專題16碰撞與動量守恒(命題猜想)高考物理命題猜想與仿真押題(原卷附解析)

專題16碰撞與動量守恒(命題猜想)-2018年高考物理命題猜想與仿真押題(原卷附解析)專題16碰撞與動量守恒(命題猜想)-2018年高考物理命題猜想與仿真押題(原卷附解析)專題16碰撞與動量守恒(命題猜想)-2018年高考物理命題猜想與仿真押題(原卷附解析)【命題熱點打破一】動量、沖量、動量定理1．動量、沖量均為矢量，其運算吻合平行四邊形定則．2．動量定理是矢量式，用前第一選擇正方向．3．動量定理解題步驟(1)明確研究對象和物理過程；(2)解析研究對象在運動過程中的受力情況；(3)采用正方向，確定物體在運動過程中始末兩狀態(tài)的動量；(4)依照動量定理列方程、求解．例1、【2017·新課標(biāo)Ⅰ卷】將質(zhì)量為1.00kg的模型火箭點火升空，50g燃燒的燃?xì)庖源笮?00m/s的速度從火箭噴口在很短時間內(nèi)噴出。在燃?xì)鈬姵龊蟮乃矔r，火箭的動量大小為（噴出過程中重力和空氣阻力可忽略）A．30kgm/sB．5.7×102kgm/sC．6.0×102kgm/sD．6.3×102kgm/s【變式研究】【2016·全國卷Ⅰ】【物理——選修3-5】(2)某游樂園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具牢固地懸停在空中．為計算方便起見，假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口連續(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?，在水平方向朝四周平均散開．忽略空氣阻力．已知水的密度為ρ，重力加速度大小為g.求：噴泉單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；玩具在空中懸停時，其底面相對于噴口的高度．【變式研究】(2015安·徽)一質(zhì)量為0.5kg的小物塊放在水平川面上的A點，距離A點5m的地址B處是一面墻，以下列圖．小物塊以v0＝9m/s的初速度從A點沿AB方向運動，在與墻壁碰撞前瞬時的速度為7m/s，碰后以6m/s的速度反向運動直至靜止．g取10m/s2.(1)求物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)若碰撞時間為0.05s，求碰撞過程中墻面對物塊平均作用力的大小F；1(3)求物塊在反向運動過程中戰(zhàn)勝摩擦力所做的功W.【變式研究】(2015·京北)―蹦極‖運動中，長彈性繩的一端固定，另一端綁在人身上，人從幾十米高處跳下．將蹦極過程簡化為人沿豎直方向的運動．從繩恰好挺直，到人第一次下降至最低點的過程中，以下解析正確的選項是()A．繩對人的沖量向來向上，人的動量先增大后減小B．繩對人的拉力向來做負(fù)功，人的動能素來減小C．繩恰好挺直時，繩的彈性勢能為零，人的動能最大D．人在最低點時，繩對人的拉力等于人所受的重力【命題熱點打破二】動量守恒1．動量守恒定律建立的條件(1)系統(tǒng)不受外力也許所受外力之和為零；(2)系統(tǒng)受外力，但外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力，能夠忽略不計；(3)系統(tǒng)在某一個方向上所受的外力之和為零，則該方向上動量守恒．(4)全過程的某一階段系統(tǒng)受的外力之和為零，則該階段系統(tǒng)動量守恒．2.運用動量守恒定律的解題步驟(1)解析題意，確定研究對象．(2)依照題意采用研究的運動段落，明確始末狀態(tài)的動量大小和方向．(3)對研究對象進(jìn)行受力解析，確定可否吻合動量守恒的條件．(4)采用參照正方向．(5)列取方程求解：吻合守恒條件，列動量守恒方程．3．彈性碰撞與非彈性碰撞(1)形變完好恢復(fù)的叫彈性碰撞；形變完好不恢復(fù)的叫完好非彈性碰撞；而一般的碰撞其形變不能夠夠完全恢復(fù)．機械能不損失的叫彈性碰撞；機械能損失最多的叫完好非彈性碰撞；而一般的碰撞其機械能有所損失．(2)碰撞過程遵守的規(guī)律——應(yīng)同時遵守三個原則①系統(tǒng)動量守恒m1v′1＋m2v′2＝m1v1＋m2v2②系統(tǒng)動能不增12121212m1v′1＋m2v′2≤m1v1＋m2v22222③實質(zhì)情況可能：碰前、碰后兩個物體的地址關(guān)系(不穿越)和速度關(guān)系應(yīng)依照客觀實質(zhì)．如甲物追乙物并發(fā)生碰撞，碰前甲的速度必定大于乙的速度，碰后甲的速度必定小于、等于乙的速度或甲反向運動．2例2、【2017·江蘇卷】甲、乙兩運動員在做花式滑冰表演，沿同素來線相向運動，速度大小都是1m/s，甲、乙相遇時用力推對方，此后都沿各自原方向的反方向運動，速度大小分別為1m/s和2m/s．求甲、乙兩運動員的質(zhì)量之比．【變式研究】【2016·全國卷Ⅱ】【物理——選修3-5】如圖1-所示，圓滑冰面上靜止放置一表面圓滑的斜面體，斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的少兒和其眼前的冰塊均靜止于冰面上．某時辰少兒將冰塊以相對冰面3m/s的速度向斜面體推出，冰塊圓滑地滑上斜面體，在斜面體上上升的最大高度為h＝0.3m(h小于斜面體的高度)．已知少兒與滑板的總質(zhì)量為m1＝30kg，冰塊的質(zhì)量為m2＝10kg，少兒與滑板向來無相對運動．取重力加速度的大小g＝10m/s2.求斜面體的質(zhì)量；經(jīng)過計算判斷，冰塊與斜面體分別后可否追上少兒？