程B.42He＋2713Al→3015P＋10n是β衰变方程C.11H＋21H→32He＋γ是核聚变反应方程D.238 92U→234 90Th＋42He是核裂变反应方程答案：C 解析：放射性元素的原子核发出α粒子，称之为α衰变，A选项错误；β衰变为10n→11H＋0－1e，B选项错误；铀的裂变反应方程为23592U＋10n→14456Ba＋8936Kr＋310n，D选项错误；C选项正确．4．(2013·广东卷)铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应式是235 92U＋10n→144 56 Ba＋8936Kr＋310n.下列说法正确的有( )A．上述裂变反应中伴随着中子放出B．铀块体积对链式反应的发生无影响C．铀核的链式反应可人工控制D．铀核的半衰期会受到环境温度的影响答案：AC 解析：从铀核裂变方程可以看出，反应中伴随着中子放出，A项正确；铀块的体积必须大于临界体积才能发生链式反应，B项错误；通过控制中子数可以控制链式反应，C项正确；铀核的半衰期与物理、化学状态无关，因此不受环境影响，D项错误．5．(2013·课标全国Ⅱ)关于原子核的结合能，下列说法正确的是( )A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C．铯原子核(133 55Cs)的结合能小于铅原子核(208 82Pb)的结合能D．比结合能越大，原子核越不稳定E．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能答案：ABC 解析：核子结合为原子核时释放的能量叫做原子核的结合能，则原子核分解为核子时需要的最小能量等于结合能，A项正确；重核衰变时，同时向外释放能量，因此衰变产物的结合能大于原来重核的结合能，B项正确；铅原子核中的核子数量多，结合能也就大，C项正确；比结合能越大，原子核越稳定，D项错误；核子组成原子核时，质量亏损对应的能量等于原子核的结合能，E项错误．6．(2013·唐山二模)下列说法中正确的是________．A．氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，在向低能级跃迁时放出光子的频率一定等于入射光子的频率B.234 90Th(钍)核衰变为234 91Pa(镤)核时，衰变前Th核质量等于衰变后Pa核与β粒子的总质量C．α粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的D．分别用紫光和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用紫光照射时光电子的最大初动能较大E．法国物理学家德布罗意预言了实物粒子的波动性答案：DE 解析：氢原子跃迁到n＝2以上的激发态，在向低能级跃迁时放出的光子有多种可能，A错误；发生β衰变时有质量亏损，B错误；α粒子散射实验只能说明原子具有核式结构，C错误；紫光光子能量大，最大初动能较大，D正确；E正确．选DE.7．2012年7月，媒体披露已故8年之久的巴勒斯坦领导人阿拉法特生前衣物被发现含有高剂量放射性物质钋，由此引发阿拉法特可能是中毒身亡的猜测．放射性物质钋(Po)210，原子序数为84，半衰期为138天，是1898年居里夫妇在处理沥青铀矿时发现的．下列说法正确的是( )A．钋(Po)210原子核内中子数与质子数之差是42B．钋原子的核外电子数是126C．此报道的猜测在理论上是成立的D．此报道的猜测在理论上是不成立的E．元素钋的α衰变方程为210 84Po→206 82Pb＋42He答案：ADE 解析：根据质子数＋中子数＝质量数得钋(Po)210原子核内中子数为210－84＝126，所以中子数与质子数之差是42，A正确；钋原子的核外电子数等于原子序数，B 错误；因为元素钋的半衰期为138天，所以C错误，D正确；根据衰变规律，发生α衰变必须满足电荷数守恒和质量数守恒，E正确．8．如图所示为氢原子的能级图，已知可见光的光子能量范围为 1.62～3.11 eV，锌板的电子逸出功为3.34 eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是( )A．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应现象B．