2021版高考物理一輪復(fù)習(xí)碰撞與動(dòng)量守恒階段素養(yǎng)提升課練習(xí)含解析

1、碰撞與動(dòng)量守恒階段素養(yǎng)提升課素養(yǎng)導(dǎo)體系構(gòu)建曲埒和神運(yùn)動(dòng)與相互'作用觀念油曜定理.動(dòng)守恒定厚守恒雙急模型建梏一得搐回期一料堂館理一動(dòng)量和能量埠育間電動(dòng)量守恒定律的應(yīng)M窠鹿證動(dòng)量守恒定nt.程亭碣1物理或念科學(xué)思$尸（動(dòng)定理I前i守恒看樓菽*"社會(huì)講任一發(fā)射等科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用-用動(dòng)置守恒定律分析實(shí)際問高考熱點(diǎn)素養(yǎng)達(dá)成命題熱點(diǎn)考點(diǎn)與題型（1）選擇題：分析動(dòng)量、沖量、動(dòng)量變化、應(yīng)（1）動(dòng)量、沖量及動(dòng)量定理的應(yīng)用。用動(dòng)量定理。（2）動(dòng)量守恒定律的理解和應(yīng)用。（2）實(shí)驗(yàn)題：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。（3）碰撞問題、動(dòng)量和能量相結(jié)合的問題。（3）計(jì)算題：碰撞、動(dòng)量與能量相結(jié)合、曲線運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)相

2、結(jié)合的力學(xué)綜合問題。角度一注重對(duì)基本概念、基本規(guī)律的考查【典例1】（2018全國卷n）高空墜物極易對(duì)行人造成傷害。若一個(gè)50g的雞蛋從一居民樓的25層墜下，與地面的碰撞時(shí)間約為2ms,則該雞蛋對(duì)地面產(chǎn)生的沖擊力約為（）A.10NB.102NC.103ND.104N【素養(yǎng)解讀】核心素養(yǎng)素養(yǎng)角度具體表現(xiàn)科學(xué)探究問題高空墜物與地面的碰撞時(shí)間約為2ms,時(shí)間很短,科學(xué)模型建構(gòu)打擊碰撞類型思維科學(xué)推理應(yīng)用動(dòng)能定理及動(dòng)量定理求解1【解析】選a對(duì)于雞蛋撞擊地面前的下落過程，根據(jù)動(dòng)能定理:mgh=Tmv;對(duì)于雞蛋撞擊地面的過程，設(shè)向下為正，由動(dòng)量定理可得：mgt-FNt=0-mv。若每層樓高3m,則h=72m

3、,由以上兩式可得：Fn=103N,選項(xiàng)C正確?！舅仞B(yǎng)特訓(xùn)】（2019黃浦模擬）一物體自t=0開始，在合力F作用下由靜止起做直線運(yùn)動(dòng)，合力F大小隨時(shí)間t的變化如圖所示，且方向始終不變。已知該物體在t0和2t0時(shí)刻的速度分別是vi和V2,F在0to和to2t0時(shí)間內(nèi)對(duì)物體所做的功分別是W和W,則（）A，2=4vi,W2=16WC.V2=4vi,W2=15WB.V2=3vi,W2=8W1D.V2=3vi,W2=4W【解析】選B。由動(dòng)量定理，則在0t°時(shí)間內(nèi)：F0t0=mv;在t°2t0時(shí)間內(nèi)：2F0t0=mv；-mvi,解r19171_得:v2=3vi；由動(dòng)能定理：;W2Am；-

