中學(xué)高中物理動能動量歷年真題

1、高中物理動能動量歷年真題1如圖，一質(zhì)量為M的物塊靜止在桌面邊緣，桌面離水平地面的高度為h.一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入物塊后，以水平速度v0/2 射出.重力加速度為g.求：（1）此過程中系統(tǒng)損失的機械能；（2）此后物塊落地點離桌面邊緣的水平距離。二、單選題2如圖所示，PQS是固定于豎直平面內(nèi)的光滑的1/4圓周軌道，圓心O在S的正上方，在S和P兩點各有一質(zhì)量為m的小物塊a和b，從同一時刻開始，a自由下落，b沿圓弧下滑。以下說法正確的是Aa比b先到達S，它們在S點的動量不相等Ba與b同時到達S，它們在S點的動量不相等Ca比b先到達S，它們在S點的動量相等Db比a先到達S，它們在S點的動量不相

2、等三、多選題3一質(zhì)量為2 kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運動。F隨時間t變化的圖線如圖所示，則At=1 s時物塊的速率為1 m/s Bt=2 s時物塊的動量大小為4 kg·m/sCt=3 s時物塊的動量大小為5 kg·m/s Dt=4 s時物塊的速度為零4如圖，一平行板電容器連接在直流電源上，電容器的極板水平，兩微粒a、b所帶電荷量大小相等、符號相反，使它們分別靜止于電容器的上、下極板附近，與極板距離相等?，F(xiàn)同時釋放a、b，它們由靜止開始運動，在隨后的某時刻t，a、b經(jīng)過電容器兩極板間下半?yún)^(qū)域的同一水平面，a、b間的相互作用和重力可忽略。下列說法正確的是（ ）

3、Aa的質(zhì)量比b的大 B在t時刻，a的動能比b的大C在t時刻，a和b的電勢能相等D在t時刻，a和b的動量大小相等四、解答題5如圖所示，懸掛于豎直彈簧下端的小球質(zhì)量為m，運動速度的大小為v，方向向下經(jīng)過時間t，小球的速度大小為v，方向變?yōu)橄蛏虾雎钥諝庾枇?，重力加速度為g，求該運動過程中，小球所受彈簧彈力沖量的大小6如圖，光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體，斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰塊均靜止于冰面上。某時刻小孩將冰塊以相對冰面3 m/s的速度向斜面體推出，冰塊平滑地滑上斜面體，在斜面體上上升的最大高度為h="0.3" m（h小于斜面體的高度）。已知小孩與滑板的總質(zhì)

4、量為m1="30" kg，冰塊的質(zhì)量為m2="10" kg，小孩與滑板始終無相對運動。取重力加速度的大小g="10" m/s2。（i）求斜面體的質(zhì)量；（ii）通過計算判斷，冰塊與斜面體分離后能否追上小孩？7兩滑塊a、b沿水平面上同一條直線運動,并發(fā)生碰撞;碰撞后兩者粘在一起運動;經(jīng)過一段時間后,從光滑路段進入粗糙路段。兩者的位置x隨時間t變化的圖象如圖所示。求:(1)滑塊b、a的質(zhì)量之比;(2)整個運動過程中,兩滑塊克服摩擦力做的功與因碰撞而損失的機械能之比。8如圖，在足夠長的光滑水平面上，物體A、B、C位于同一直線上，A位于B、C之

5、間A的質(zhì)量為m，B、C的質(zhì)量都為M，三者均處于靜止狀態(tài)現(xiàn)使A以某一速度向右運動，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9（1）（5分）關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說法正確的是（填正確答案標號。選對I個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分；每選錯1個扣3分，最低得分為0分）。.原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B.一重原子核衰變成粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能C銫原子核()的結(jié)合能小于鉛原子核()的結(jié)合能D.比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定.自由核子組成原子核時，其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能