用能量为11.0 eV的自由电子轰击，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态C．处于n＝2能级的氢原子能吸收任意频率的紫外线D．处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离E．用波长为60 nm的伦琴射线照射，可使处于基态的氢原子电离出自由电子答案：BDE 解析：氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光子能量大于锌板电子的逸出功3.34 eV，锌板能发生光电效应，选项A错误；n＝2能级的轨道能量－3.4 eV，紫外线的最小能量为3.11 eV，则该氢原子只能吸收特定波段的紫外线，选项C错误．9．(2013·云南省第一次高中毕业复习统一检测)(1)历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5 MeV质子11H轰击静止的锂核73Li，生成两个动能为8.9 MeV的42He核，上述核反应方程为________________；若反应中产生的核能全部转化为42He核的动能，该反应中产生的质量亏损为____________u．(1 u相当于931 MeV，计算结果保留三位有效数字)(2)如图所示，弧形轨道与水平轨道平滑连接，小球B 静止于水平轨道上，小球A 从弧形轨道上距水平轨道高h 处由静止开始下滑后与B 发生弹性正碰，碰后小球A 被弹回，在弧形轨道上上升能达到的最大高度为h /2，不计一切摩擦，求A 、B 的质量比m Am B.答案：(1)11H ＋73Li→242He 1.86×10－2(2)3－2 2解析：(1)根据质量数守恒、电荷数守恒可得方程式，注意要用箭头，不能用等号．由能量守恒，ΔE ＝2×8.9 MeV－0.5 MeV ，Δm ＝1.86×10－2u.(2)A 沿斜轨道下滑过程机械能守恒m A gh ＝12m A v 21A 、B 碰撞过程，动量守恒、机械能守恒 m A v 1＝－m A v A ＋m B v B12m A v 21＝12m A v 2A ＋12m B v 2B A 返回斜轨道上滑过程机械能守恒12m A gh ＝12m A v 2A 解得m Am B＝2－12＋1＝3－2 210．[物理——选修3－5](1)一个静止的钴核衰变成一个电子和另外一个新核X ，并释放出一定的能量，其核衰变方程为6027Co→X ＋ 0－1e ，则新核X 的中子数为________．设该衰变过程中发出波长为λ1和λ2的两个光子，则这两个光子的总能量所对应的质量亏损为________．(真空中的光速为c ，普朗克常量为h )(2)如图所示，光滑水平轨道上有三个物块A 、B 、C ，A 的质量为3m ，B 的质量为2m ，C 的质量为m .先让A 和C 以大小为v 0、方向相反的速度向B 运动，A 先与B 发生碰撞，碰后分开；之后B 又与C 发生碰撞并与C 粘在一起共同运动，此时三个物块运动的速度相同．求：①最终三个物块运动速度的大小； ②物块B 与C 碰撞过程中损失的机械能． 答案：(1)32λ1＋λ2hλ1λ2c(2)见解析解析：(1)本题考查衰变方程、质量亏损．根据核衰变时满足质量数和电荷数守恒，新核X 的质量数为60，质子数为28，则X 的中子数为32；由题意，Δmc 2＝h c λ1＋h cλ2，解得 Δm ＝λ1＋λ2hλ1λ2c.(2)本题考查动量守恒定律的应用．①设最终三个小球运动速度的大小为v ，根据动量守恒得3mv 0－mv 0＝(3m ＋2m ＋m )v 解得v ＝v 03②小球A 与小球B 发生碰撞后，小球B 的速度为v ′，由动量守恒定律得3mv 0＝3mv ＋2mv ′小球B 与C 碰撞过程损失的机械能为 ΔE ＝12×2m ×v ′2＋12mv 20－12(2m ＋m )v 2解得ΔE ＝43mv 211．(2013·山西六校高三诊断考试)(1)如图所示，N 为钨板，M 为金属网，它们分别与电池的两极相连，各电池的电动势和极性如图所示，已知金属钨的逸出功为4.5 eV.现分别用不同能量的光子照射钨板(各光子的能量已在图上标出)，那么下列各图中，没有光电子到达金属网的是________(填入选项前的字母代号)，能够到达金属网的光电子的最大动能是________eV.(2)如图所示，在平静的水平面上有A 、B 两艘小船，A 船的左侧是岸，在B 船上站着一个人，人与B 船的总质量是A 船的10倍．