高考物理一輪復(fù)習(xí)第十四章動(dòng)量近代物理初步第講動(dòng)量動(dòng)量守恒定律

1、第 1講 動(dòng)量動(dòng)量守恒定律A 組基礎(chǔ)題組1.(2013天津理綜,2,6分我國(guó)女子短道速滑隊(duì)在今年世錦賽上實(shí)現(xiàn)女子 3000m 接力三連冠。觀察發(fā) 現(xiàn),“接棒”的運(yùn)動(dòng)員甲提前站在“交棒”的運(yùn)動(dòng)員乙前面,并且開(kāi)始向前滑行,待乙追上甲時(shí),乙猛推 甲一把,使甲獲得更大的速度向前沖出。在乙推甲的過(guò)程中,忽略運(yùn)動(dòng)員與冰面間在水平方向上的相互作 用,則( A.甲對(duì)乙的沖量一定等于乙對(duì)甲的沖量 B.甲、乙的動(dòng)量變化一定大小相等方向相反 C.甲的動(dòng)能增加量一定等于乙的動(dòng)能減少量 D.甲對(duì)乙做多少負(fù)功,乙對(duì)甲就一定做多少正功2.(2015浙江溫州期中一名消防隊(duì)員從一平臺(tái)上無(wú)初速度跳下,下落 0.8s 后雙腳觸地,

2、接著用雙腿彎曲 的方法緩沖,又經(jīng)過(guò) 0.2s 重心停止了下降,在該過(guò)程中(不計(jì)空氣阻力,可估計(jì)地面對(duì)他雙腳的平均作 用力為(A.自身所受重力的 8倍 B.自身所受重力的 5倍 C.自身所受重力的 4倍D.自身所受重力的 2倍3.(2016天津二模如圖所示,甲木塊的質(zhì)量為 m 1,以速度 v 沿光滑水平地面向前運(yùn)動(dòng),正前方有一靜止的、 質(zhì)量為 m 2的乙木塊,乙上連有一輕質(zhì)彈簧。甲木塊與彈簧接觸后( A.甲木塊的動(dòng)量守恒 B.乙木塊的動(dòng)量守恒C.甲、乙兩木塊所組成的系統(tǒng)的動(dòng)量守恒 D.甲、乙兩木塊所組成的系統(tǒng)的動(dòng)能守恒4.(多選向空中發(fā)射一物體(不計(jì)空氣阻力,當(dāng)物體的速度恰好沿水平方向時(shí),物體炸

3、裂為 a、b 兩塊。 若質(zhì)量較大的 a 的速度方向仍沿原來(lái)的方向,則(A.b 的速度方向一定與原速度方向相反B.從炸裂到落地這段時(shí)間里,a 飛行的水平距離一定比 b 的大C.a、b 一定同時(shí)到達(dá)地面D.炸裂的過(guò)程中,a、b 的動(dòng)量變化大小一定相等5.2015福建理綜,30(2,6分如圖,兩滑塊 A、B 在光滑水平面上沿同一直線(xiàn)相向運(yùn)動(dòng),滑塊 A 的質(zhì)量為 m,速度大小為 2v 0,方向向右,滑塊 B 的質(zhì)量為 2m,速度大小為 v 0,方向向左,兩滑塊發(fā)生彈性碰撞后的運(yùn)動(dòng) 狀態(tài)是。 A.A 和 B 都向左運(yùn)動(dòng) B.A 和 B 都向右運(yùn)動(dòng) C.A 靜止,B 向右運(yùn)動(dòng)D.A 向左運(yùn)動(dòng),B 向右運(yùn)動(dòng)

4、6.2013福建理綜,30(2,6分將靜置在地面上,質(zhì)量為 M(含燃料的火箭模型點(diǎn)火升空,在極短時(shí)間內(nèi)以 相對(duì)地面的速度 v 0豎直向下噴出質(zhì)量為 m 的熾熱氣體。忽略噴氣過(guò)程重力和空氣阻力的影響,則噴氣結(jié) 束時(shí)火箭模型獲得的速度大小是(A.v 0B.v 0C.v 0D.v 07.(多選如圖所示,水平光滑軌道寬和彈簧自然長(zhǎng)度均為 d。m 2的左邊有一固定擋板。m 1由圖示位置靜止 釋放,當(dāng) m 1與 m 2相距最近時(shí) m 1速度為 v 1,則在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中( A.m 1的最小速度是 0B.m 1的最小速度是 v 1C.m 2的最大速度是 v 1D.m 2的最大速度是 v 18.(2016江