圖1-【變式研究】(2015·新課標(biāo)全國Ⅰ)如圖，在足夠長的圓滑水平面上，物體A、B、C位于同素來線上，A位于B、C之間．A的質(zhì)量為m，B、C的質(zhì)量都為M，三者都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)使A以某一速度向右運動，求m和M之間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．【變式研究】(2015·新課標(biāo)全國Ⅱ)滑塊a、b沿水平面上同一條直線發(fā)生碰撞；碰撞后兩者粘在一起運動；經(jīng)過一段時間后，從圓滑路段進(jìn)入粗糙路段．兩者的地址x隨時間t變化的圖像以下列圖．求：(1)滑塊a、b的質(zhì)量之比；(2)整個運動過程中，兩滑塊戰(zhàn)勝摩擦力做的功與因碰撞而損失的機械能之比．3【貫穿交融】以下列圖，水平桌面固定著圓滑斜槽，圓滑斜槽的尾端和一水平木板圓滑連結(jié)，設(shè)物塊經(jīng)過連結(jié)處時速率沒有改變．質(zhì)量m1＝0.40kg的物塊A從斜槽上端距水平木板高度h＝0.80m處下滑，并與放在水平木板左端的質(zhì)量m2＝0.20kg的物塊B相碰，相碰后物塊B滑行x＝4.0m到木板的C點停止運動，物塊A滑到木板的D點停止運動．已知物塊B與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝，重力加速度g＝10m/s2，求：(1)物塊A沿斜槽滑下與物塊B碰撞前瞬時的速度大?。?2)滑動摩擦力對物塊B做的功；(3)物塊A與物塊B碰撞過程中損失的機械能．【思路點撥】(1)A下滑過程中只有重力做功，機械能守恒，由機械能守恒定律能夠求出A與B碰撞前A的速度．(2)由功的計算公式能夠求出滑動摩擦力對B所做的功．(3)由動能定理、動量守恒定律、能量守恒定律能夠求出物塊A與物塊B碰撞過程中損失的機械能．本題是一道多體、多過程問題，難度較大，解析清楚物體的運動過程，熟練應(yīng)用機械能守恒定律、動量守恒定律、能量守恒定律即可正確解題．【命題熱點打破三】核反應(yīng)方程觀察的點主要集中在核反應(yīng)方程的書寫、能級躍遷、質(zhì)量損失、基本看法的觀察例3、【2017·天津卷】我國自主研發(fā)制造的國際熱核聚變核心部件在國際上率先經(jīng)過聲威機構(gòu)認(rèn)證，這是我國對國際熱核聚變項目的重要貢獻(xiàn)。以下核反應(yīng)方程中屬于聚變反應(yīng)的是A．B．C．D．4【變式研究】[2016·江蘇物理，12C(1)]貝克勒爾在120年前第一發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，此刻原子核的放射性在眾多領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用．以部下于放射性衰變的是()A.146C→147N＋－10eB.23592U＋01n→13153I＋3995Y＋201n2341427301He＋nnC.H＋D.He＋P＋【變式研究】(2015·廣東)科學(xué)家使用核反應(yīng)獲得氚，再利用氘和氚核反應(yīng)獲得能量，核反應(yīng)方程分別為：X＋Y→42He＋31H＋4.9MeV和21H＋31H→42He＋X＋17.6MeV，以下表述正確的有()A．X是中子B．Y的質(zhì)子數(shù)是3，中子數(shù)是6C．兩個核反應(yīng)都沒有質(zhì)量損失D．氘和氚的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng)【變式研究】(2015·北京)以下核反應(yīng)方程中，屬于α衰變的是()1741712382344A.N＋B.HeO＋HTh＋2341234234Pa＋0C.1H＋1H→2He＋0nD.90Th→91－1e【貫穿交融】(2015·山東)14C發(fā)生放射性衰變?yōu)?4N，半衰期約為5700年．已知植物存活此間，其體內(nèi)14C與12C的比率不變；生命活動結(jié)束后，14C的比率連續(xù)減少．現(xiàn)經(jīng)過測量得知，某古木樣品中14C的比率正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一．以下說法正確的選項是()A．該古木的年代距今約為5700年B．12C、13C、14C擁有相同的中子數(shù)C．14C衰變?yōu)?4N的過程中放出β射線D．增加樣品測量環(huán)境的壓強將加速14C的衰變【高考真題】1．【2017·新課標(biāo)Ⅰ卷】將質(zhì)量為1.00kg的模型火箭點火升空，50g燃燒的燃?xì)庖源笮?00m/s的速度從火箭噴口在很短時間內(nèi)噴出。在燃?xì)鈬姵龊蟮乃矔r，火箭的動量大小為（噴出過程中重力和空氣阻力可忽略）A．30kgm/sB．5.7×102kgm/sC．6.0×102kgm/sD．6.3×102kgm/s2．【2017·新課標(biāo)Ⅱ卷】如圖，一圓滑大圓環(huán)固定在桌面上，環(huán)面位于豎直平面內(nèi)，在大圓環(huán)上套著一個小環(huán)。小環(huán)由大圓環(huán)的最高點從靜止開始下滑，在小環(huán)下滑的過程中，大圓環(huán)對它的作用力5A．素來不做功B．素來做正功C．向來指向大圓環(huán)圓心D．向來背叛大圓環(huán)圓心3．【2017·江蘇卷】一小物塊沿斜面向上滑動，爾后滑回到原處．物塊初動能為Ek0，與斜面間的動摩擦因數(shù)不變，則該過程中，物塊的動能Ek與位移x的關(guān)系圖線是4．