两船开始时都处于静止状态，当人把A 船以相对于地面的速度v 向左推出，A 船到达岸边时岸上的人马上以原速率将A 船推回，B 船上的人接到A 船后，再次把它以原速率反向推出……直到B 船上的人不能再接到A 船，试求B 船上的人推船的次数．答案：(1)AC 1.8 (2)6解析：(1)A 选项中，入射光子的能量小于逸出功，没有光电子逸出，C 选项中，逸出的光电子最大初动能为1.3 eV ，在反向电压影响下，不能到达对面极板；B 项中逸出的光电子最大初动能为0.3 eV ，到达金属网时最大动能为1.8 eV ，D 项中逸出的光电子最大初动能为2.3 eV ，到达金属网时最大动能为0.8 eV.(2)取向右为正，B 船上的人第一次推出A 船时，由动量守恒定律得m B v 1－m A v ＝0即v 1＝m A m Bv当A 船向右返回后，B 船上的人第二次将A 推出，有m A v ＋m B v 1＝－m A v ＋m B v 2 即v 2＝v 1＋2m Am Bv设第n 次推出A 时，B 的速度大小为v n ，由动量守恒定律得m A v ＋m B v n －1＝－m A v ＋m B v n得v n ＝v n －1＋2m Am Bv ，所以v n ＝(2n －1)m A m Bv由v ≤v n ，得n ≥5.5，取n ＝6，即第6次推出A 时，B 船上的人就不能再接到A 船．12．(2012·课标全国理综)(1)氘核和氚核可发生热核聚变而释放出巨大的能量，该反应方程为21H ＋31H→42He ＋X ，式中X 是某种粒子．已知21H 、31H 、42He 和粒子X 的质量分别为2.014 1 u 、3.016 1 u 、4.002 6 u 和1.008 7 u ；1 u ＝931.5 MeV.由上述反应方程和数据可知，粒子X 是________，该反应释放出的能量为________MeV(结果保留3位有效数字)．(2)如图，小球a 、b 用等长细线悬挂于同一固定点O .让球a 静止下垂，将球b 向右拉起，使细线水平．从静止释放球b ，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°.忽略空气阻力，求：①两球a 、b 的质量之比；②两球在碰撞过程中损失的机械能与球b 在碰前的最大动能之比． 答案：(1)10n(或中子) 17.6 (2)①2－1 ②1－22解析：(1)根据质量数和电荷数守恒有X 的电荷数为0，质量数为(2＋3－4)＝1，可知X 为中子；根据质能方程有ΔE ＝931.5 MeVu ·Δm ＝931.5×(2.014 1＋3.016 1－4.002 6－1.008 7)MeV ＝17.6 MeV.(2)(1)设球b 的质量为m 2，细线长为L ，球b 下落至最低点，但未与球a 相碰时的速率为v ，由机械能守恒定律得m 2gL ＝12m 2v 2①式中g 是重力加速度的大小．设球a 的质量为m 1；在两球碰后的瞬间，两球共同速度为v ′，以向左为正．由动量守恒定律得m 2v ＝(m 1＋m 2)v ′②设两球共同向左运动到最高处时，细线与竖直方向的夹角为θ，由机械能守恒定律得 12(m 1＋m 2)v ′2＝(m 1＋m 2)gL (1－cos θ)③ 联立①②③式得m 1m 2＝11－cos θ－1④ 代入题给数据得m 1m 2＝2－1⑤ (2)两球在碰撞过程中的机械能损失是Q ＝m 2gL －(m 1＋m 2)gL (1－cos θ)⑥联立①⑥式，Q 与碰前球b 的最大动能E k ⎝⎛⎭⎪⎫E k ＝12m 2v 2之比为Q E k ＝1－m 1＋m 2m 2(1－cos θ)⑦ 联立⑤⑦式，并代入题给数据得Q E k ＝1－22⑧。
高中物理二轮总复习课后习题 专题能力训练 专题能力训练14 力学实验
专题能力训练14 力学实验(时间:45分钟满分:100分)1.(14分)(河南焦作期末)某同学通过调节手机拍摄功能中的感光度和快门时间,拍摄出质量较高的频闪照片。
图甲是该同学拍摄的小球自由下落部分运动过程中频闪照片,用来验证机械能守恒定律。
该同学以小球下落过程中的某一点(非释放点)为原点O,并借助照片背景中的刻度尺测量各时刻的位置坐标为x1、x2、x3、x4、x5,刻度尺零刻度与原点O对齐。
已知手机连拍频率为f,当地重力加速度为g,小球质量为m。
(1)小球在x1位置时的瞬时速度v1= (用题中所给的物理量符号表示)。
