【最新備戰(zhàn)2015高考】全國2015屆高中物理試題匯編(11月第一期)：F2動量守恒定律

1、f2動量守恒定律【題文】(物理卷 2015屆湖南省師大附中高三第一次月考(2014.09 )(2)(9分)如圖所示，水平桌面固定著光滑斜槽，光滑斜槽的末端和一水平木板平滑連接，設物塊通過銜接處時速率沒有改變.質量mi=0.40kg的物塊a從斜槽上端距水平木板高度 h= 0.80m處下滑，并與放在水平木板左端的質量 m2 = 0.20kg的物塊b相碰，相碰后物塊b滑行x=4.0m到木板的c點停止運動，物塊 a滑到木板的d點停止運動.已知物塊 b與木板間的動摩擦 因數 尸0.20,重力加速度g= 10 m/s2,求：錯誤！未找到引用源。物塊a沿斜槽滑下與物塊b碰撞前瞬間的速度大小；滑動摩擦力對物塊

2、b做的功；物塊a與物塊b碰撞過程中損失的機械能.【題文】(物理卷2015屆河南省開封市高三上學期定位模擬考試(2014.09) (2)質量分別為m1和m2的兩個小球在光滑的水平面上分別以速度、v2同向運動并發(fā)生對心碰撞，碰后m2被右側墻壁原速率彈回，又與m相碰，碰后兩球都靜止。求 ：第一次碰后m1球的速度。大削一2】上【題文】(物理卷 2015屆河南省開封高級中學等中原名校高三上學期第一次摸底考試 (2014.09) (2) (9分)在粗糙的水平面上有兩個靜止的木塊a和b ,兩者相距為d .現給a 初速度，使 a與b發(fā)生彈性碰撞，碰撞時間極短.當兩木塊都停止運動后，相距仍然為d .已知兩木塊與

3、桌面之間的動摩擦因數均為n , b的質量為a的2倍，重力加速度大小為g .求a的初速度的大小.【題文】（物理卷 2015屆河北省邯鄲市高三摸底考試（2014.09 ） ） （2） （8 分）如圖，木塊a、b的質量均為m,放在一段粗糙程度相同的水平地面上，木塊a、b間夾有一小塊炸藥（炸藥的質量可以忽略不計）。讓a、b以初速度vo一起從。點滑出，滑行一段距離 后到達p點，速度變?yōu)?v0 ,此時炸藥爆炸使木塊 a、b脫離，發(fā)現木塊b立即停在原位置， 木塊a繼續(xù)沿水平方向前進。已知 o、p兩點間的距離為s,設炸藥爆炸時釋放的化學能全部 轉化為木塊的動能，爆炸時間很短可以忽略不計，求：i .木塊與水平地

4、面的動摩擦因數叵ii .炸藥爆炸時釋放的化學能。vo【題文】（理綜卷 2015屆云南省師大附中高考適應性月考（一）（2014.09）（2） （10分）如圖21,質量為m的木塊用長為l的輕繩系于。點，并從與豎直線成 600角的a 點由靜止釋放。第一次到達最低點時，被質量為 m的向右飛行的子彈擊中， 并未穿出。木塊 此后最高恰好回到 a點。當它再次到達最低點時，又被同樣質量和速度的子彈擊中， 子彈仍未穿出。已知 m:m=3:1,忽略空氣阻力，重力加速度為g,求第二粒子彈擊中木塊后，木塊的速度?！绢}文】(理綜卷 2015屆寧夏銀川一中高三第二次月考(2014.09 ) (2) (9分)如圖所示，半徑

5、分別為 r和r (rr)的甲乙兩光滑圓軌道安置在同一豎直平面內，兩軌道之間 由一條光滑水平軌道 cd相連，在水平軌道 cd上一輕彈簧a、b被兩小球夾住，同時釋放 兩小球，a、b球恰好能通過各自的圓軌道的最高點，求：(1)兩小球的質量比.(2)若ma =mb =m,要求ab都能通過各自的最高點，彈簧釋放前至少具有多少彈性 勢能?！绢}文】(理綜卷2015屆河北省唐山市高三 9月模擬考試(2014.09) (2) (9分)如圖所示，在光滑的水平面上靜止放置ab兩個物塊，中間夾有自然長度的輕彈簧(輕彈簧只與b栓接著)，物塊a的質量為ma=0. 996kg,物塊b的質量為mb=3. 00kg,有一顆質量

