第16章動(dòng)量-新課標(biāo)高考(2008-2018)全國(guó)理綜卷物理試題分類解析

1、新課標(biāo)高考（2008-2018年）全國(guó)理綜卷物理試題分類解析:第16章動(dòng)量一、選擇題1. （2017年）14.將質(zhì)量為1.00kg的模型火箭點(diǎn)火升空，50g燃燒的燃?xì)庖源笮?600 m/s的速度從火箭噴口在很短時(shí)間內(nèi)噴出。在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g，火箭的動(dòng)量大小為（噴出過程中重力和空氣阻力可忽略）A . 30 kg m/sB . 5.7 102 kg m/sC. 6.0 102 kg m/sD . 6.3 102 kg m/s3解析P mv 50 10600kgm/ s 30kgm/s【答案】A2 （2018年全國(guó)1卷）14.高鐵列車在啟動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)可看作初速度為零的均加速直線運(yùn)動(dòng)，在啟動(dòng)階段列車

2、 的動(dòng)能A.與它所經(jīng)歷的時(shí)間成正比B.與它的位移成正比C.與它的速度成正比D.與它的動(dòng)量成正比2P2m,與速度平方，時(shí)間平方,121->1【斛析】Ek mv max ,與位移x成正比。Ek mv ma t 222動(dòng)量平方成正比?！敬鸢浮?4. B50 g的雞蛋從一居民樓的 25層墜下，與3. （2018年全國(guó)2卷）15.高空墜物極易對(duì)行人造成傷害。若一個(gè)地面的撞擊時(shí)間約為 2 ms,則該雞蛋對(duì)地面產(chǎn)生的沖擊力約為A . 10 NB. 102 NC. 103 ND. 104 N【解析】設(shè)h 50m,根據(jù)動(dòng)能定理 mghmv2和動(dòng)量定理F mg mv解得F 3.5 103 N【答案】15.

3、C二、計(jì)算題1. （2010年）35 （2） （10分）如圖所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放有一重物，右方有一豎直的墻。重物質(zhì)量為木板質(zhì)量的2倍，重物與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。使木板與重物以共同的速度v0向右運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻木板與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短。求木板從第一次與墻碰撞到再次碰撞所經(jīng)歷的時(shí)間。設(shè)木板足夠長(zhǎng)，重物始終在木板上。重力加速度為g?！窘馕觥磕景宓谝淮闻c墻碰撞后，向左勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直到靜止，再反向向右勻加速直線運(yùn)動(dòng)直到與重物有共同速度，再往后是勻速直線運(yùn)動(dòng)，直到第一二次撞墻。2mvo mvo(2m m)v,解得：vV03木板第一次與墻碰撞后，重物與木板相互作用直到有共同速

4、度，動(dòng)量守恒，有:木板在第一個(gè)過程中，用動(dòng)量定理，有： mv m( v0)2mgt1用動(dòng)能定理，有： -mv2 -mv02 2mgs22木板在第二個(gè)過程中，勻速直線運(yùn)動(dòng)，有： s vt2木板從第一次與墻碰撞到再次碰撞所經(jīng)歷的時(shí)間t=ti+t2=2V0 +叁=色_3 g 3 g 3 g解法2。分3個(gè)階段求解。時(shí)間第1過程，木板第一次與墻碰撞后，向左勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直到靜止，加速度 a -2mg 2 g , m22,v0v0v0v0tl ,位移 S1 丁 -。a 2 g2a 4 g第2過程，木板反向向右勻加速直線運(yùn)動(dòng)直到與重物有共同速度v ,根據(jù)(以上兩過程始末)動(dòng)量守恒,2mv0 mv0(2m

5、m)v,解得：v第2過程的時(shí)間t2,位移S2a 6 g2a36 g第3個(gè)過程，木板與木塊一起勻速直線運(yùn)動(dòng)，直到木板第二次撞墻，時(shí)間t3S3vSiS2v2V03 g總時(shí)間ttit2 t34V°3 g本題考查動(dòng)量守恒定律和勻變速運(yùn)動(dòng)及勻速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。2. (2011年)35. (2) (9分)如圖，三個(gè)木塊的質(zhì)量均為m,置于光滑的水平桌面上。B、C之間有一輕質(zhì)彈簧，彈簧的兩端與木塊接觸而不連接。將彈簧壓緊到不能再壓縮時(shí)用細(xì)線把B和C緊連，使彈簧不能伸展，以至于B、C可視為一個(gè)整體。現(xiàn) A以初速v0沿B、C的連線方向朝B運(yùn)動(dòng)，與B相碰并粘合在一起。以后細(xì)線突然斷開， 彈簧伸展，從而使C與A