(2)关于实验装置和操作,以下说法正确的是。
A.刻度尺应固定在竖直平面内B.选择材质密度小的小球C.小球实际下落过程中动能增加量大于重力势能减少量D.该实验可以验证动能定理(3)取小球从x1到x3的过程研究,则机械能守恒定律的表达式为g(x3-x1)= (用题中所给物理量的符号表示)。
(4)由于阻力的存在影响了实验,该同学利用测得的数据,算出了x1、x2、x3、x4这些点对应的速度v,以对应到O点的距离h为横轴,v 22为纵轴作出了如图乙所示的图线。
测得图线的斜率为k(k<g),则小球受到的阻力大小F f= 。
2.(16分)(湖北高考模拟)某同学用硬币碰撞实验验证动量守恒定律,器材如下:玻璃台面,硬币(壹元1枚,伍角1枚,两枚硬币与玻璃板的动摩擦因数视为相同),硬币发射架,天平,游标卡尺,刻度尺等。
硬币发射架的结构如图甲所示,由底板、支架和打击杆组成。
底板上开有一槽,槽宽略大于壹元硬币的直径。
甲乙丙丁(1)用游标卡尺测量硬币的直径,其中壹元硬币的直径为25.00 mm,由图乙可读出,伍角硬币的直径为 cm。
(2)让硬币以初速度v0在水平玻璃板上滑动,在摩擦力的作用下,经过距离l后停止下来,则可以判断初速度v0与距离l的关系满足。
A.v0∝√lB.v0∝lC.v0∝l2(3)把硬币发射架放在玻璃台板上,将壹元硬币放入发射槽口,将打击杆偏离平衡位置靠在支架的定位横杆上,释放打击杆将硬币发射出去,重复多次测出壹元硬币中心从槽口外O点到静止点的距离平均值l OA,如图丙所示;再把一枚伍角硬币放在O点前,使其圆心O'在发射线上,且l OO'=R+r(R、r 分别为大小硬币的半径),然后重新发射壹元硬币,碰撞后分别测出两硬币前进的距离l OB和l O'C,如图丁所示,已知壹元硬币的质量为m1,伍角硬币的质量为m2,若满足,则可以验证碰撞过程动量守恒。
2019高三物理二轮练习专项练习动量守恒原子物理
2019高三物理二轮练习专项练习动量守恒原子物理1、(2017·浙江)关于天然放射现象，以下说法正确的选项是() A 、α射线是由氦原子核衰变产生 B 、β射线是由原子核外电子电离产生C 、γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生D 、通过化学反应不能改变物质的放射性 [答案]D[解析]α射线是原子核衰变中放出的由氦核组成的粒子流，选项A 错误；β射线是原子核衰变中核内放出的高速电子流，它是由核内一个中子转化成一个质子时放出的，选项B 错误；γ射线是原子核衰变过程中，产生的新核具有过多的能量，这些能量以γ光子的形式释放出来，选项C 错误；化学反应只是原子间核外电子的转移，不改变原子核的结构，所以不能改变物质的放射性，选项D 正确、2、(2017·北京)表示放射性元素碘131(53131I)β衰变的方程是() A.53131I →51127Sb ＋24He B.53131I →54131Xe ＋－10eC.53131I →53130I ＋01nD.53131I →52130Te ＋11H [答案]B[解析]原子核发生β衰变时，从原子核内部释放出一个电子，同时生成一个新核，选项B 正确、3、(2017·苏北四市调研)如下图，小车与木箱紧挨着静止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，以下说法中正确的选项是()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、小车和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 [答案]C[解析]如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，那么这个系统的总动量保持不变、选项A 中，男孩和木箱组成的系统受到小车对系统的摩擦力的作用；选项B 中，小车与木箱组成的系统受到人对系统的摩擦力的作用；动量、动量的改变量均为矢量，选项D 中，木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相同、方向相反，故此题正确选项为C.4、(2017·全国)氢原子的基态能量为E 1，激发态能量E n ＝E 1/n 2，其中n ＝2,3….