【2017·新課標(biāo)Ⅲ卷】如圖，一質(zhì)量為m，長度為l的平均嬌嫩細(xì)繩PQ豎直懸掛。用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點，M點與繩的上端P相距1l。重力加速度大小為g。在此過程中，外力3做的功為A．1mglB．1mglC．1mglD．1mgl96325．【2017·新課標(biāo)Ⅲ卷】一質(zhì)量為2kg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變化的圖線以下列圖，則A．t=1s時物塊的速率為1m/sB．t=2s時物塊的動量大小為4kgm/s·C．t=3s時物塊的動量大小為5kgm/s·6D．t=4s時物塊的速度為零6．【2017·天津卷】―天津之眼‖是一座跨河建設(shè)、橋輪合一的摩天輪，是天津市的地標(biāo)之一。摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動。以下表達(dá)正確的選項是A．摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客的機械能保持不變B．在最高點，乘客重力大于座椅對他的支持力C．摩天輪轉(zhuǎn)動一周的過程中，乘客重力的沖量為零D．摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客重力的瞬時功率保持不變7．【2017·新課標(biāo)Ⅱ卷】如圖，半圓形圓滑軌道固定在水平川面上，半圓的直徑與地面垂直。一小物塊以速度v從軌道下端滑入軌道，并從軌道上端水平飛出，小物塊落地址到軌道下端的距離與軌道半徑有關(guān)，此距離最大時。對應(yīng)的軌道半徑為（重力加速度大小為g）v2v2v2v2A．B．C．D．16g8g4g2g8．【2017·江蘇卷】以下列圖，三個小球A、B、C的質(zhì)量均為m，A與B、C間經(jīng)過鉸鏈用輕桿連結(jié)，桿長為L，B、C置于水平川面上，用一輕質(zhì)彈簧連結(jié)，彈簧處于原長．現(xiàn)A由靜止釋放下降到最低點，兩輕桿間夾角α由60°變?yōu)?20°，A、B、C在同一豎直平面內(nèi)運動，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略所有摩擦，重力加速度為g．則此下降過程中（A）A的動能達(dá)到最大前，B碰到地面的支持力小于3mg27（B）A的動能最大時，B碰到地面的支持力等于3mg2（C）彈簧的彈性勢能最大時，A的加速度方向豎直向下（D）彈簧的彈性勢能最大值為3mgL29．【2017·江蘇卷】甲、乙兩運動員在做花式滑冰表演，沿同素來線相向運動，速度大小都是1m/s，甲、乙相遇時用力推對方，此后都沿各自原方向的反方向運動，速度大小分別為1m/s和2m/s．求甲、乙兩運動員的質(zhì)量之比．10．【2017·天津卷】（16分）以下列圖，物塊A和B經(jīng)過一根輕質(zhì)不能伸長的細(xì)繩連結(jié)，跨放在質(zhì)量不計的圓滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg。初始時A靜止于水平川面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h(yuǎn)=1.8m（未波及滑輪）爾后由靜止釋放。一段時間后細(xì)繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運動，此后B恰好能夠和地面接觸。取g=10m/s2?？諝庾枇Σ挥?。求：（1）B從釋放到細(xì)繩剛繃直時的運動時間t；2）A的最大速度v的大?。?）初始時B離地面的高度H。11．【2017·天津卷】我國自主研發(fā)制造的國際熱核聚變核心部件在國際上率先經(jīng)過聲威機構(gòu)認(rèn)證，這是我國對國際熱核聚變項目的重要貢獻(xiàn)。以下核反應(yīng)方程中屬于聚變反應(yīng)的是A．B．C．D．1．【2016·全國卷Ⅰ】【物理——選修3-5】(2)某游樂園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具牢固地懸停在空中．為計算方便起見，假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口連續(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8擊到玩具底板后，在豎直方向水的速度變?yōu)榱悖谒椒较虺闹芷骄㈤_．忽略空氣阻力．已知水的密度為ρ，重力加速度大小為g.求：噴泉單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；玩具在空中懸停時，其底面相對于噴口的高度．2．【2016·北京卷】(1)動量定理能夠表示為p＝Ft，其中動量p和力F都是矢量．在運用動量定理處理二維問題時，能夠在相互垂直的x、y兩個方向上分別研究．比方，質(zhì)量為m的小球斜射到木板上，入射的角度是θ，碰撞后彈出的角度也是θ，碰撞前后的速度大小都是v，如圖1-所示．碰撞過程中忽略小球所受重力．圖1-a．分別求出碰撞前后x、y方向小球的動量變化px、py；b．解析說明小球?qū)δ景宓淖饔昧Φ姆较颍す馐軌蚩醋魇橇Ｗ恿鳎渲械牧Ｗ右韵嗤膭恿垦毓饬鱾鞣较蜻\動．激光照射到物體上，在發(fā)生反射、折射和吸取現(xiàn)象的同時，也會對物體產(chǎn)生作用．