5、蘇淮安淮海中學(xué)一模一個(gè)質(zhì)量為 50千克的人站立在靜止于平靜的水面上的質(zhì)量為 400千克 的船上,突然船上的人以 2米/秒的水平速度跳向岸,不計(jì)水的阻力,則船以 米/秒的速度后退;若該人向上跳起,以人船為系統(tǒng),人船的動(dòng)量9.如圖所示,一輛質(zhì)量為 M=3kg 的小車(chē) A 靜止在光滑的水平面上,小車(chē)上有一質(zhì)量為 m=1kg 的光滑小球 B,將一輕質(zhì)彈簧壓縮并鎖定,此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為 E p =6J,小球與小車(chē)右壁距離為 L,解除鎖定,小球脫離彈簧后與小車(chē)右壁的油灰阻擋層碰撞并被粘住,求: (1小球脫離彈簧時(shí)小球和小車(chē)各自的速度大小; (2在整個(gè)過(guò)程中,小車(chē)移動(dòng)的距離。10.(2016河南南陽(yáng)三模如

6、圖所示,豎直平面內(nèi)一光滑水平軌道左邊與墻壁對(duì)接,右邊與一足夠高的 1/4光滑圓弧軌道平滑相連,木塊 A、B 靜置于光滑水平軌道上,A、B 質(zhì)量分別為 1.5kg 和 0.5kg?，F(xiàn)讓 A 以 6m/s的速度水平向左運(yùn)動(dòng),之后與墻壁碰撞,碰撞時(shí)間為 0.3s,碰后速度大小變?yōu)?4m/s。當(dāng) A 與 B 碰撞后會(huì)立即粘在一起運(yùn)動(dòng),已知 g=10m/s2,求: (1A與墻壁碰撞過(guò)程中,墻壁對(duì)小球平均作用力的大小; (2A、B 滑上圓弧軌道的最大高度。B 組 提升題組11.A、B 兩球之間壓縮一根輕彈簧,靜置于光滑水平桌面上,已知 A、B 兩球質(zhì)量分別為 2m 和 m。當(dāng)用板 擋住 A 球而只釋放 B

7、 球時(shí),B 球被彈出落于距離桌邊為 x 的水平地面上,如圖所示。若用同樣的程度壓縮 彈簧,取走 A 左邊的擋板,將 A、B 同時(shí)釋放,則 B 球的落地點(diǎn)到桌邊距離為( A. B.x C.x D.x12.(2016湖北孝感調(diào)研如圖所示,水平地面上靜止放置一輛小車(chē) A,質(zhì)量 m A =4kg,上表面光滑,小車(chē)與地 面間的摩擦力極小,可以忽略不計(jì)?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的物塊 B 置于 A 的最右端,B 的質(zhì)量 m B =2kg。現(xiàn)對(duì) A 施加 一個(gè)水平向右的恒力 F=10N,A 運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,小車(chē)左端固定的擋板與 B 發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短,碰后 A、B 粘合在一起,共同在 F 的作用下繼續(xù)運(yùn)動(dòng),碰撞后經(jīng)時(shí)

8、間 t=0.6s,二者的速度達(dá)到 v t =2m/s。求(1A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度 a 的大小; (2A、B 碰撞后瞬間的共同速度 v 的大小; (3A的上表面長(zhǎng)度l。 13.2014山東理綜,39(2如圖,光滑水平直軌道上兩滑塊 A、B 用橡皮筋連接,A 的質(zhì)量為 m。開(kāi)始時(shí)橡 皮筋松弛,B 靜止,給 A 向左的初速度 v 0。一段時(shí)間后,B 與 A 同向運(yùn)動(dòng)發(fā)生碰撞并粘在一起。碰撞后的共 同速度是碰撞前瞬間 A 的速度的兩倍,也是碰撞前瞬間 B 的速度的一半。求:(B 的質(zhì)量;(碰撞過(guò)程中 A、B系統(tǒng)機(jī)械能的損失。 14.(2015安徽安慶聯(lián)考質(zhì)量為 m 的鋼板與直立輕彈簧的上端連接,彈簧下端