用h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速、能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为()A 、－4hc 3E 1B 、－2hc E 1C 、－4hc E 1D 、－9hcE 1[答案]C[解析]根据激发态能量公式E n ＝E 1n 2可知氢原子第一激发态的能量为E 14，设能使氢原子从第一激发态电离的最大波长(设波长为λm )的光子能量为ΔE ，那么有E 14＋ΔE ＝0，且ΔE ＝h cλm ，联立解得λm ＝－4hcE 1，所以此题正确选项只有C.5、(2017·湖北百校联考)如下图，一小物块从粗糙斜面上的O 点由静止开始下滑，在小物块经过的路径上有A 、B 两点，且A 、B 间的距离恒定不变、当O 、A 两点间距离增大时，对小物块从A 点运动到B 点的过程中，以下说法正确的选项是()A 、摩擦力对小物块的冲量变大B 、摩擦力对小物块的冲量变小C 、小物块动能的改变量增大D 、小物块动能的改变量减小 [答案]B[解析]依题意，OA 距离越大即小物块初始释放位置越高，那么经过AB 段的时间变短，故摩擦力对小物块的冲量变小，选项A 错，B 对；在AB 段小物块受到的合外力不因OA 距离变化而变化，AB 段的位移恒定，故合外力对小物块做功不变，即小物块动能的改变量不变，选项C 、D 均错、6、(2017·山东)碘131核不稳定，会发生β衰变，其半衰期为8天、 ①碘131核的衰变方程：53131I →________(衰变后的元素用X 表示)、 ②经过________天有75%的碘131核发生了衰变、 [答案]①54131X ＋－10e ②16[解析]①衰变过程遵循核电荷数和质量数守恒，有53131I →54131X ＋－10e②根据半衰期的定义可知，经2个半衰期的时间即16天，共有12＋12×12＝34的碘发生了衰变、7、(2017·杭州模拟)利用氦－3(23He)和氘进行的聚变安全无污染，容易控制、月球上有大量的氦－3，每个航天大国都将获得氦－3作为开发月球的重要目标之一、“嫦娥一号”探月卫星执行的一项重要任务就是评估月球中氦－3的分布和储量、两个氘核(12H)聚变生成一个氦－3，那么该核反应方程为____________________；12H 的质量为m 1,23He 的质量为m 2，反应中新产生的粒子的质量为m 3，那么上述核反应中释放的核能为ΔE ＝________.[答案]12H ＋12H →23He ＋01n(2m 1－m 2－m 3)c 2[解析]由核反应过程中的质量数守恒和核电荷数守恒可知，反应过程中要产生中子、核反应方程为12H ＋12H →23He ＋01n ，释放的核能为(2m 1－m 2－m 3)c 2.8、(2017·江苏)有些核反应过程是吸收能量的、例如，在X ＋714N →817O ＋11H 中，核反应吸收的能量Q ＝[(m O ＋m H )－(m X ＋m N )]c 2.在该核反应方程中，X 表示什么粒子？X 粒子以动能E k 轰击静止的714N 核，假设E K ＝Q ，那么该核反应能否发生？请简要说明理由、[答案]24He 不能实现，因为不能同时满足能量守恒和动量守恒的要求、 [解析]由质量数及电荷数守恒知，X 应为24He.9、(2017·聊城模拟)如下图，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为m ＝1kg 的相同小球A 、B 、C .现让A 球以v 0＝2m/s 的速度向B 球运动，A 、B 两球碰撞后粘合在一起，两球继续向右运动并跟C 球碰撞，碰后A 、B 未分开，C 球的速度v C ＝1m/s.求：(1)A 、B 两球碰撞后的共同速度； (2)两次碰撞过程中损失的总动能、 [答案](1)1m/s(2)1.25J[解析](1)A 、B 相碰满足动量守恒mv 0＝2mv 1 得两球跟C 球相碰前的速度v 1＝1m/s(2)两球与C 球相碰同样满足动量守恒2mv 1＝mv C ＋2mv 2 得两球碰后的速度v 2＝0.5m/s两次碰撞损失的总动能ΔE k 损＝12mv 02－12×2mv 22－12mv C 2＝1.25J.10、(2017·大连模拟)一端固定于竖直墙壁上的轻质弹簧，另一端连接一质量为m 的滑块A ，弹簧处于原长位置，另一个完全相同的滑块B 与A 相距为d ，两滑块与水平地面间的动摩擦因数为μ，现使B 获得一水平向左的速度v 0，后与A 碰撞并粘连，最后A 