4、m7f,則W2=8W,故選Bo21221®角度二注重運(yùn)用動(dòng)量的觀點(diǎn)分析問題的能力和方法的考查【典例2（20i6全國卷出）如圖，水平地面上有兩個(gè)靜止的小物塊a和b,其連線與墻垂直;a3和b相距l(xiāng),b與墻之間也相距l(xiāng);a的質(zhì)量為m,b的質(zhì)量為一m,兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均4相同。現(xiàn)使a以初速度V0向右滑動(dòng)，此后a與b發(fā)生彈性碰撞，但b沒有與墻發(fā)生碰撞，重力加速度大小為g,求物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)滿足的條件。核心素素養(yǎng)角度養(yǎng)科學(xué)探問題究科學(xué)模型建構(gòu)思維科學(xué)推理【素養(yǎng)解讀】具體表現(xiàn)小物塊a和b發(fā)生碰撞B剛好沒有與墻發(fā)生碰撞型由動(dòng)量守恒、能量守恒求解【解析】設(shè)物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為科

5、,要使物塊a、b能發(fā)生碰撞，應(yīng)有；mo科mgl,詔即尸.設(shè)在a、b發(fā)生彈性碰撞前,a的速度大小為vi,由動(dòng)能定理可得-mg=-m-m1-設(shè)在a、b發(fā)生彈性碰撞后，a、b的速度大小分別為V2、V3,由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律得3mM=mv+mv?48聯(lián)乂各式得V3=-V17由題意知b沒有與墻發(fā)生碰撞，由動(dòng)能定理得解得科王塵,綜上所述有11301答案:32詔113G2gl量為物體B的質(zhì)量的簧的彈性勢(shì)能為（B的速度及彈A.B.C.Vp,12v07mv03D.,-364【素養(yǎng)特訓(xùn)】如圖所示，一輕質(zhì)彈簧，兩端連著物體A和B,靜止放在光滑水平面上，如果物體A被水平速度為vo的子彈射中并嵌在物體A中（時(shí)間

6、極短），已知物體B的質(zhì)量為m,物體A的質(zhì)31一子彈的質(zhì)量是物體B質(zhì)量的一，彈簧被壓縮到最短時(shí)物體44【解析】選Bo子彈射入物體A的過程中，子彈與A組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以子彈的初速度方向113為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：mv0=（；mm）vi,當(dāng)物體A（包括子彈）、B的速度相等時(shí)，彈簧被壓縮到最短，彈性勢(shì)能最大，子彈、A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以子彈的初速度方向?yàn)檎较颍?3由動(dòng)量守恒定律得：（mFm）vi4413,一一一一一一，一一一二(-m-m+m)應(yīng)從子彈與物體A有共同速度至彈簧被壓縮到最短的過程，由能量守恒定律441139113.2_11Q得：一(一mm)JZ|=一(-m+m+mj+Ep

7、,斛得:v2=v0,Ep=m_，故B正確,A、D>C專日慶。244x244*864u角度三注重以物理知識(shí)和生活實(shí)際、科學(xué)技術(shù)相結(jié)合的考查【典例3】(2018全國卷I)一質(zhì)量為m的煙花彈獲得動(dòng)能E后，從地面豎直升空。當(dāng)煙花彈上升的速度為零時(shí)，彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質(zhì)量相等的兩部分，兩部分獲得的動(dòng)能之和也為E,且均沿豎直方向運(yùn)動(dòng)。爆炸時(shí)間極短，重力加速度大小為g,不計(jì)空氣阻力和火藥的質(zhì)量。求:(1)煙花彈從地面開始上升到彈中火藥爆炸所經(jīng)過的時(shí)間。(2)爆炸后煙花彈向上運(yùn)動(dòng)的部分距地面的最大高度?！舅仞B(yǎng)解讀】核心素養(yǎng)科學(xué)探究科學(xué)思維素養(yǎng)角度問題模型建構(gòu)科學(xué)論證具體表現(xiàn)煙花彈升空爆炸爆炸時(shí)間極