6、（2）（10分）如圖，光滑水平直軌道上有三個質(zhì)童均為m的物塊、B、C。 B的左側(cè)固定一輕彈簧（彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)最不計).設(shè)A以速度朝B運動，壓縮彈簧；當A、 B速度相等時，B與C恰好相碰并粘接在一起，然后繼續(xù)運動。假設(shè)B和C碰撞過程時間極短。求從開始壓縮彈簧直至與彈黃分離的過程中，（）整個系統(tǒng)損失的機械能；（）彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能。10（18分）小球A和B的質(zhì)量分別為mA 和mB，且mAmB。在某高度處將A和B先后從靜止釋放。小球A與水平地面碰撞后向上彈回，在釋放處的下方與釋放處距離為H的地方恰好與正在下落的小球B發(fā)生正碰。設(shè)所有碰撞都是彈性的，碰撞時間極短。求小球A、B碰撞后B上升的

7、最大高度。11冰球運動員甲的質(zhì)量為80.0kg。當他以5.0m/s的速度向前運動時，與另一質(zhì)量為100kg、速度為3.0m/s的迎面而來的運動員乙相撞。碰后甲恰好靜止。假設(shè)碰撞時間極短，求：（1）碰后乙的速度的大??；（2）碰撞中總動能的損失。12裝甲車和戰(zhàn)艦采用多層鋼板比采用同樣質(zhì)量的單層鋼板更能抵御穿甲彈的射擊。通過對一下簡化模型的計算可以粗略說明其原因。質(zhì)量為2m、厚度為2d的鋼板靜止在水平光滑桌面上。質(zhì)量為m的子彈以某一速度垂直射向該鋼板，剛好能將鋼板射穿?，F(xiàn)把鋼板分成厚度均為d、質(zhì)量均為m的相同兩塊，間隔一段距離水平放置，如圖所示。若子彈以相同的速度垂直射向第一塊鋼板，穿出后再射向第二

8、塊鋼板，求子彈射入第二塊鋼板的深度。設(shè)子彈在鋼板中受到的阻力為恒力，且兩塊鋼板不會發(fā)生碰撞不計重力影響。13如圖所示，質(zhì)量為m的由絕緣材料制成的球與質(zhì)量為M=19m的金屬球并排懸掛。現(xiàn)將絕緣球拉至與豎直方向成=600的位置自由釋放，下擺后在最低點與金屬球發(fā)生彈性碰撞。在平衡位置附近存在垂直于紙面的磁場。已知由于磁場的阻尼作用，金屬球?qū)⒂谠俅闻鲎睬巴Ｔ谧畹忘c處。求經(jīng)過幾次碰撞后絕緣球偏離豎直方向的最大角度將小于450。14一質(zhì)量為m的煙花彈獲得動能E后，從地面豎直升空，當煙花彈上升的速度為零時，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

9、，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15如圖所示，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑水平面上，小車AB段是半徑為R的四分之一圓弧光滑軌道，BC段是長為L的水平粗糙軌道，兩段軌道相切于B點一質(zhì)量為m的滑塊在小車上從A點由靜止開始沿軌道滑下，重力加速度為g.(1)若固定小車，求滑塊運動過程中對小車的最大壓力(2)若不固定小車，滑塊仍從A點由靜止下滑，然后滑入BC軌道，最后從C點滑出小車已知滑塊質(zhì)量mM2，在任一時刻滑塊相對地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍，滑塊與軌道BC間的動摩擦因數(shù)為，

10、求：滑塊運動過程中，小車的最大速度大小vm；滑塊從B到C運動過程中，小車的位移大小s.16在光滑水平面上有一凹槽A，中央放一小物塊B，物塊與左右兩邊槽壁的距離如圖所示，L為1.0m，凹槽與物塊的質(zhì)量均為m，兩者之間的動摩擦因數(shù)為0.05，開始時物塊靜止，凹槽以v0=5m/s初速度向右運動，設(shè)物塊與凹槽槽壁碰撞過程中沒有能量損失，且碰撞時間不計，g取10m/s2，求：（1）物塊與凹槽相對靜止時的共同速度；（2）從凹槽開始運動到兩者相對靜止物塊與右側(cè)槽壁碰撞的次數(shù)；（3）從凹槽開始運動到兩者剛相對靜止所經(jīng)歷的時間及該時間內(nèi)凹槽運動的位移大小23參考答案1(1)(2)【解析】試題分析：（1）設(shè)子彈穿