6、為 m=0. 004kg的子彈以v0=l00m/s水平速度擊中并停留在物塊a中，子彈與物塊a作用時間極短。求：i.子彈停留在a中的瞬間，木塊a的速度；ii .物塊a運動起來后，彈簧的最大彈性勢能和a的最小速度?！敬鸢浮俊局R點】動量守恒定律；機械能守恒定律.e3 f2【答案解析】i. 0.4m/s ; n. 0.06j , a的最小速度為0.解析：i .子彈與a發(fā)生相互作用，動量守恒，設木塊 a獲得速度vi,mv=(m+m) vi得 vi=0.4m/sn.當ab有共同速度v2時，彈簧有最大彈性勢能。.(n+ m) vi=( n+ m + mb) v2得 v2=0.1m/s1 2 12 -(n+

7、 m)vi=( n+ m + m)v2+b2 2得 e =0.06j設ab經相互作用剛好分離時的速度分別為va、vb,動量守恒：(n+ ma) vi=( n+ ma) va+ m vb機械能守恒：1 ( n+ ma) vi2=1 ( n+ ma) va2+1 (n+ ml) vb2222得 va= - 0.2n/svb =0.2n/sva,式中，以碰撞前木塊 a的速度方向為正.一 1聯立解得：vi= - v2.2設碰撞后a和b運動的距離分別為 di和d2,由動能定理得 (imgd=mv2.2(2倒 gd2= 2m%2.2按題意有：d=d2+di.設a的初速度大小為 v。,由動能定理得mgd=1

8、 m2- mv22228 lgd聯立解得：v0= v 5【思路點撥】碰撞過程中a、b組成的系統(tǒng)動量守恒，結合動量守恒定律和動能定理，抓住停止時相距的距離，表示出出碰撞后的a、b的速度，結合能量守恒定律求解.本題綜合考查了動量守恒定律、動能定理、能量守恒定律，綜合性較強，對學生的能力要求較高，需加 強這方面的訓練.【題文】(理綜卷 2015屆廣東省中山一中等七校高三第一次聯考(2014.08) 35. (18分)如圖所示，固定在地面上的光滑圓弧面底端與車c的上表面平滑相接，在圓弧面上有一滑塊a ,其質量ma = 2 kg ,在距車的水平面高 h = 1.25 m處由靜止下滑，車c的質量為me =

9、 6 kg 。在車c的左端有一質量 mb = 2 kg的滑塊b ,滑塊b與a均可視為質點，滑塊 a與 b碰撞后立即粘合在一起共同運動，最終沒有從車c上滑落。已知滑塊 a、b與車c的動摩擦因數為 科=0.5 ,車c與水平面間的摩擦忽略不計，取g = 10 m/s2 。試求：(1)滑塊a滑到圓弧面底端時的速度大小；(2)滑塊a與b碰撞后瞬間的共同速度大小，以及c車的最短長度?！敬鸢浮俊局R點】動量守恒定律；機械能守恒定律.e2 e3 f2【答案解析】（1）5m/s （2）0.375m 解析：（1）設滑塊a滑到圓弧末端時的速度大小為vi ,由機械能守恒定律有mugh =12- ma 12代入數據解得

10、vi = 5 m/s（2）設a、b碰撞后瞬間的共同速度為 v2 ,由于碰撞瞬間相互作用力巨大，c給a和b的摩擦可以忽略，故 a與b組成的系統(tǒng)動量守恒。所以 navi = （ ma + m） v 2代入數據解得v2 = 2.5 m/s設車c的最短長度為l,滑塊a與b最終沒有從車 c上滑出，三者的最終速度相同， 設 其共同速度為v3。根據動量守恒和能量守恒定律可得(ma + m) v2 = ( ma + mb + me) v31212j(ma mb)gl = (ma mfe) 2 -(ma mb mj 322解以上兩式可得 l = 0.375 m【思路點撥】（1）滑塊下滑過程機械能守恒，由機械能守

11、恒定律可以求出速度.（2） a、b碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律可以求出a、b的速度；由能量守恒定律可以求出c的最小長度.本題考查了求速度、車的長度問題，分析清楚運動過程、應用機械能守恒定 律、動量守恒定律、能量守恒定律即可正確解題.【題文】（理綜卷2015屆廣東省深圳市高三上學期第一次五校聯考（2014.09） 21.兩根足夠長的光滑導軌豎直放置，間距為l,底端接阻值為 r的電阻。將質量為 m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端，金屬棒和導軌接觸良好，導軌所在平面與磁感應強度為b的勻強磁場垂直，如圖所示。除電阻r外其余電阻不計。現將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放。則a .釋放瞬間金屬棒的