8、短，動(dòng)量守恒根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量守恒定律等知識(shí)分析求解【解析】(1)設(shè)煙花彈上升的初速度為V。，由題給條件有12Eqmo設(shè)煙花彈從地面開始上升到火藥爆炸所用的時(shí)間為t,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有O-vo=-gt聯(lián)立式得(2)設(shè)爆炸時(shí)煙花彈距地面的高度為hi,由機(jī)械能守恒定律有E=mgh火藥爆炸后，煙花彈上、下兩部分均沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，設(shè)炸后瞬間其速度分別為V1和V2。由題給條件和動(dòng)量守恒定律有工一-mv+m2=02Z由式知，煙花彈兩部分的速度方向相反，向上運(yùn)動(dòng)部分做豎直上拋運(yùn)動(dòng)。設(shè)爆炸后煙花彈上部分繼續(xù)上升的高度為h2,由機(jī)械能守恒定律有j=mgh聯(lián)立式得，煙花彈上部分距地面的最大高度為2E

9、h=hi+h2=【素養(yǎng)特訓(xùn)】我國航天事業(yè)持續(xù)飛速發(fā)展，2019年1月，嫦娥四號(hào)飛船在太陽系最大的撞擊坑內(nèi)靠近月球南極的地點(diǎn)著陸月球背面。假設(shè)有一種宇宙飛船利用離子噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)加速起飛。發(fā)動(dòng)機(jī)加速電壓為U,噴出二價(jià)氧離子，離子束電流為I,那么下列結(jié)論正確的是(基本電荷e,原子質(zhì)量單位mj,飛船質(zhì)量M)()A.噴出的每個(gè)氧離子的動(dòng)量p=2eUB.飛船所受到的推力為F=4IJqjimuC.飛船的加速度為a=TTLj'eD.推力做功的功率為2MeU【解析】選Bo每個(gè)氧離子根據(jù)動(dòng)能定理：qU=-md,動(dòng)量為p=J2qntU,故A錯(cuò)誤；設(shè)在At2ApN時(shí)間內(nèi)噴出N個(gè)氧離子，飛船受到的反沖力：F=N-

10、=NqAt2inUNqjVI“，其中：£=I,q=2e,m=16m0,所以:p=8£?Tl0V,F=4Ia=,故B正確,C錯(cuò)誤;D選項(xiàng)單位不對(duì)故D錯(cuò)誤。所以B正確,A、CD錯(cuò)誤。%一角度國一一注重實(shí)驗(yàn)技能的考查【典例4】現(xiàn)利用圖甲所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。在圖甲中，氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個(gè)滑塊，滑塊A右側(cè)帶有一彈簧片，左側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）的紙帶相連；滑塊B左側(cè)也帶有一彈簧片，上面固定一遮光片，光電計(jì)時(shí)器（未完全畫出）可以記錄遮光片通過光電門的時(shí)間。夕帝遮w1電門1氣型導(dǎo)軌甲實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑塊A的質(zhì)量m=0.310kg,滑塊B的質(zhì)量mi=0.108kg,遮光片的寬度d=1

11、.00cm;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率f=50.0Hz。將光電門固定在滑塊B的右側(cè)，啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，給滑塊A一向右的初速度，使它與B相碰。碰后光電計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間為Atb=3.500ms,碰撞前后打出的紙帶如圖乙所示。若實(shí)驗(yàn)允許的相對(duì)誤差絕對(duì)值（碰撞前后總動(dòng)量之差碰前總動(dòng)量X100%最大為5%,本實(shí)驗(yàn)是否在誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律？寫出運(yùn)算過程。【素養(yǎng)解讀】具體表現(xiàn)利用圖甲所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律遮光片的寬度很窄，可求瞬時(shí)速度碰撞前后動(dòng)量守恒核心素養(yǎng)素養(yǎng)角度科學(xué)探究證據(jù)科學(xué)模型建構(gòu)思維科學(xué)論證【解析】紙帶上打出的相鄰點(diǎn)的時(shí)間間隔1At=0.02s1Ax根據(jù)v=短可計(jì)算出滑塊A碰撞前后的速度vo=2.00m/s,v1=0.970m/s滑塊A、B碰撞后滑塊B的速度dV2=2.86m/s兩滑塊碰撞前后的總動(dòng)量p=mv0=0.310X2.00kg-m/s=0.620kg-m/sp'