光鑷效應(yīng)就是一個實例，激光束能夠像鑷子相同抓住細(xì)胞等渺小顆粒．一束激光經(jīng)S點后被分成若干細(xì)光束，若不考慮光的反射和吸取，其中光束①和②穿過介質(zhì)小球的光路如圖1-所示，圖中O點是介質(zhì)小球的球心，入射歲月束①和②與SO的夾角均為θ，出射歲月束均與SO平行．請在下面兩種情況下，解析說明兩光束因折射對小球產(chǎn)生的合力的方向．a(chǎn)．光束①和②強度相同；b．光束①比②的強度大.圖1-3.【2016·江蘇卷】C．【選修3-5】(2)已知光速為c，普朗克常數(shù)為h，則頻率為ν的光子的動量為________．用該頻率的光垂直照射平面9鏡，光被鏡面所有垂直反射回去，則光子在反射前后動量改變量的大小為________．F2動量守恒定律4．【2016·全國卷Ⅲ】【物理——選修3-5】如圖1-所示，水平川面上有兩個靜止的小物塊a和b，其連線與墻垂直；a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3m.兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均相同，現(xiàn)使a以初速度v0向右滑動，4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摩擦因數(shù)滿足的條件．圖1-5.【2016·全國卷Ⅱ】【物理——選修3-5】如圖1-所示，圓滑冰面上靜止放置一表面圓滑的斜面體，斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的少兒和其眼前的冰塊均靜止于冰面上．某時辰少兒將冰塊以相對冰面3m/s的速度向斜面體推出，冰塊圓滑地滑上斜面體，在斜面體上上升的最大高度為h＝0.3m(h小于斜面體的高度)．已知少兒與滑板的總質(zhì)量為m1＝30kg，冰塊的質(zhì)量為m2＝10kg，少兒與滑板向來無相對運動．取重力加速度的大小g＝10m/s2.求斜面體的質(zhì)量；經(jīng)過計算判斷，冰塊與斜面體分別后可否追上少兒？圖1-6．【2016·天津卷】(1)以下列圖，方盒A靜止在圓滑的水平面上，盒內(nèi)有一小滑塊B，盒的質(zhì)量是滑塊的2倍，滑塊與盒內(nèi)水平面間的動摩擦因數(shù)為μ.若滑塊以速度v開始向左運動，與盒的左、右壁發(fā)生無機械能損失的碰撞，滑塊在盒中來回運動多次，最后相對于盒靜止，則此時盒的速度大小為________，滑塊相對于盒運動的路程為________．圖1-1．[2015·建理綜，福30(2)，6分]如圖，兩滑塊A、B在圓滑水平面上沿同素來線相向運動，滑塊A10的質(zhì)量為m，速度大小為2v0，方向向右，滑塊B的質(zhì)量為2m，速度大小為v0，方向向左，兩滑塊發(fā)生彈性碰撞后的運動狀態(tài)是()A．A和B都向左運動B．A和B都向右運動C．A靜止，B向右運動D．A向左運動，B向右運動2．[2015·課標(biāo)全國Ⅱ新,35(2)，10分](難度★★★★)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，從圓滑路段進(jìn)入粗糙路段．兩者的地址x隨時間t變化的圖象以下列圖．求：(ⅰ)滑塊a、b的質(zhì)量之比；(ⅱ)整個運動過程中,兩滑塊戰(zhàn)勝摩擦力做的功與因碰撞而損失的機械能之比．3．[2015山·東理綜，39(2)](難度★★★★)如圖，三個質(zhì)量相同的滑塊A、B、C，間隔相等地靜置于同一水平直軌道上．現(xiàn)給滑塊A向右的初速度v0，一段時間后A與B發(fā)生碰撞,碰后A、B分別以13的8v0、v04速度向右運動，B再與C發(fā)生碰撞,碰后B、C粘在一起向右運動．滑塊A、B與軌道間的動摩擦因數(shù)為同一恒定值．兩次碰撞時間均極短．求B、C碰后瞬時共同速度的大小．4．(2015·東理綜，廣36，18分)(難度★★★★)以下列圖，一條帶有圓軌道的長軌道水平固定，圓軌道豎直，底端分別與兩側(cè)的直軌道相切，半徑R＝0.5m，物塊A以v0＝6m/s的速度滑入圓軌道，滑過最高點Q，再沿圓軌道滑出后，與直軌上P處靜止的物塊B碰撞，碰后粘在一起運動，P點左側(cè)軌道圓滑，右側(cè)軌道呈粗糙段、圓滑段交替排列，每段長度都為L＝0.1m，物塊與各粗糙段間的動摩擦因數(shù)都為μ＝0.1,A、B的質(zhì)量均為m＝1kg(重力加速度g取10m/s2；A、B視為質(zhì)點，碰撞時間極短)．11(1)求A滑過Q點時的速度大小v和碰到的彈力大小F；(2)若碰后AB最后停止在第k個粗糙段上，求k的數(shù)值；(3)求碰后AB滑至第n個(n＜k)圓滑段上的速度vn與n的關(guān)系式．5．(2015·津理綜，天10，16分)(難度★★★)某快遞公司分揀郵件的水平傳輸裝置表示如圖，皮帶在電動機的帶動下保持v＝1m/s的恒定速度向右運動，現(xiàn)將一質(zhì)量為m＝2kg的郵件輕放在皮帶上,郵件和皮帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5.設(shè)皮帶足夠長，取g＝10m/s2，在郵件與皮帶發(fā)生相對滑動的過程中，求(1)郵件滑動的時間t；(2)郵件對地的位移大小x；(3)郵件與皮帶間的摩擦力對皮帶做的功W.6．(2015安·徽理綜，22，14分)(難度★★★)一質(zhì)量為0.5kg的小物塊放在水平川面上的A點，距離A點5m的地址B處是一面墻，以下列圖．物塊以v0＝9m/s的初速度從A點沿AB方向運動，在與墻壁碰撞前瞬時的速度為7m/s，碰后以6m/s的速度反向運動直至靜止．