11、過物塊后物塊的速度為V，由動量守恒得mv0=m+MV 解得系統(tǒng)的機械能損失為E=由式得E=（2）設(shè)物塊下落到地面所需時間為t，落地點距桌面邊緣的水平距離為s,則s=Vt 由得S=考點：動量守恒定律；機械能守恒定律點評：本題采用程序法按時間順序進行分析處理，是動量守恒定律與平拋運動簡單的綜合，比較容易2A【解析】a物體做自由落體運動,運動時間為t1,b物體沿14圓弧軌道下滑的過程中,其豎直方向分運動的加速度在任何高度都小于重力加速度.又ab兩物體豎直方向位移相等,所以b物體下滑到S的時間t2>t1,故A正確,BCD錯誤.3AB【解析】由動量定理有Ft=mv，解得v=Ftm，t=1 s時物塊

12、的速率v=Ftm=1m/s，A正確；Ft圖線與時間軸所圍面積表示沖量，所以t=2 s時物塊的動量大小為p=2×2kgm/s=4kgm/s，B正確；t=3 s時物塊的動量大小為p=(2×21×1)kgm/s=3kgm/s，C錯誤；t=4 s時物塊的動量大小為p=(2×21×2)kgm/s=2kgm/s，速度不為零，D錯誤?！久麕燑c睛】求變力的沖量是動量定理應(yīng)用的重點，也是難點。Ft圖線與時間軸所圍面積表示沖量。4BD【解析】試題分析 本題考查電容器、帶電微粒在電場中的運動、牛頓運動定律、電勢能、動量定理及其相關(guān)的知識點。解析 根據(jù)題述可知，微粒a

13、向下加速運動，微粒b向上加速運動，根據(jù)a、b經(jīng)過電容器兩極板間下半?yún)^(qū)域的同一水平面，可知a的加速度大小大于b的加速度大小，即aa>ab。對微粒a，由牛頓第二定律， qE=maaa，對微粒b，由牛頓第二定律，qE =mbab，聯(lián)立解得： qEma>qEmb，由此式可以得出a的質(zhì)量比b小，選項A錯誤；在a、b兩微粒運動過程中，a微粒所受合外力等于b微粒，a微粒的位移大于b微粒，根據(jù)動能定理，在t時刻，a的動能比b大，選項B正確；由于在t時刻兩微粒經(jīng)過同一水平面，電勢相等，電荷量大小相等，符號相反，所以在t時刻，a和b的電勢能不等，選項C錯誤；由于a微粒受到的電場力（合外力）等于b微粒受

14、到的電場力（合外力），根據(jù)動量定理，在t時刻，a微粒的動量等于b微粒，選項D正確。點睛 若此題考慮微粒的重力，你還能夠得出a的質(zhì)量比b小嗎？在t時刻力微粒的動量還相等嗎？在t時間內(nèi)的運動過程中，微粒的電勢能變化相同嗎？ 5IF=2mv+mgt【解析】取向上為正方向，動量定理mv（mv）=I且I=（Fmg）t解得IF=Ft=2mv+mgt6（i）20 kg （ii）不能【解析】試題分析：設(shè)斜面質(zhì)量為M，冰塊和斜面的系統(tǒng)，水平方向動量守恒：m2v2=(m2+M)v系統(tǒng)機械能守恒：m2gh+12(m2+M)v2=12m2v22解得：M=20kg人推冰塊的過程：m1v1=m2v2,得v1=1m/s（向

15、右）冰塊與斜面的系統(tǒng)：m2v2=m2v2+Mv312m2v22=12m2v22+12Mv32解得：v2=1m/s（向右）因|v2|=v1，且冰塊處于小孩的后方，則冰塊不能追上小孩?？键c：動量守恒定律、機械能守恒定律7(1)mbma=81 (2) W:E=1:2【解析】試題分析：設(shè)a、b的質(zhì)量分別為m1、m2，a、b碰撞前地速度為v1、v2由題給的圖象得v1=2m/s，v2=1m/s，a、b發(fā)生完全非彈性碰撞，碰撞后兩滑塊的共同速度為v由題給的圖象得v=23m/s由動量守恒定律得m1v1+m2v2=(m1+m2)v聯(lián)立式得m1:m2=1:8由能量守恒得，兩滑塊因碰撞損失的機械能為E=12m1v1