6、B分離。已知C離開彈簧時(shí)的速度為 V0,求彈簧釋放的勢(shì)能?！窘馕觥吭O(shè)碰后 A、B、C的速度的大小為 v,由動(dòng)量守恒得mvo=3mv設(shè)C離開彈簧時(shí)，A、B的速度一大小為vi,由動(dòng)量守恒得3mv=2mvi+mvo設(shè)彈簧的彈性勢(shì)能為 Ep,從細(xì)線斷開到C與彈簧分開的過程中機(jī)械能守恒,1 /八、2-1 、2-3m)v Ep(2m)v122由式得彈簧所釋放的勢(shì)能12mvo 2為Ep 1 mv233. (2012年)18.如圖，小球a、b用等長(zhǎng)細(xì)線懸掛于同一固定點(diǎn)O.讓球a靜止下垂，將球b向右拉起,使細(xì)線水平.從靜止釋放球b,兩球碰后粘在一起向左擺動(dòng)，此后細(xì)線與豎直方向之間的最大偏角為60°.忽

7、略空氣阻力，求(i)兩球a、b的質(zhì)量之比;(ii)兩球在碰撞過程中損失的機(jī)械能與球b在碰前的最大動(dòng)能之比.【解析】(1) b球下擺過程中，由動(dòng)能定理得:.】2m2gL=m2vo2 0,碰撞過程動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可得:m2vo= (m1+m2)v,兩球向左擺動(dòng)過程中，由機(jī)械能守恒定律得：3. m1+m2）v2= （mi+m2）gL （1cos。），2解得：=LL=1 1）： 1=（血- 1）： 1嗎 - cos 9（2）兩球碰撞過程中損失是機(jī)械能：Q=m 2gL - （ m1+m2）gL （1 - cos 0）,碰前b球的最大動(dòng)能Eb=-m2vo2,= _ $ + 皿2（1 - cost）

8、:1= （1 -弩）:11 -迪）：12A和B,兩者相距為do現(xiàn)給A初【答案】 兩球a、b的質(zhì)量之比為（也-1）: 1（ii）兩球在碰撞過程中損失的機(jī)械能與球b在碰前的最大動(dòng)能之比為4. （2013年）35. （2） （9分）在粗糙的水平桌面上有兩個(gè)靜止的木塊速度，使A與B發(fā)生彈性正碰，碰撞時(shí)間極短；當(dāng)兩木塊都停止運(yùn)動(dòng)后，相距仍然為do已知兩木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為科。B的質(zhì)量為A的2倍，重力加速度大小為 go求A的初速度的大小?！窘馕觥坑捎贏、B碰撞時(shí)間極端，系統(tǒng)所受外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故有用二陰2+（2陰加上，=由于是彈性碰撞，碰撞前后系統(tǒng)總動(dòng)能相等，故有 21陽期；+（2

9、峭¥-2；對(duì)碰撞后A、B的運(yùn)動(dòng)分121 口一以典二口-£的。一月（2時(shí)或？二口一三制嗎A 7 3別運(yùn)用動(dòng)能定理有上 、占，依題意有”一5. （2014年）35.（2）（9分）如圖，質(zhì)量分別為 mA、m b的兩個(gè)彈性小球 A、B靜止在地面上方，B球距地面的高度h=0.8m, A球在B球的正上方。先將 B球釋放，經(jīng)過一段時(shí)間后再將 A球釋放。當(dāng)A球下落t=0.3s時(shí)，剛好與B球在地面上方的 P點(diǎn)處相碰，碰撞時(shí)間極短，碰后瞬間A球的速度恰為零。已知 mB=3 mA,重力加速度大小 g=10m/s2 ,忽略空氣阻力及碰撞中的動(dòng)能損失。求(i) B球第一次到達(dá)地面時(shí)的速度；(ii)P