g取10m/s2.(1)求物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)若碰撞時間為0.05s，求碰撞過程中墻面對物塊平均作用力的大小F；(3)求物塊在反向運動過程中戰(zhàn)勝摩擦力所做的功W.7．[2014·課標(biāo)全國Ⅰ新,35(2)，9分](難度★★★)如圖，質(zhì)量分別為mA、mB的兩個彈性小球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)過一段時間后再將A球釋放．當(dāng)A球下落t＝0.3s時,恰好與B球在地面上方的P點處相碰，碰撞時間極短，碰后瞬時A球的速度恰為零.已知mB＝3mA，重力加速度大小g＝10m/s2，忽略空氣阻力及碰撞中的動能損失．求12(1)B球第一次到達(dá)地面時的速度；(2)P點距離地面的高度．4．[2016全·國Ⅲ，35(1)，5分]一靜止的鋁原子核1327Al俘獲一速度為1.0×107m/s的質(zhì)子p后，變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核28*.以下說法正確的選項是()14SiA．核反應(yīng)方程為p＋1327Al→1428Si*B．核反應(yīng)過程中系統(tǒng)動量守恒C．核反應(yīng)過程中系統(tǒng)能量不守恒D．核反應(yīng)前后核子數(shù)相等，因此生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量之和5E．硅原子核速度的數(shù)量級為10m/s，方向與質(zhì)子初速度的方向一致5．[2016·蘇物理，江12C(1)]貝克勒爾在120年前第一發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，此刻原子核的放射性在眾多領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用．以部下于放射性衰變的是()A.146C→147N＋－01eB.23592U＋10n→13153I＋9539Y＋210n2341427301C.1H＋1H→2He＋0nD.2He＋13Al→15P＋0n6．[2016·國Ⅱ，全35(1)，5分]在以下描述核過程的方程中，屬于α衰變的是________，屬于β衰變的是________，屬于裂變的是________，屬于聚變的是________．(填正確答案標(biāo)號)146C→147N＋－01e3215P→3216S＋－01eC.238234492U→902D.147N＋24He→178O＋11H235U＋1140941920n→54380F.13H＋12H→24He＋01n7．[2016江·蘇物理，12C(3)]幾種金屬的逸出功W0見下表：金屬鎢鈣鈉鉀銣－19W0(×10J)由一束可見光照射上述金屬的表面，請經(jīng)過計算說明哪些能發(fā)生光電效應(yīng)．已知該可見光的波長的范圍為4.0×10－7～7.6×10－7m，普朗克常數(shù)13h＝6.63×10－34Js·.1．(2015重·慶理綜，1，6分)(難度★★)圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物發(fā)生衰變放出的部分粒子的徑跡，氣泡室中磁感覺強度方向垂直于紙面向里．以下判斷可能正確的選項是()A．a(chǎn)、b為β粒子的徑跡B．a(chǎn)、b為γ粒子的徑跡C．c、d為α粒子的徑跡D．c、d為β粒子的徑跡2．[2015海·南單科，17(1)，4分](難度★★★)氫原子基態(tài)的能量為E1＝－13.6eV.大量氫原子處于某一激發(fā)態(tài)．由這些氫原子可能發(fā)出的所有的光子中，頻率最大的光子能量為－1，頻率最小的光子的能量為______eV(保留2位有效數(shù)字)，這些光子可擁有________種不相同的頻率．3．(2015廣·東理綜,18，6分)(難度★★)(多項選擇)科學(xué)家使用核反應(yīng)獲得氚，再利用氘和氚的核反應(yīng)獲得能量，核反應(yīng)方程分別為：43234＋17.6MeV，以下表述正確X＋Y→2He＋1H＋4.9MeV和1H＋1H→2He＋X的有()A．X是中子B．Y的質(zhì)子數(shù)是3，中子數(shù)是6C．兩個核反應(yīng)都沒有質(zhì)量損失D．氘和氚的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng)4．(2015·津理綜天,1，6分)(難度★★)物理學(xué)重視邏輯，崇尚理性，其理論總是建立在對事實觀察的基礎(chǔ)上．以下說法正確的選項是()A．天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的B．電子的發(fā)現(xiàn)令人們認(rèn)識到原子擁有核式結(jié)構(gòu)C．α粒子散射實驗的重要發(fā)現(xiàn)是電荷是量子化的D．密立根油滴實驗表示核外電子的軌道是不連續(xù)的5．(2015·京理綜，北17，6分)(難度★★)實驗觀察到，靜止在勻強磁場中A點的原子核發(fā)生β衰變，衰變產(chǎn)生的新核與電子恰在紙面內(nèi)做勻速圓周運動，運動方向和軌跡表示如圖，則()14A．軌跡1是電子的，磁場方向垂直紙面向外B．軌跡2是電子的，磁場方向垂直紙面向外C．軌跡1是新核的，磁場方向垂直紙面向里D．軌跡2是新核的，磁場方向垂直紙面向里6．