16、2+12m2v2212(m1+m2)v2由圖象可知，兩滑塊最后停止運動，由動能定理得，兩滑塊克服摩擦力所做的功為W=12(m1+m2)v2聯(lián)立式，并代入數(shù)據(jù)得W:E=1:2考點：考查了動量守恒定律，能量守恒定律【名師點睛】本題是對動量守恒的考查，同時注意位移時間圖象的含義，根據(jù)圖象來計算速度的大小，利用能量的守恒來分析損失的能量的多少8(52)MmM【解析】解：A向右運動與C發(fā)生碰撞的過程中系統(tǒng)的動量守恒、機械能守恒，選取向右為正方向，設(shè)開始時A的速度為v0，第一次與C碰撞后C的速度為vC1，A的速度為vA1由動量守恒定律、機械能守恒定律得：mv0=mvA1+MvC1聯(lián)立得：可知，只有mM時，

17、A才能被反向彈回，才可能與B發(fā)生碰撞A與B碰撞后B的速度為vB1，A的速度為vA2由動量守恒定律、機械能守恒定律，同理可得：=根據(jù)題意要求A只與B、C各發(fā)生一次碰撞，應(yīng)有：vA2vC1聯(lián)立得：m2+4mMM20解得：，（另一解：舍去）所以m與M之間的關(guān)系應(yīng)滿足：答：m和M之間應(yīng)滿足，才能使A只與B、C各發(fā)生一次碰撞【點評】本題考查了水平方向的動量守恒定律問題，分析清楚物體運動過程、應(yīng)用動量守恒定律、能量守恒定律即可正確解題視頻9（1）ABC（2）【解析】（1）原子核的結(jié)合能等于核子結(jié)合成原子核所釋放的能量，也等于將原子核分解成核子所需要的最小能量，A正確；重核的比結(jié)合能比中等核小，因此重核衰變

18、時釋放能量，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和小球原來重核的結(jié)合能，B項正確；原子核的結(jié)合能是該原子核的比結(jié)合能與核子數(shù)的乘積，雖然銫原子核()的比結(jié)合能稍大于鉛原子核()的比結(jié)合能，但銫原子核()的核子數(shù)比鉛原子核()的核子數(shù)少得多，因此其結(jié)合能小，C項正確；比結(jié)合能越大，要將原子核分解成核子平均需要的能量越大，因此原子核越穩(wěn)定，D錯；自由核子組成原子核時，其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能最等于該原子核的結(jié)合能，E錯。中等難度。（2）（）從A壓縮彈簧到A與B具有相同速度時，對A、B與彈簧組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律得此時B與C發(fā)生完全非彈性碰撞，設(shè)碰撞后的瞬時速度為，損失的機械能為。對B、C組成的系統(tǒng)，由動量守恒和能量

19、守恒定律得聯(lián)立式得（）由式可知，A將繼續(xù)壓縮彈簧，直至A、B、C三者速度相同，設(shè)此速度為，此時彈簧被壓縮至最短，其彈性勢能為。由動量守恒和能量守恒定律得聯(lián)立式得【考點定位】（1）原子核（2）動量守恒定律10h=(3mAmBmA+mB)2H【解析】試題分析：由于AB是從同一高度釋放的，并且碰撞過程中沒有能量的損失，根據(jù)機械能守恒可以求得碰撞時的速度的大小，再根據(jù)A、B碰撞過程中動量守恒，可以求得碰后的速度大小，進而求可以得A、B碰撞后B上升的最大高度解：小球A與地面的碰撞是彈性的，而且AB都是從同一高度釋放的，所以AB碰撞前的速度大小相等設(shè)為v0，根據(jù)機械能守恒有化簡得 設(shè)A、B碰撞后的速度分別