12、加速度等于重力加速度gb.金屬棒向下運動時，流過電阻r的電流方向為a-b2 2c.金屬棒的速度為 v時.所受的安培力大小為 f =旦”rd.電阻r上產生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少量【答案】【知識點】導體切割磁感線時的感應電動勢；能量守恒定律；右手定則.f2 l2【答案解析】 ac解析：a、金屬棒剛釋放時，彈簧處于原長，彈力為零，又因此時速度為零，沒有感應電流，金屬棒不受安培力作用，金屬棒只受到重力作用，其加速度應等于重力加速度，故a正確；b、金屬棒向下運動時，由右手定則可知，在金屬棒上電流方向向右，流過電阻r的電 blv流萬向為b-a,故b錯誤； c、金屬棒速度為v時，安培力大小為 f=

13、bil , 1= ，由r2. 2以上兩式得：f=b_tv，故c正確；d、金屬棒下落過程中，由能量守恒定律知，金屬r棒減少的重力勢能轉化為彈簧的彈性勢能、金屬棒的動能（速度不為零時）以及電阻r上產生的熱量，故d錯誤.故選ac【思路點撥】釋放瞬間金屬棒只受重力，加速度為g.金屬棒向下運動時，根據右手定則判斷感應電流的方向.由安培力公式、歐姆定律和感應電動勢公式推導安培力的表達式.金屬棒下落過程中，金屬棒減少的重力勢能轉化為彈簧的彈性勢能、金屬棒的動能（金屬棒速度不是零時）和電阻 r產生的內能.本題考查分析、判斷和推導電 磁感應現象中導體的加速度、安培力、能量轉化等問題的能力，是一道基礎題.【題文】

14、（理綜卷 2015屆廣東省深圳市高三上學期第一次五校聯考（2014.09） 36. （ 18分）如圖所示，ab是固定在豎直平面內傾角 日=370的粗糙斜面，軌道最低點 b與水平 粗糙軌道bc平滑連接，bc的長度為sbc= 5.6m, 一質量為m =1kg的物塊q靜止放置 在桌面的水平軌道的末端 c點，另一質量為m=2kg的物塊p從斜面上a點無初速釋放， 沿軌道下滑后進入水平軌道并與q發(fā)生碰撞。已知物塊p與斜面和水平軌道間的動摩擦因數均為（f0.25, sab = 8m, p、q均可視為質點，桌面高h = 5m ,重力加速度g=10m/s2。sin37 =0.6, cos37 =0.8（1）畫出

15、物塊p在斜面ab上運動的v-t圖。（2）計算碰撞后，物塊 p落地時距c點水平位移x的范圍。（3）計算物塊p落地之前，全過程系統(tǒng)損失的機械能的最大值。【答案】【知識點】動量守恒定律；牛頓第二定律；機械能守恒定律.c2 e3 f2【答案解析】（1）如圖所示.（2） 2mcxw4m （3） 72j. 解析:mg sin 二一mgcosr - ma（1）根據牛頓第二定律和運動學規(guī)律可得:解得 a = 4 m/s2由 v2 = 2asab 得 v =8 m/s由丫=21得1 = 2s作圖1212(2) bc 段四仃，則 nmgs3c = mv mv1 22解得 v1 = 6 m/spq碰撞，則有動量守恒

16、：mm = mv2 + mv31 2 12 12能重關系有：mv1mv2 mv32 22位置關系有： v2 - v3聯立解得：2m/s 必4m/s1 2平拋運動有： h = gt1 , x = v2tl2 解得：2m x m 4m(3)機械能損失最大對應完全非彈性碰撞，此時有：mm = (m+m) v共根據動能定理：le =mgsabsin37 - - (m m )vj2代入數據得：.正二72j【思路點撥】(1)根據牛頓第二定律求解加速度，根據運動學基本公式求出下滑的時間和末速度，進而畫出速度時間圖象；(2) bc段，根據動能定理求出 c點速度，pq碰撞，動量守恒，根據動量守恒定律及能量守恒定

