2019高考物理二輪復(fù)習(xí)專題突破--碰撞與動量守恒帶解析

1、2019高考物理二輪復(fù)習(xí)專題突破-碰撞與動量守恒（帶解析）限訓(xùn)練？通高考科學(xué)設(shè)題拿下高考高分（45分鐘）一、單項選擇題1.關(guān)于下列四幅圖所反映的物理過程的說法正確的是（）A.甲圖中子彈射入木塊的過程中，子彈和木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，能量不守恒B.乙圖中MN兩木塊放在光滑的水平面上，剪斷細(xì)線，在彈簧恢復(fù)原長的過程中，MN與彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，機械能增加C.丙圖中細(xì)線斷裂后，木球和鐵球在水中運動的過程，系統(tǒng)動量守恒，機械能不守恒D.丁圖中木塊沿放在光滑水平面上的斜面下滑，木塊和斜面組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，機械能守恒解析：甲圖中，在光滑水平面上，子彈射入木塊的過程中，子彈和木塊組成的系統(tǒng)

2、動量守恒，機械能有損失，但是損失的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，能量仍守恒，A錯誤；乙圖中，剪斷細(xì)線，在彈簧恢復(fù)原長的過程中，MN與彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為木塊的動能，系統(tǒng)機械能守恒，B錯誤；丙圖中，木球和鐵球組成的系統(tǒng)勻速下降，說明兩球所受水的浮力等于兩球自身的重力，細(xì)線斷裂后兩球在水中運動的過程中，所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，由于水的浮力對兩球做功，兩球組成的系統(tǒng)機械能不守恒，選項C正確；丁圖中，木塊沿放在光滑水平面上的斜面下滑，木塊和斜面組成的系統(tǒng)在水平方向上不受外力，水平方向上動量守恒，由于斜面可能不光滑，所以機械能可能有損失，D錯誤.答案：C2.（2018?河南三門峽高三質(zhì)

3、檢）甲、乙兩個質(zhì)量都是M的小車靜置在光滑水平地面上.質(zhì)量為m的人站在甲車上并以速度v（對地）跳上乙車，接著仍以對地的速率v反跳回甲車.對于這一過程，下列說法中正確的是（）A.最后甲、乙兩車的速率相等B.最后甲、乙兩車的速率之比v甲：v乙=乂：（m+M）C.人從甲車跳到乙車時對甲的沖量為I1,從乙車跳回甲車時對乙車的沖量為I2,應(yīng)是I1=I2D.人從甲車跳到乙車時對甲的沖量為I1,從乙車跳回甲車時對乙車的沖量為I2,應(yīng)是I1I2解析：以人與甲車組成的系統(tǒng)為研究對象，以人的速度方向為正方向，由動量守恒定律得，人跳離甲車時，mv-Mv1=0,以乙車與人組成的系統(tǒng)為研究對象，以人的速度方向為正方向，由

4、動量守恒定律得，人跳上乙車時，mv=（m+M）v2,人跳離乙車時，一（m+M）v2=Mv乙+mv,以人與甲車組成的系統(tǒng)為研究對象，以人的速度方向為正方向，由動量守恒定律得，人反跳回甲車時，mv+Mv1=（m+M）v甲，解得v甲v乙=MIM-m,故A錯誤，B正確；由動量定理得，對甲車I1=Mv1=mv;對乙車I2=Mv乙一Mv2=2mv-mv1+mMmv即I112?3m?v2選項D錯誤.答案：A4.2017年7月9日，斯諾克世界杯在江蘇無錫落下帷幕，由丁俊暉和梁文博組成的中國A隊在決賽中1比3落后的不利形勢下成功逆轉(zhuǎn)，最終以4比3擊敗英格蘭隊，幫助中國斯諾克臺球隊獲得了世界杯三連冠，如圖為丁俊暉

5、正在準(zhǔn)備擊球.設(shè)在丁俊暉這一桿中，白色球（主球）和花色球碰撞前、后都在同一直線上運動，碰前白色球的動量為pA=5kg?m/s,花色球靜止，白色球A與花色球B發(fā)生碰撞后，花色球B的動量變?yōu)閜B=4kg?m/s,則兩球質(zhì)量mA與mBXI的關(guān)系可能是（）A.mB=mAB.mB=14mACmB=16mADmB=6mA解析：由動量守恒定律得pA+pB=pA+pB,解得pA=1kg?m/s,根據(jù)碰撞過程中總動能不增加，則有p2A2m生pA22mArpB22mB代入數(shù)據(jù)解得mB23mA碰后兩球同向運動，白色球A的速度不大于花色球B的速度，則pAmACpBmB解得mBC4mA綜上可得23mAmBC4mA選項A