[2015山·東理綜,39(1)](難度★★)(多項選擇)14C發(fā)生放射性衰變?yōu)闉?4N，半衰期約5700年．已知植物存活時期，其體內(nèi)14C與12C的比率不變；生命活動結(jié)束后,14C的比率連續(xù)減少．現(xiàn)經(jīng)過測量得知，某古木樣品中14C的比率正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一．以下說法正確的選項是()a．該古木的年代距今約5700年121314b．C、C、C擁有相同的中子數(shù)c．14C衰變?yōu)?4N的過程中放出β射線d．增加樣品測量環(huán)境的壓強將加速14C的衰變7．[2015江·蘇單科，12C(2)(3)](難度★★)(2)核電站利用原子核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)放出的巨大能量進(jìn)行23523514489兩部分，并產(chǎn)生________個發(fā)電，92U是核電站常用的核燃料.92U受一其中子轟擊后裂變成56Ba和36Kr中子．要使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生，裂變物質(zhì)的體積要________(選填―大于‖或―小于‖)它的臨界體積．＝1.6726×10－27＝1.6749×10－27kg，α粒子的質(zhì)量α＝(3)取質(zhì)子的質(zhì)量mpkg，中子的質(zhì)量mnm7×10－27kg，光速c＝×108m/s.請計算α粒子的結(jié)合能．(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)8．[2015?！つ蠁慰?，17(2)](難度★★)運動的原子核ZAX放出α粒子后變?yōu)殪o止的原子核Y.已知X、Y和α粒子的質(zhì)量分別是M、m1和m2,真空中的光速為c，α粒子的速度遠(yuǎn)小于光速．求反應(yīng)后與反應(yīng)前的總動能之差以及α粒子的動能．【命題熱點打破一】動量、沖量、動量定理1．動量、沖量均為矢量，其運算吻合平行四邊形定則．2．動量定理是矢量式，用前第一選擇正方向．3．動量定理解題步驟15(1)明確研究對象和物理過程；(2)解析研究對象在運動過程中的受力情況；(3)采用正方向，確定物體在運動過程中始末兩狀態(tài)的動量；(4)依照動量定理列方程、求解．學(xué).科.網(wǎng)例1、【2017·新課標(biāo)Ⅰ卷】將質(zhì)量為1.00kg的模型火箭點火升空，50g燃燒的燃?xì)庖源笮?00m/s的速度從火箭噴口在很短時間內(nèi)噴出。在燃?xì)鈬姵龊蟮乃矔r，火箭的動量大小為（噴出過程中重力和空氣阻力可忽略）A．30kgm/sB．5.7×102kgm/sC．6.0×102kgm/sD．6.3×102kgm/s【答案】A【變式研究】【2016·全國卷Ⅰ】【物理——選修3-5】(2)某游樂園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具牢固地懸停在空中．為計算方便起見，假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口連續(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)榱悖谒椒较虺闹芷骄㈤_．忽略空氣阻力．已知水的密度為ρ，重力加速度大小為g.求：噴泉單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；玩具在空中懸停時，其底面相對于噴口的高度．22【答案】(i)ρvv0－Mg(ii)2g2220S2ρv0S【解析】(i)設(shè)t時間內(nèi)，從噴口噴出的水的體積為V，質(zhì)量為m，則m＝ρΔV①V＝v0St②由①②式得，單位時間內(nèi)從噴口噴出的水的質(zhì)量為m＝ρvS③t0(ii)設(shè)玩具懸停時其底面相對于噴口的高度為h，水從噴口噴出后到達(dá)玩具底面時的速度大小為v.對于t時間內(nèi)噴出的水，由能量守恒得12122(m)v＋(m)gh＝2(m)v0④16在h高度處，t時間內(nèi)發(fā)射到玩具底面的水沿豎直方向的動量變化量的大小為p＝(m)v⑤設(shè)水對玩具的作用力的大小為F，依照動量定理有Ft＝p⑥由于玩具在空中懸停，由力的平衡條件得F＝Mg⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式得v02M2g⑧－222【變式研究】(2015安·徽)一質(zhì)量為0.5kg的小物塊放在水平川面上的A點，距離A點5m的地址B處是一面墻，以下列圖．小物塊以v0＝9m/s的初速度從A點沿AB方向運動，在與墻壁碰撞前瞬時的速度為7m/s，碰后以6m/s的速度反向運動直至靜止．g取10m/s2.(1)求物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)若碰撞時間為0.05s，求碰撞過程中墻面對物塊平均作用力的大小F；(3)求物塊在反向運動過程中戰(zhàn)勝摩擦力所做的功W.【答案】(1)μ＝(2)F＝130N(3)W＝9J【變式研究】(2015·京北)―蹦極‖運動中，長彈性繩的一端固定，另一端綁在人身上，人從幾十米高處跳下．將蹦極過程簡化為人沿豎直方向的運動．從繩恰好挺直，到人第一次下降至最低點的過程中，以下解析正確的選項是()A．繩對人的沖量向來向上，人的動量先增大后減小B．繩對人的拉力向來做負(fù)功，人的動能素來減小C．