、B 静止时弹簧刚好处于原长、两滑块可视为质点，求A 、B 相撞后滑行的总路程、[答案]v 028μg －d4[解析]设滑块B 与A 碰撞前的速度为v 1，由动能定理得：－μmgd ＝12mv 12－12mv 02得：v 1＝v 02－2μgdB 与A 相撞粘连后的速度为v 2，由动量守恒定律得： mv 1＝2mv 2得v 2＝12v 02－2μgd设A 、B 相撞后滑行的总路程为x 由动能定理得：－2μmgx ＝0－12(2m )v 22解得x ＝v 02－2μgd 8μg ＝v 028μg －d4.11、(2017·潍坊模拟)用速度大小为v 的中子轰击静止的锂核(36Li)，发生核反应后生成氚核和α粒子，生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反，氚核与α粒子的速度之比为7∶8.中子的质量为m ，质子的质量可近似看做m ，光速为c .(1)写出核反应方程；(2)求氚核和α粒子的速度大小；(3)假设核反应过程中放出的核能全部转化为α粒子和氚核的动能，求出质量亏损、[答案](1)01n ＋36Li →13H ＋24He(2)7v 118v 11(3)141mv 2121c 2[解析](1)01n ＋36Li →13H ＋24He.①(2)由动量守恒定律得m n v ＝－m H v 1＋m He v 2② 由题意得v 1∶v 2＝7∶8解得v 1＝711v ，v 2＝811v ③(3)氚核和α粒子的动能之和为E k ＝12×3mv 12＋12×4mv 22＝403242mv 2④释放的核能为ΔE ＝E k －E k n ＝403242mv 2－12mv 2＝141121mv 2⑤由爱因斯坦质能方程得，质量亏损为Δm ＝ΔE c 2＝141mv2121c 2.⑥ 12、(2017·重庆)如下图，静置于水平地面的三辆手推车沿一直线排列，质量均为m ，人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动，当车运动了距离L 时与第二辆车相碰，两车以共同速度继续运动了距离L 时与第三车相碰，三车以共同速度又运动了距离L 时停止、车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k 倍，重力加速度为g ，假设车与车之间仅在碰撞时发生相互作用，碰撞时间很短，忽略空气阻力，求：(1)整个过程中摩擦阻力所做的总功；(2)人给第一辆车水平冲量的大小；(3)第一次与第二次碰撞系统动能损失之比、 [答案](1)－6kmgL (2)2m 7kgL (3)13/3[解析](1)设运动过程中摩擦阻力做的总功为W ，那么 W ＝－kmgL －2kmgL －3kmgL ＝－6kmgL(2)设第一车初速度为u 0，第一次碰前速度为v 1，碰后共同速度为u 1；第二次碰前速度为v 2，碰后共同速度为u 2；人给第一车的水平冲量大小为I .由：－kmgL ＝12mv 12－12mu 02－k (2m )gL ＝12(2m )v 22－12(2m )u 12－k (3m )gL ＝0－12(3m )u 22 mv 1＝2mu 1 2mv 2＝3mu 2得：I ＝mu 0－0＝2m 7kgL(3)设两次碰撞中系统动能损失分别为ΔE k1和ΔE k2由：ΔE k1＝132kmgLΔE k2＝32kmgL得：ΔE k1/ΔE k2＝13/3.。
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1 14 动量与能量 1．【河北省衡水中学2019届高考模拟】如图所示，A、B、C三球的质量分别为m、m、2m,三个小球从同一高度同时出发，其中A球有水平向右的初速度，B、C由静止释放。三个小球在同一竖直平面内运动，小球与地面之间、小球与小球之间的碰撞均为弹性碰撞，则小球与小球之间最多能够发生碰撞的次数为（ ）
A．1次 B．2次 C．3次 D．4次 2．【河北省武邑中学2018-2019学年高考模拟】如图所示,有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量。他进行了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,然后他轻轻从船尾上船,走到船头后停下,而后轻轻下船。他用卷尺测出船后退的距离为d,然后用卷尺测出船长L,已知他自身的质量为m,则船的质量为( )