6、正確.答案：A5.如圖所示，在光滑的水平面上，質(zhì)量ml的小球A以速率v0向右運動.在小球的前方。點處有一質(zhì)量為m2的小球B處于靜止?fàn)顟B(tài)，Q點處為一豎直的墻壁.小球A與小球B發(fā)生彈性正碰后小球A與小球B均向右運動.小球B與墻壁碰撞后原速率返回并與小球A在P點相遇，PQ=2PQ則兩小球質(zhì)量之比ml：m2為()A.7：5B.1：3C.2：1D.5：3解析：設(shè)A、B兩個小球碰撞后的速度分別為v1、v2,由動量守恒定律有m1v0=mlvl+m2vz發(fā)生彈性碰撞，不損失動能，故根據(jù)能量守恒定律有12m1v20=12m1v2什12m2v22兩個小球碰撞后到再次相遇，其速率不變，由運動學(xué)規(guī)律有v1:v2=PO

7、：(PO+2PQ)=PO：(PO+4PO)=1：5,聯(lián)立三式可得m1：m2=5：3,D正確.答案：D二、多項選擇題6.如圖所示，小車AB放在光滑水平面上，A端固定一個輕彈簧，B端粘有油泥，AB總質(zhì)量為M質(zhì)量為m的木塊C放在小車上，用細(xì)繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮，開始時AB和C都靜止.當(dāng)突然燒斷細(xì)繩時，C被釋放，使C離開彈簧向B端沖去，并跟B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下說法正確的是()A.彈簧伸長過程中C向右運動，同時AB也向右運動B.C與B碰前，C與AB的速率之比為M：mC.C與油泥粘在一起后，AB立即停止運動D.C與油泥粘在一起后，AB繼續(xù)向右運動解析：小車、物塊和彈簧組成的系統(tǒng)動

8、量守恒，開始總動量為零，在彈簧伸長的過程中，C向右運動，則小車向左運動，故A錯誤.規(guī)定向右為正方向，在C與B碰前，根據(jù)動量守恒定律得，0=mvC-Mv,解得vC：v=M：m,故B正確；因為小車、物塊和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，開始總動量為零，當(dāng)C與油泥粘在一起時，總動量仍然為零，則小車停止運動，故C正確，D錯誤.答案：BC7.A、B兩球沿一直線運動并發(fā)生正碰，如圖所示為兩球碰撞前、后的位移隨時間變化的圖象，a、b分別為A、B兩球碰前的位移隨時間變化的圖象，c為碰撞后兩球共同運動的位移隨時間變化的圖象.若A球質(zhì)量是mn=2kg,則由圖判斷下列結(jié)論正確的是()A.碰撞前、后A球的動量變化量為4kg?

9、m/sB.碰撞時A球?qū)球所施的沖量為4N?sC.AB兩球碰撞前的總動量為3kg?m/sD.碰撞中AB兩球組成的系統(tǒng)損失的動能為10J解析：根據(jù)圖象可知，碰前A球的速度vA=-3m/s,碰前B球的速度vB=2m/s,碰后A、B兩球共同的速度v=1m/s,故碰撞前、后A球的動量變化量為ApA=mvmvA=4kg?m/s,選項A正確；A球的動量變化量為4kg?m/s,碰撞過程中動量守恒，B球的動量變化為4kg?m/s,根據(jù)動量定理，碰撞過程中A球?qū)球所施的沖量為4N?s,選項B正確；由于碰撞過程中動量守恒，有mvAmBvB=(m+mB)v,解得mB=43kg,故碰撞過程中AB兩球組成的系統(tǒng)損失的

10、動能為AE=12mv2A12mBv2B12(m+mB)v2=10J,選項D正確；AB兩球碰撞前的總動量為p=mvAmBvB=(m+mB)v=-103kg?m/s,選項C錯誤.答案：ABD8.如圖所示，將一輕質(zhì)彈簧從物體B內(nèi)部穿過，并將其上端懸掛于天花板，下端系一質(zhì)量m1=2.0kg的物體A.平衡時物體A距天花板的距離h=2.4m,在距物體A正上方高h1=1.8m處由靜止釋放質(zhì)量為m2=1.0kg的物體B,B下落過程中某時刻與彈簧下端的物體A碰撞(碰撞時間極短)并立即以相同的速度與A一起運動，兩物體不粘連，且可視為質(zhì)點，碰撞后兩物體一起向下運動，歷時0.25s第一次到達最低點，彈簧始終在彈性限度