繩恰好挺直時，繩的彈性勢能為零，人的動能最大17D．人在最低點時，繩對人的拉力等于人所受的重力【答案】A【命題熱點打破二】動量守恒1．動量守恒定律建立的條件(1)系統(tǒng)不受外力也許所受外力之和為零；(2)系統(tǒng)受外力，但外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力，能夠忽略不計；(3)系統(tǒng)在某一個方向上所受的外力之和為零，則該方向上動量守恒．(4)全過程的某一階段系統(tǒng)受的外力之和為零，則該階段系統(tǒng)動量守恒．2.運用動量守恒定律的解題步驟(1)解析題意，確定研究對象．(2)依照題意采用研究的運動段落，明確始末狀態(tài)的動量大小和方向．(3)對研究對象進(jìn)行受力解析，確定可否吻合動量守恒的條件．(4)采用參照正方向．(5)列取方程求解：吻合守恒條件，列動量守恒方程．3．彈性碰撞與非彈性碰撞(1)形變完好恢復(fù)的叫彈性碰撞；形變完好不恢復(fù)的叫完好非彈性碰撞；而一般的碰撞其形變不能夠夠完全恢復(fù)．機械能不損失的叫彈性碰撞；機械能損失最多的叫完好非彈性碰撞；而一般的碰撞其機械能有所損失．(2)碰撞過程遵守的規(guī)律——應(yīng)同時遵守三個原則①系統(tǒng)動量守恒m1v′1＋m2v′2＝m1v1＋m2v2②系統(tǒng)動能不增12121212m1v′1＋m2v′2≤m1v1＋m2v22222③實質(zhì)情況可能：碰前、碰后兩個物體的地址關(guān)系(不穿越)和速度關(guān)系應(yīng)依照客觀實質(zhì)．如甲物追乙物并發(fā)生碰撞，碰前甲的速度必定大于乙的速度，碰后甲的速度必定小于、等于乙的速度或甲反向運動．例2、【2017·江蘇卷】甲、乙兩運動員在做花式滑冰表演，沿同素來線相向運動，速度大小都是1m/s，甲、乙相遇時用力推對方，此后都沿各自原方向的反方向運動，速度大小分別為1m/s和2m/s．求甲、乙兩運動員的質(zhì)量之比．【答案】3:218【解析】由動量守恒定律得mvmvmvmv，解得m1v2v211222211m2v1v1m13代入數(shù)據(jù)得m22【變式研究】【2016·全國卷Ⅱ】【物理——選修3-5】如圖1-所示，圓滑冰面上靜止放置一表面圓滑的斜面體，斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的少兒和其眼前的冰塊均靜止于冰面上．某時辰少兒將冰塊以相對冰面3m/s的速度向斜面體推出，冰塊圓滑地滑上斜面體，在斜面體上上升的最大高度為h＝0.3m(h小于斜面體的高度)．已知少兒與滑板的總質(zhì)量為m1＝30kg，冰塊的質(zhì)量為m2＝10kg，少兒與滑板向來無相對運動．取重力加速度的大小g＝10m/s2.求斜面體的質(zhì)量；學(xué)&科+-網(wǎng)經(jīng)過計算判斷，冰塊與斜面體分別后可否追上少兒？圖1-【答案】(i)20kg(ii)不能夠m1v1＋m2v20＝0④代入數(shù)據(jù)得v1＝1m/s⑤設(shè)冰塊與斜面體分別后的速度分別為v2和v3，由動量守恒和機械能守恒定律有m2v20＝m2v2＋m3v3⑥121212m2v20＝m2v2＋m3v3⑦222聯(lián)立③⑥⑦式并代入數(shù)據(jù)得v2＝1m/s⑧19由于冰塊與斜面體分別后的速度與少兒推出冰塊后的速度相同且處在后方，故冰塊不能夠追上少兒．【變式研究】(2015·新課標(biāo)全國Ⅰ)如圖，在足夠長的圓滑水平面上，物體A、B、C位于同素來線上，A位于B、C之間．A的質(zhì)量為m，B、C的質(zhì)量都為M，三者都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)使A以某一速度向右運動，求m和M之間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．【解析】A向右運動與C發(fā)生第一次碰撞，碰撞過程中，系統(tǒng)的動量守恒、機械能守恒，設(shè)速度方向向右為正，開始時A的速度為v0，第一次碰撞后C的速度為vC1，A的速度為vA1，由動量守恒定律和機械能守恒，得mv0＝mvA1＋MvC1①1212122mv0＝2mvA1＋2MvC1②m－M聯(lián)立①②式，得vA1＝m＋Mv0③vA2＝m－MvA1＝(m－M)2v0⑤m＋Mm＋M依照題意，要求A只與B、C各發(fā)生一次碰撞，應(yīng)有vA2≤vC1⑥聯(lián)立④⑤⑥式，得m2＋4mM－M2≥0⑦解得m≥(5－2)M⑧另一解m≤－(5＋2)M舍去，因此m和M應(yīng)滿足的條件為：(5－2)M≤m<M⑨【答案】(5－2)M≤m<M【變式研究】(2015·新課標(biāo)全國Ⅱ)滑塊a、b沿水平面上同一條直線發(fā)生碰撞；碰撞后兩者粘在一起運動；經(jīng)過一段時間后，從圓滑路段進(jìn)入粗糙路段．兩者的地址x隨時間t變化的圖像以下列圖．求：20(1)滑塊a、b的質(zhì)量之比；(2)整個運動過程中，兩滑塊戰(zhàn)勝摩擦力做的功與因碰撞而損失的機械能之比．【解析】(1)設(shè)a、b質(zhì)量分別為m1、m2，a、b碰撞前的速度為v1、v2.由題給圖像，得v1＝－2m/sv2＝1m/s由圖可知，兩滑塊最后停止運動，由動能定理得，兩滑塊戰(zhàn)勝摩擦力所做的功為12W＝2(m1＋m2)v1解得E＝2【答案】(1)m1＝1(2)W＝1m28E2【貫穿交融】以下列圖，水平桌面固定著圓滑斜槽，圓滑斜槽的尾端和一水平木板圓滑連結(jié)，設(shè)物塊經(jīng)過連結(jié)處時速率沒有改變．