A． B． C． D． 3．【全国百强校山西大学附属中学2018-2019学年高考模拟】如图所示，倾角θ = 30°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面长度为60m。质量为3kg的滑块A由斜面底端以初速度v0 = 15 m/s沿斜面向上运动，与此同时，一质量为2kg的物块B从静止由斜面顶端沿斜面向下运动，物块A、B在斜而上某处发生碰撞，碰后A、B粘在一起。已知重力加速度大小为g =10 m/s2。则
一、单选题 2
A．A、B运动2 s后相遇 B．A、B相遇的位置距离斜面底端为22．5 m C．A、B碰撞后瞬间，二者速度方向沿斜而向下，且速度大小为1m/s D．A、B碰撞过程损失的机械能为135J 4．【湖北省宜昌市英杰学校2018-2019学年高考模拟】光滑水平地面上，A，B两物块质量都为m，A以速度v向右运动，B原来静止，左端有一轻弹簧，如图所示，当A撞上弹簧，弹簧被压缩到最短时
A．A、B系统总动量为2mv B．A的动量变为零 C．B的动量达到最大值 D．A、B的速度相等 5．【陕西省西安市远东第一中学2018-2019学年高考模拟】如图所示，质量为0.5kg的小球在距离车底面高20m处以一定的初速度向左平抛，落在以7.5m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4kg，设小球在落到车底前瞬间速度是25m/s，则当小球与小车相对静止时，小车的速度是（ ）
A．5m/s B．4m/s C．8.5m/s D．9.5m/s
6．【山东省烟台二中2019届高三上学期10月月考物理试题】如图所示，在光滑的水平面上有一辆平板车，人和车都处于静止状态。一个人站在车上用大锤敲打车的左端，在连续的敲打下，下列说法正确的是
A．车左右往复运动 B．车持续向右运动 C．大锤、人和车租车的系统水平方向动量守恒
二、多选题 3
D．当大锤停止运动时，人和车也停止运动 7．【全国百强校2018-2019学年高考模拟】如图所示，在光滑水平面上停放着质量为m装有光滑弧形槽的小车，小车的弧形和水平部分均光滑。质量为m的小物块以水平速度v沿槽向车上滑去，到达某一高度后，小物块又返回车右端，在这一过程中，下面说法正确的是
A．小物块上升到最大高度时相对地面的速度为零 B．小物块在弧形槽上升的最大高度为 C．小物块离开小车以后将向右做平抛运动 D．小物块离开小车后做自由落体运动 8．【全国百强校福建省莆田市第一中学2019届高三上学期第一次月考物理试题】如图所示,水平光滑轨道宽和弹簧自然长度均为d。m2的左边有一固定挡板。m1由图示位置静止释放,当m1与m2相距最近时m1速度为v1,则在以后的运动过程中( )
A．m1的最小速度是0 B．m1的最小速度是v1 C．m2的最大速度是v1
D．m2的最大速度是v1
9．【全国百强校辽宁省大连市第二十四中学2018届高考模拟物理试题】如图所示为过山车模型，它由光滑水平轨道和竖直面内的光滑圆形轨道组成，Q点为圆形轨道最低点，M点为最高点，圆形轨道半径R＝0.32 m。水平轨道PN右侧的光滑水平地面上，并排放置两长木板c、d，两木板间相互接触但不粘连，长木板上表面与水平轨道PN平齐，木板c质量m3＝2.2 kg，长L＝4 m，木板d质量m4＝4.4 kg。质量m2＝3.3 kg的小滑块b放置在轨道QN上，另一质量m1＝1.3 kg的小滑块a从P点以水平速度v0向右运动，沿圆形轨道运动一周后进
三、解答题 4
入水平轨道与小滑块b发生弹性碰撞。碰后a沿原路返回到M点时，对轨道压力恰好为0。已知小滑块b与两长木板间的动摩擦因数均为μ＝0.16，g＝10 m/s2。 (1)求小滑块a与小滑块b碰撞后，a和b的速度大小v1和v2； (2)碰后滑块b最终恰好没有离开木板d，求滑块b在木板c上滑行的时间及木板d的长度。
10．【广东江门市2018年高三调研测试】如图所示，光滑水平面上放着质量都为m的物块A和B，A、B 间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接），在A、B间系一轻质细绳固定。在短暂时间内烧断细绳，B向右运动，脱离轻弹簧一段时间后与向左匀速运动、速度为v0的物块C发生碰撞，碰后B、C立刻形成粘合体并停止运动，C的质量为2m，求： (1)B、C相撞前一瞬间B的速度大小； (2)绳被烧断前弹簧的弹性势能为多大？