11、內(nèi)，不計空氣阻力，g取10m/s2.下列說法正確的是()A.碰撞結(jié)束瞬間兩物體的速度大小為2m/sB.碰撞結(jié)束后兩物體一起向下運動的最大位移大小為0.25mC.碰撞結(jié)束后兩物體一起向下運動的過程中，兩物體間的平均作用力大小為18ND.AB到最低點后反彈上升，AB分開后，B還能上升的最大高度為0.2m解析：設(shè)物體B自由下落至與物體A碰撞前的速度為v0,根據(jù)自由落體運動規(guī)律有v0=2gh1=6m/s,物體A、B碰撞結(jié)束瞬間二者具有共同的速度vt,以向下為正方向，由動量守恒定律有m2v0=(m1+m2)vt,解得vt=2m/s,A正確；從二者一起運動到速度變?yōu)榱愕倪^程中，以B為研究對象，由動量定理有

12、(m2g-F)t=0m2vt,解得F=18N,方向豎直向上，設(shè)碰撞結(jié)束后兩物體一起向下運動的最大位移為x,由動能定理有Fx+m2gx=0-12m2v2t,解得x=0.25m,B、C正確；AB分開時其相互間的作用力為零，且A、B具有相同的加速度，可知當(dāng)彈簧對A的拉力為零，即彈簧恢復(fù)原長時，AB分開，若A、B上升到碰撞位置分開，B還能上升的最大高度h=v2t2g=0.2m,因彈簧恢復(fù)原長時的位置比碰撞時的高，此時B的速度小于vt,故B還能上升的最大高度小于0.2m,D錯誤.答案：ABC三、非選擇題9.（2018?高考全國卷I）一質(zhì)量為m的煙花彈獲得動能E后，從地面豎直升空.當(dāng)煙花彈上升的速度為零時

13、，彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質(zhì)量相等的兩部分，兩部分獲得的動能之和也為E,且均沿豎直方向運動.爆炸時間極短，重力加速度大小為g,不計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)過的時間；（2）爆炸后煙花彈向上運動的部分距地面的最大高度.解析：（1）設(shè)煙花彈上升的初速度為v0,由題給條件有E=12mv2設(shè)煙花彈從地面開始上升到火藥爆炸所用的時間為t,由運動學(xué)公式有0v0=gt聯(lián)立式得t=1g2Er（2）設(shè)爆炸時煙花彈距地面的高度為hl,由機械能守恒定律有E=mgh火藥爆炸后，煙花彈上、下兩部分均沿豎直方向運動，設(shè)爆炸后瞬間其速度分別為v1和v2.由題給條件和動量守恒定律有

14、14mv21+14mv22=E12mv1+12mv2=0由式知，煙花彈兩部分的速度方向相反，向上運動部分做豎直上拋運動.設(shè)爆炸后煙花彈上部分繼續(xù)上升的高度為h2,由機械能守恒定律有14mv21=12mgh2D聯(lián)立式得，煙花彈向上運動部分距地面的最大高度為h=h1+h2=2EmgD答案：（1）1g2Em（2）2Emg10.如圖所示，質(zhì)量均為m的木板AB和滑塊CD緊靠在一起靜置在光，t水平面上，木板AB的上表面粗糙，滑塊CD的表面是光滑的四分之一圓弧，其始端D點切線水平且與木板AB上表面相平.一可視為質(zhì)點的物塊P質(zhì)量也為m,從木板AB的右端以初速度v0滑上木板AB,過B點時的速度為v02,然后滑上

15、滑塊CD最終恰好能滑到滑塊CD的最高點C處.重力加速度為g.求：（1）物塊滑到B點時木板的速度v的大小；（2）滑塊CD圓弧的半徑R.解析：（1）對P和木板、滑塊CD組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律有mvO=mv042mv,解得v=v04.（2）物塊P由D點滑到C點的過程中，滑塊CDffl物塊P組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒，有mv04mv0七2mv共系統(tǒng)能量守恒，有mgR=12m(v02)2+12m(v04)212X2mv2共解得R=v2064g.答案：(1)v04(2)v2064g11.如圖所示，質(zhì)量為m七3kg的小車A以v0=4m/s的速度沿光滑水平面勻速運動，小車左端固定的支架通過不可伸長的輕繩懸掛質(zhì)量為mB=1kg的小球B(可看作質(zhì)點)，小球距離車面h=0.8m.某一時刻，小車與靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為m01kg的物塊C發(fā)生碰撞并粘連在一起(碰撞時間可忽略)，此時輕繩突然斷裂.此后，小球剛好落入小車右端固定的沙桶中(小桶的尺寸可忽略)，不計空氣阻力,重力加速度g取10m/s2.求：(1)小車系統(tǒng)的最終速度大小v共；(2)繩未斷前小球與沙桶的水平距離L;(3)整個過程中系統(tǒng)損失的機械能AE機損.解析：(1)