10、點(diǎn)距地面的高度。(i)【解析】設(shè)B球第一次到達(dá)地面時(shí)的速度大小為vB，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有vB = J2gh將h=0.8m代入上式，得 vB=4m/s2(ii)【解析】設(shè)兩球相碰前后，A球的速度大小分別為v1和v1(v1=0),B球的速度分別為丫2和丫2。由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可得v1 =gt3由于碰撞時(shí)間極短，重力的作用可以忽略，兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，總動(dòng)能保持不變。規(guī)定向下的方向?yàn)檎?mAv1 + mBv2= m B V2 4 m A v1 2 + m B v2 2 = - m B V2 245222' '_設(shè)B球與地面相碰后白速度大小為 Vb ,由運(yùn)動(dòng)學(xué)及碰撞的規(guī)律可得 Vb=vb

11、6'2設(shè)P點(diǎn)距地面的高度為 h-由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可得h/二巴一v-72g聯(lián)立234467式，并代入已知條件可得h/ =0.75m86. (2015年)35.(2)(10分)如圖，在足夠長(zhǎng)的光滑水平面上，物體 A、B、C位于同一直線上， A位于B、C之間。A的質(zhì)量為m, B、C的質(zhì)量都為M,三者均處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)使 A以某一速度向右運(yùn)動(dòng)，求 m和M之間應(yīng)滿足什么條件，才能使A只與B、C各發(fā)生一次碰撞。設(shè)物體間的碰撞都是彈性的?！窘馕觥緼向右運(yùn)動(dòng)與 C發(fā)生第一次碰撞，碰撞過程中，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒。設(shè)速度方向向右為正,開始時(shí)A的速度為 0,第一次碰撞后C的速度為 ci, A的速度為ai

12、。由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律得mv0 mvA1 Mv C1121212mv0mvA1 mvC1222聯(lián)立以上2式解得：Va1vC1m M2mm MVo如果m>M ,第一次碰撞后,Vo m MA與C速度同向，且 A的速度小于C的速度，不可能與 B發(fā)生碰撞；如m=M ,第一次碰撞后，A停止，C以A碰前的速度向右運(yùn)動(dòng)， A不可能與B發(fā)生碰撞；所以只需考慮m<M的情況。第一次碰撞后，A反向運(yùn)動(dòng)與B發(fā)生碰撞。設(shè)與 B發(fā)生碰撞后，A的速度為 A2, B的速度為 B1,同樣有m Mm M 2VA2 V1 () Vom Mm M根據(jù)題意，要求 A只與B、C各發(fā)生一次碰撞，應(yīng)有A2 < C

13、1聯(lián)立式得m2+ 4mM - M2 > 0解得：m (,5 2)M另一解m 電2)M舍去。所以，m和M應(yīng)滿足的條件為(v5 2)M m M7. (2016年)35. (2) (10分)某游樂園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中。為計(jì)算方便起見，假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度 v0豎直向上噴出；玩具底部為平板(面積略大于 S);水柱沖擊到玩具底板后，在豎直方向水的速度變?yōu)榱?，在水平方向朝四周均勻散開。忽略空氣阻力。已知水的密度為P ,重力加速度大小為go求(i)噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；(ii)玩具在空中懸停時(shí)，其底面相對(duì)于噴口的高度。v。不變。【

14、解析】（i）在一段很短的t時(shí)間內(nèi)，可以為噴泉噴出的水柱保持速度 該時(shí)間內(nèi)，噴出水柱高度: 噴出水柱質(zhì)量:其中v為水柱體積，滿足:由可得：噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量為V0（ii）設(shè)玩具底面相對(duì)于噴口的高度為 h由玩具受力平衡得:F沖二Mg其中，F(xiàn)沖為玩具底部水體對(duì)其的作用力.由牛頓第三定律:F 壓=F其中，F(xiàn)壓為玩具底部下面水的作用力V為水到達(dá)玩具底部時(shí)的速度由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式:'2V2v。2gh在很短t時(shí)間內(nèi)，沖擊玩具水柱的質(zhì)量為Vo s由題意可知，在豎直方向上，對(duì)該部分水柱有動(dòng)量定理F壓mg由于t很小， mg也很小，可以忽略式變?yōu)橛煽傻?h也 2g2M g-2 2-22v°SS