9、固定在地上。平衡時(shí),彈簧 的壓縮量為 x 0,如圖所示。一物塊從鋼板正上方距離為 3x 0的 A 處自由落下,打在鋼板上并立刻與鋼板一 起向下運(yùn)動(dòng),但不粘連。它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng)。已知物塊質(zhì)量也為 m 時(shí),它們恰能回到 O 點(diǎn)。若 物塊質(zhì)量為 M,仍從 A 處自由落下,則物塊與鋼板回到 O 點(diǎn)時(shí),還具有向上的速度。 物塊向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最 高點(diǎn)與 O 點(diǎn)的距離 h=x0。求 M 與 m 的關(guān)系式。 15.(2016內(nèi)蒙古赤峰寧城統(tǒng)考如圖所示,輕彈簧的兩端與質(zhì)量均為 2m 的 B、C 兩物塊固定連接,靜止在 光滑水平面上,物塊 C 緊靠擋板但不粘連。另一質(zhì)量為 m 的小物塊 A 以速度 v

10、0從右向左與 B 發(fā)生彈性正碰,碰撞時(shí)間極短可忽略不計(jì)。(所有過(guò)程都在彈簧彈性限度內(nèi)求: A、B 碰后瞬間各自的速度;彈簧第一次壓縮最短與第一次伸長(zhǎng)最長(zhǎng)時(shí)的彈性勢(shì)能之比。答案全解全析 A 組基礎(chǔ)題組1.B甲、乙之間相互作用力的沖量大小相等,方向相反,A 項(xiàng)錯(cuò)誤。由 I 合 =p知,甲、乙的動(dòng)量變化量等大反向,B 項(xiàng)正確。 在相同的作用時(shí)間內(nèi),作用力的位移不一定相同,因此甲、 乙之間的相互作用力做功 不一定相等,由 W 合 =Ek ,知?jiǎng)幽茏兓坎灰欢ㄏ嗟?C、D 項(xiàng)均錯(cuò)誤。2.B 規(guī)定豎直向下為正方向,對(duì)消防隊(duì)員運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程,根據(jù)動(dòng)量定理,有:mg(t1+t2-Ft2=0,整理得 =5,故選

11、 B。 3.C 甲木塊與彈簧接觸后,由于彈簧彈力的作用,甲、乙的動(dòng)量都要發(fā)生變化,但對(duì)于甲、乙兩木塊所組 成的系統(tǒng)因所受合力的沖量為零,故動(dòng)量守恒,A、B 錯(cuò)誤,C 正確;因一部分能量轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能, 故甲、乙兩木塊所組成的系統(tǒng)的動(dòng)能不守恒,D 錯(cuò)誤。 4.CD 根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知,a 的速度大小、 b 的速度大小和方向都無(wú)法判斷,A、 B 錯(cuò)誤;物體炸裂后,a、 b 都做平拋運(yùn)動(dòng),因豎直高度相同,所以 a、b 一定同時(shí)到達(dá)地面,C 正確;根據(jù)動(dòng)量守恒可以判斷,D 正確。 5.D 由于 A、B 碰前總動(dòng)量為 0,由動(dòng)量守恒可知碰后總動(dòng)量也為 0,因兩滑塊發(fā)生彈性碰撞,故碰后 A、B 一

12、定反向,即 A 向左運(yùn)動(dòng),B 向右運(yùn)動(dòng),選項(xiàng) D 正確。 6.D 7.BD 根據(jù)動(dòng)量守恒定律 mv0=(M-mv,得 v=v0,選項(xiàng) D 正確。 當(dāng) m1 與 m2 相距最近后,m1 在前,做減速運(yùn)動(dòng),m2 在后,做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)再次最近時(shí),m1 減速結(jié)束,m2 加速 結(jié)束,因此此時(shí) m1 速度最小,m2 速度最大,在此過(guò)程中遵從動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒,因此二者的作用相當(dāng)于 彈性碰撞,由彈性碰撞的公式可解得 B、D 選項(xiàng)正確。 8. 答案 解析 人 0.25 不守恒 由于不計(jì)水的阻力,人和船組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒,以人前進(jìn)方向?yàn)檎较?所以有:mv -Mv 船=0,帶入數(shù)據(jù)解得 v 船=0.