20、為vA和vB，以豎直向上為速度的正方向，根據(jù)A、B組成的系統(tǒng)動量守恒和動能守恒得mAv0mBv0=mAvA+mBvB 連立化簡得 設(shè)小球B能夠上升的最大高度為h，由運動學(xué)公式得 連立化簡得 答：B上升的最大高度是【點評】本題考查的是機械能守恒的應(yīng)用，同時在碰撞的過程中物體的動量守恒，在利用機械能守恒和動量守恒的時候一定注意各自的使用條件，將二者結(jié)合起來應(yīng)用即可求得本題11（1）1.0m/s（2）1400J【解析】試題分析：（1）設(shè)運動員甲、乙的質(zhì)量分別為m、M，碰前速度大小分別為v、V，碰后乙的速度大小為V，規(guī)定甲的運動方向為正方向，由動量守恒定律有：mv-MV=MV代入數(shù)據(jù)解得：V=10m/

21、s（2）設(shè)碰撞過程中總機械能的損失為E，應(yīng)有：12mv2+12MV212MV2+E聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得：E=1400J考點：動量守恒定律；能量守恒定律12【解析】設(shè)子彈初速度為v0，射入厚度為2d的鋼板后，由動量守恒得：mv0=(2mm)V（2分）此過程中動能損失為：E損f·2d=12mv0212×3mV2（2分）解得E13mv02分成兩塊鋼板后，設(shè)子彈穿過第一塊鋼板時兩者的速度分別為v1和V1：mv1mV1mv0（2分）因為子彈在射穿第一塊鋼板的動能損失為E損1f·d=mv02（1分），由能量守恒得：12mv1212mV1212mv02E損1（2分）且考慮到v1必

22、須大于V1，解得：v1(12+36)v0設(shè)子彈射入第二塊鋼板并留在其中后兩者的共同速度為V2，由動量守恒得：2mV2mv1（1分）損失的動能為：E12mv1212×2mV22（2分）聯(lián)立解得：E12(1+32)×mv02因為Ef·x（1分），可解得射入第二鋼板的深度x為：（2分）子彈打木塊系統(tǒng)能量損失完全轉(zhuǎn)化為了熱量，相互作用力乘以相對位移為產(chǎn)生的熱量，以系統(tǒng)為研究對象由能量守恒列式求解13最多碰撞3次【解析】解：設(shè)小球m的擺線長度為l小球m在下落過程中與M相碰之前滿足機械能守恒：m和M碰撞過程是彈性碰撞，故滿足：mv0=MVM+mv1 聯(lián)立 得：說明小球被反彈，

23、且v1與v0成正比，而后小球又以反彈速度和小球M再次發(fā)生彈性碰撞，滿足：mv1=MVM1+mv2 解得：整理得：故可以得到發(fā)生n次碰撞后的速度：而偏離方向為450的臨界速度滿足：聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得，當n=2時，v2v臨界當n=3時，v3v臨界即發(fā)生3次碰撞后小球返回到最高點時與豎直方向的夾角將小于45°考點：動量守恒定律；機械能守恒定律專題：壓軸題分析：先根據(jù)機械能守恒定律求出小球返回最低點的速度，然后根據(jù)動量守恒定律和機械能守恒定律求出碰撞后小球的速度，對速度表達式分析，求出碰撞n次后的速度表達式，再根據(jù)機械能守恒定律求出碰撞n次后反彈的最大角度，結(jié)合題意討論即可點評：本題關(guān)鍵求出第一次反彈后的速度和反彈后細線與懸掛點的連線與豎直方向的最大角度，然后對結(jié)果表達式進行討論，得到第n次反彈后的速度和最大角度，再結(jié)合題意求解14（1）t=1g2Em ；（2）h=2Emg【解析】本題主要考查機械能、勻變速直線運動規(guī)律、動量守恒定律、能量守恒定律及其相關(guān)的知識點，意在考查考生靈活運用相關(guān)知識解決實際問題的的能力。（1）設(shè)煙花彈上升的初速度為v0，由題給條件有E=12mv02 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=1g2Em （2）設(shè)爆炸時煙花彈距地面的高度為h1