答案与解析 一、单选题 5
1．【解析】由于三球竖直方向的运动情况相同，一定可以发生碰撞，可假设高度无穷大，可看作三球碰撞完成后才落地，A、B第一碰撞后水平速度互换，B、C发生第二碰撞后，由于B的质量小于C的质量，则B反向；B、A发生第三次碰撞后，B、 A水平速度互换，A向左，B竖直下落，三球不再发生碰撞，所以最多能够发生3次碰撞，故C正确，A、B、D错误；故选C。 【答案】C
2．【解析】人在船上行走过程中，人和船所受合力为零，人和船组成的系统动量守恒，设船的质量为，任一时
刻人相对地面的速度大小为，船相对地面的速度大小为，则：，解得：；人在船上行走过程中人和船通过的距离满足，解得：船的质量。故A项正确，BCD三项错误。 【答案】A 3．【解析】两物体在斜面上运动的加速度大小均为a=gsin300=5m/s2，设经过时间t 两物体相遇，则
解得t=4s，相遇的位置距离斜面底端为，选项AB错误；相碰前两物体的速度分别为vA=v0-at=-5m/s，方向沿斜面向下；vB=at=20m/s,取向下为正方向，由动量守恒定律可知：mAvA+ mBvB=( mA+ mB)v，解得v=11m/s，选项C错误；A、B碰撞过程损失的机械能为
，选项D正确；故选D。 【答案】D 4．【解析】A：A、B组成的系统所受的合外力为零，动量守恒，初始时总动量为mv；弹簧被压缩到最短时，A、B系统总动量仍为mv。故A项错误。BCD：A在压缩弹簧的过程中，B做加速运动，A做减速运动，两者速度相
等时，弹簧压缩量最大，然后B继续加速，A继续减速，所以弹簧压缩最短时，B的动量未达到最大值。弹簧被压缩到最短时，A、B的速度相等，A的动量不为零。故BC两项错误，D项正确。 【答案】D
5．【解析】设小球的初速度为，小球抛出后做平抛运动，根据动能定理得：，解得，小球和车作用过程中，水平方向动量守恒，规定向右为正，则有，解得，A正确。 【答案】A 6
6．【解析】把人和车看成一个整体，根据动量守恒定律分析即可． 把人和车看成一个整体，用大锤连续敲打车的左端，根据动量守恒可知，系统的总动量为零，当把锤头打下去时，大锤向右运动，小车就向左运动，抬起锤头时大锤向左运动，小车向右运动，所以在水平面上左、右往返运动．车不会持续地向右驶去，当当大锤停止运动时，人和车也停止运动，ACD正确。 【答案】ACD
7．【解析】A项：小物块和小车组成的系统在水平方向动量守恒，由动量守恒可知，小物块上升到最大高度时相对地面的速度不为零：，故A错误； B项：由能量守恒可得： ，综合，解得：，故B正确； C、D项：由动量守恒和能量守恒可知，小物块从底端进入圆弧槽，到达最高点后返回到低端时两者交换速度，即小物块的速度减少为零，小车的速度变为v0, 小物块以后将做自由落体运动，故C错误，D正确。故应选BD。 【答案】BD
8．【解析】从小球到达最近位置后继续前进，此后拉到前进，减速，加速，达到共同速度时两者相距最远，此后继续减速，加速，当两球再次相距最近时，达到最小速度，达最大速度：两小球
水平方向动量守恒，速度相同时保持稳定，一直向右前进，，；解得，，故的最大速度为，的最小速度为，BD正确。 【答案】BD
9．【解析】（1）小滑块a在M点，由牛顿第二定律得： 小滑块a从碰后到到达M的过程中，由机械能守恒定律得： 解得：v1=4m/s， 两滑块碰撞过程中动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m1v0=-m1v1+m2v2，
二、多选题 三、解答题 7 碰撞过程中机械能守恒，由机械能守恒定律得：
解得：v0=9.2m/s，v2=5.2m/s （2）小滑块b滑上长木板c时的加速度大小：a1=μ0g=1.6m/s2，
此时两块长木板的加速度大小为： 小滑块b在c上滑行过程中，b的位移： 两块长木板的位移：，x1-x2=L 解得：t=1s，不合题意，舍去； b刚离开长木板c时，b的速度v2′=v2-a1t=3.6m/s，
b刚离开长木板c时，d的速度v3=a2t=0.8m/s，
设d的长度至少为x，由动量守恒定律可得：m2v2′+m4v3=（m2+m4）v 解得：v=2m/s
由能量守恒定律得： 解得：x=1.4m
10．【解析】（1）B与C碰撞过程，以B的初速度方向为正，根据动量守恒定律得： 得： （2）对A、B，弹簧恢复原长时，根据动量守恒定律得：
弹性势能转化为系统的动能，则 联立得：