13、25 m/s;若人向上跳起,人船系統(tǒng)在豎直方向上所受合外力不為零,故其動(dòng) 量不守恒。 9. 答案 解析 (13 m/s 1 m/s (2 (1設(shè)小球脫離彈簧時(shí)小球和小車(chē)各自的速度大小分別為 v1、v2,則 mv1-Mv2=0 m+M=Ep 解得:v1=3 m/s,v2=1 m/s。 (2設(shè)小車(chē)移動(dòng) x2 距離,小球移動(dòng) x1 距離,則有 m=M x1+x2=L 解得:x2=。 10. 答案 解析 (150 N (20.45 m (1設(shè)水平向右為正方向,當(dāng) A 與墻壁碰撞時(shí)根據(jù)動(dòng)量定理有: mAv1-(-mAv1=t 解得=50 N,方向水平向右 6 (2當(dāng) A 與 B 碰撞時(shí),設(shè)碰撞后兩物體的

14、速度為 v,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有 mAv1=(mA+mBv A、B 在光滑圓弧軌道上升時(shí),機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律有 (mA+mBv2=(mA+mBgh 解得 h=0.45 m B組 11.D 提升題組 當(dāng)用板擋住 A 球而只釋放 B 球時(shí),根據(jù)能量守恒有:Ep=m,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有:x=v0t。當(dāng)用同樣的 程度壓縮彈簧,取走 A 左邊的擋板,將 A、B 同時(shí)釋放,設(shè) A、B 的速度分別為 vA 和 vB,則根據(jù)動(dòng)量守恒和能 量守恒有:2mvA-mvB=0,Ep=2m+m,解得 vB=v0,B 球的落地點(diǎn)距桌邊距離為 x=vBt=x,D 選項(xiàng)正確。 12. 答案 解析 (12.5 m/s2

15、 (21 m/s (30.45 m (1以 A 為研究對(duì)象,由牛頓第二定律有 F=mAa 代入數(shù)據(jù)解得 a=2.5 m/s2 (2對(duì) A、B 碰撞后共同運(yùn)動(dòng) t=0.6 s 的過(guò)程,由動(dòng)量定理得 Ft=(mA+mBvt-(mA+mBv 代入數(shù)據(jù)解得 v=1 m/s (3設(shè) A、B 發(fā)生碰撞前,A 的速度為 vA,對(duì) A、B 發(fā)生碰撞的過(guò)程,由動(dòng)量守恒定律有 mAvA=(mA+mBv A 從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到與 B 發(fā)生碰撞前,由動(dòng)能定理有 Fl=mA 代入數(shù)據(jù)解得 l=0.45 m 13. 答案 解析 ( (m (以初速度 v0 的方向?yàn)檎较?設(shè) B 的質(zhì)量為 mB,A、B 碰撞后的共同速度為 v,

16、由題意知:碰撞 前瞬間 A 的速度為,碰撞前瞬間 B 的速度為 2v,由動(dòng)量守恒定律得 m+2mBv=(m+mBv 由式得 mB= 7 (從開(kāi)始到碰后的全過(guò)程,由動(dòng)量守恒定律得 mv0=(m+mBv 設(shè)碰撞過(guò)程 A、B 系統(tǒng)機(jī)械能的損失為E,則 E=m+mB(2v2-(m+mBv2 聯(lián)立式得 E=m 14. 答案 解析 M=2m 在自由下落的過(guò)程中,兩種情況下物體落至鋼板的速度相同, 即=2g3x0,所以 v0= 在碰撞時(shí),因時(shí)間極短,故動(dòng)量守恒。分別有: mv0=2mv1 Mv0=(M+mv2 在壓縮彈簧后至回到 O 點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能守恒,分別有: Ep+(2m=2mgx0 Ep+(M+m=(M+mgx0+(M+mv2 在第二種情況下,兩者在 O 點(diǎn)分離后,物塊做豎直上拋運(yùn)動(dòng),其上升的最大高度 h=x0 解得:M=2m 15. 答案 解析 見(jiàn)解析 21 A、B 發(fā)生彈性正碰,碰撞過(guò)程中,A、B 組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒,以 A、B 組成的系統(tǒng) 為研究對(duì)象,以 A 的初速度方向?yàn)檎较? 由動(dòng)量守恒定律得:mv0=mvA+2mvB 在碰撞過(guò)程中機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律得: m=m+2m 聯(lián)立解得:vA=-v0,vB=v0 彈簧第一次壓縮到最短時(shí),B 的速度為零,該過(guò)程機(jī)械能守恒,