17、律列式即可求解；(3)機械能損失最大對應完全非彈性碰撞，此過程中，根據動量守恒定律及能量守恒定律列式即可求解；本題主要考查了牛頓第二定律、運動學基本公式、動量守恒定律及能量守恒定律的直接應用，知道機械能損失最大對應完全非彈性碰撞，難度適中.【題文】(理綜卷2014屆河南省實驗中學高三第一次模擬考試(2014.05) (2) ( 9分)如圖所示，水平地面上靜止放置著物塊 b和c,相距，=1.0m。物塊a以速度/ =10m/s沿水平方向與b正碰。碰撞后a和b牢固地粘在一起向右運動，并再與c發(fā)生正碰，碰后瞬間 c的速度v =2.0m/s。已知a和b的質量均為m, c的質量為a質量的k倍，物塊與地面的

18、動摩擦因數*=0.45.(設碰撞時間很短，g取10m/s2)圖19(1)計算與c碰撞前瞬間ab的速度；(2)根據ab與c的碰撞過程分析k的取值范圍，并討論與 c碰撞后ab的可能運動方向。【答案】【知識點】動量守恒定律；動能定理的應用.e2 f2【答案解析】(1)4m/s當2w a丁 4時，ab的運動方向與c相同 當上二4時，ab的速度為0當時，ab的運動方向與c相反解析：設ab碰撞后的速度為vi,ab碰撞過程由動量守恒定律得,；設與c碰撞前瞬間ab的速度為v2,由動能定理得22聯立以上各式解得、若ab與c發(fā)生完全非彈性碰撞，由動量守恒定律得代入數據解得 左二？此時ab的運動方向與c相同若ab與

19、c發(fā)生彈性碰撞，由動量守恒和能量守恒得2mv2 - 2mv y +kmv 上21i-*2加+2- 22聯立以上兩式解得代入數據解得 此時ab的運動方向與c相反若ab與c發(fā)生碰撞后ab的速度為0,由動量守恒定律得代入數據解得總上所述得 當2w* c4時,ab的運動方向與c相同當上二4時，ab的速度為0當4m六w 6時，ab的運動方向與c相反【思路點撥】該題要分清過程，過程i為ab碰撞過程，該過程為完全非彈性碰撞過程；過程h為ab粘在一塊克服地面摩擦運動 1m的過程，這一過程可由動能定理計算，也可由勻變速直線運動的知識計算，過程出為可能是完全非彈性碰撞，也可能是彈性碰撞，也可能是完全彈性碰撞； 根

20、據不同的碰撞，ab、c系統(tǒng)損失的能量也不一樣，所以ab球的方向可能與c同向、也可能為零、也可能與c反向.要分三種情況討論.該題第一問較為簡單，第二問稍難.只要注意到碰撞過程中能量個關系和動量守恒，這樣就不會無從下手了【題文】（理綜卷 2014屆河南省實驗中學高三第三次模擬考試（2014.05） （ 2） （ 10分）如圖所示，在光滑水平面上放著一個質量m = 0.3kg的木塊（可視為質點），在木塊正上方1m處有一個固定懸定點 o,在懸點o和木塊之間用一根長2m、不可伸長的輕繩連接。有一顆質量m= 0.1kg的子彈以80m/s的速度水平射入木塊并留在其中，之后木塊繞。點在豎直平面內做圓周運動。求

21、：木塊以多大速度脫離水平地面 ？當木塊到達最高點時對輕繩的拉力f為多少？【答案】【知識點】動量守恒定律；向心力.d4 f2【答案解析】10m/s4n.解析：子彈射擊物塊過程中型） =（x +煙mvl = 20m/st = vj x = lom/s設繩繃直后物塊沿垂直繩方向速度為11二1即：本塊以-1速度脫離水平地面，方向垂直細繩向上（2）在最高點時，設其速度為 錯誤！未找到引用源。1 . 1 . + 切）得 +（旭 +/）（/? + ）=（m + 吻（邛） 22如40 又+（朋+詠= （m+* kn由牛頓第三定律得：物塊對細繩拉力錯誤！未找到引用源。 =4n【思路點撥】1、子彈打木塊過程滿足動量守恒，列出等式求解；2、木塊在最高點時，做圓周運動的向心力由重力與繩子拉力的合力提供，應用機械能守恒、牛頓第二定律可以正確解題.知道木塊離開地面時的速度等于垂直于繩子方向的速度是正確解題的關鍵，應用動量守恒定律、機械能守恒