15、Vo2 2 4s VoM2g2c 2 222 s vog【點(diǎn)評(píng)】本題考查力的平衡、有關(guān)密度的計(jì)算等，難度：中等。當(dāng)煙花彈上升E,且均沿豎直7 （2018年全國(guó)1卷）24. （12分）一質(zhì)量為 m的煙花彈獲得動(dòng)能 E后，從地面豎直升空,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12【解答】24. （1）設(shè)煙化彈上升的初速度為 v。，由題給條件有 E mv。設(shè)煙花彈從地面開始上升到火藥爆炸

16、所用的時(shí)間為t,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有 0 v0 gt聯(lián)立式得t 1J2E g m m（2）設(shè)爆炸時(shí)煙花彈距地面的高度為hl,由機(jī)械能守恒定律有 E=mghi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Vi和V2。由題給條件和動(dòng)1212一重寸恒th律有 一m4 mv2 E 414 211mvi - mv2 0 22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121續(xù)上升的局度為 加，由機(jī)械能守恒定律有一mVImgh242聯(lián)立式得，煙花彈上部分距地面的最大高度為h加h2 匹mg8. （2018 年全國(guó) 2 卷）24. （12 分）汽車A

17、在水平冰雪路面上行駛， 駕駛員發(fā)現(xiàn)其正前方停有汽車 B,立即采取制動(dòng)措施，但仍然撞上了汽車 Bo 兩車碰撞時(shí)和兩車都完全停止后的位置如圖所示，碰撞后B車向前滑動(dòng)了 4.5 m, A車向前滑動(dòng)了 2.0 m,已知A和B的質(zhì)量分別為2.0 103 kg和1.5 103 kg，兩車與該冰雪路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 0.10,兩車碰 撞時(shí)間極短，在碰撞后車輪均沒有滾動(dòng)，重力加速度大小 g 10m/s2.求（1）碰撞后的瞬間 B車速度的大??；（2）碰撞前的瞬間 A車速度的大小?！窘獯稹?4. （12分）（1）設(shè)B車質(zhì)量為mB,碰后加速度大小為 aB,根據(jù)牛頓第二定律有mBg mBaB式中科是汽車與路面間的

18、動(dòng)摩擦因數(shù)。設(shè)碰撞后瞬間B車速度的大小為vB ,碰撞后滑行的距離為sBo由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有2VB =2 aBsB聯(lián)立式并利用題給數(shù)據(jù)得vB 3.0 m/s (2)設(shè)A車的質(zhì)量為mA,碰后加速度大小為 aAo根據(jù)牛頓第二定律有mAg mAaA設(shè)碰撞后瞬間 A車速度的大小為vA ,碰撞后滑行的距離為 sA。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有2vA =2aAsA設(shè)碰撞后瞬間A車速度的大小為vA ,兩車在碰撞過程中動(dòng)量守恒，有mAVA mAVA mBVB聯(lián)立式并利用題給數(shù)據(jù)得vA 4.3 m/s 9. (2018 年全國(guó) 3 卷)25. (20 分)如圖，在豎直平面內(nèi)，一半徑為R的光滑圓弧軌道 ABC和水平軌道PA在A點(diǎn)相切。BC為圓弧軌道的直徑。為圓心，OA和OB之間的夾角為a, sina=3，一質(zhì)量為m的小球沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)A點(diǎn)沿圓弧軌5道通過C點(diǎn)，落至水平軌道；在整個(gè)過程中，除受到重力及軌道作用力外，小球還一直受到一水平恒力的作用，已知小球在C點(diǎn)所受合力的方向指向圓心，且此時(shí)小球?qū)壍赖膲毫η『脼榱恪Ｖ亓铀俣却笮?go求：(1)水平恒力的大小和小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度的大??；(2)小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)動(dòng)量的大??；(3)小球從C點(diǎn)落至水平軌道所用的時(shí)間?！窘獯稹?5.(1)設(shè)水平恒力的大小為F。，小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)所受合力的大小為F。由力的合成法則有 丘 tanmg F2 (mg)