質(zhì)量m1＝0.40kg的物塊A從斜槽上端距水平木板高度h＝0.80m處下滑，并與放在水平木板左端的質(zhì)量m2＝0.20kg的物塊B相碰，相碰后物塊B滑行x＝4.0m到木板的C點停止運動，物塊A滑到木板的D點停止運動．已知物塊B與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝，重力加速度g＝10m/s2，求：21(1)物塊A沿斜槽滑下與物塊B碰撞前瞬時的速度大小；(2)滑動摩擦力對物塊B做的功；(3)物塊A與物塊B碰撞過程中損失的機械能．【解析】(1)設(shè)物塊A滑到斜面底端與物塊B碰撞前時的速度大小為v0，依照機械能守恒定律，有－μm122gx＝0－2m2v解得v＝4.0m/s依照動量守恒定律，得m1v0＝m1v1＋m2v解得v1＝2.0m/s能量守恒121212＋E2m1v0＝m1v1＋m2v22解得E＝0.80J【答案】(1)4m/s(2)－1.6J(3)0.8J【思路點撥】(1)A下滑過程中只有重力做功，機械能守恒，由機械能守恒定律能夠求出A與B碰撞前A的速度．(2)由功的計算公式能夠求出滑動摩擦力對B所做的功．(3)由動能定理、動量守恒定律、能量守恒定律能夠求出物塊A與物塊B碰撞過程中損失的機械能．本題是一道多體、多過程問題，難度較大，解析清楚物體的運動過程，熟練應(yīng)用機械能守恒定律、動量守恒定律、能量守恒定律即可正確解題．22【命題熱點打破三】核反應(yīng)方程學(xué)/*科-網(wǎng)觀察的點主要集中在核反應(yīng)方程的書寫、能級躍遷、質(zhì)量損失、基本看法的觀察例3、【2017·天津卷】我國自主研發(fā)制造的國際熱核聚變核心部件在國際上率先經(jīng)過聲威機構(gòu)認(rèn)證，這是我國對國際熱核聚變項目的重要貢獻(xiàn)。以下核反應(yīng)方程中屬于聚變反應(yīng)的是A．21H31H24He01nB．147N24He178O11HC．24He2713Al1530P01nD．23592U01n14456Ba3689Kr301n【答案】A【變式研究】[2016·江蘇物理，12C(1)]貝克勒爾在120年前第一發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，此刻原子核的放射性在眾多領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用．以部下于放射性衰變的是()141402351131951A.6C→7N＋－1eB.92U＋0n→53I＋39Y＋20nC.21H＋31H→42He＋10nD.42He＋2713Al→3015P＋10n【答案】A【解析】一個放射性原子核自覺地放出一個粒子變?yōu)樾碌脑雍说倪^程是原子核的衰變，A為原子核衰變，B為重核的裂變，C為輕核的聚變，D為原子核的人工轉(zhuǎn)變，A正確．【變式研究】(2015·廣東)科學(xué)家使用核反應(yīng)獲得氚，再利用氘和氚核反應(yīng)獲得能量，核反應(yīng)方程分別為：X＋Y→42He＋31H＋4.9MeV和21H＋31H→42He＋X＋17.6MeV，以下表述正確的有()A．X是中子B．Y的質(zhì)子數(shù)是3，中子數(shù)是623C．兩個核反應(yīng)都沒有質(zhì)量損失D．氘和氚的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng)【答案】AD【變式研究】(2015·北京)以下核反應(yīng)方程中，屬于α衰變的是()A.177N＋24He→178O＋11HB.23892U→23490Th＋24He23412342340C.1H＋1H→2He＋0nD.90Th→91Pa＋－1e【解析】α衰變是指某一原子核自覺的變?yōu)榱硪环N原子核，并放出α粒子的過程．能夠很簡單的選出B項正確；A項為人工轉(zhuǎn)變方程；C項為輕核聚變；D項為β衰變．【答案】B【貫穿交融】(2015·山東)14C發(fā)生放射性衰變?yōu)?4N，半衰期約為5700年．已知植物存活此間，其體內(nèi)1412的比率不變；生命活動結(jié)束后，1414C與CC的比率連續(xù)減少．現(xiàn)經(jīng)過測量得知，某古木樣品中C的比率正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一．以下說法正確的選項是()A．該古木的年代距今約為5700年B．12C、13C、14C擁有相同的中子數(shù)C．14C衰變?yōu)?4N的過程中放出β射線D．增加樣品測量環(huán)境的壓強將加速14C的衰變【解析】因古木樣品中14C的比率正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一，則可知經(jīng)過的時間為一個半衰期，即該古木的年代距今約為1213145700年，選項A正確；C、C、C擁有相同的質(zhì)子數(shù)，由于質(zhì)量數(shù)不同，故中子數(shù)不相同，選項B錯誤；依照核反應(yīng)方程可知，14C衰變?yōu)?4N的過程中放出電子，即發(fā)出β射線，選項C正確；外界環(huán)境不影響放射性元素的半衰期，選項D錯誤；應(yīng)選AC.【答案】AC【高考真題】1．【2017·新課標(biāo)Ⅰ卷】將質(zhì)量為1.00kg的模型火箭點火升空，50g燃燒的燃?xì)庖源笮?00m/s的速度從火箭噴口在很短時間內(nèi)噴出。在燃?xì)鈬姵龊蟮乃矔r，火箭的動量大小為（噴出過程中重力和空氣阻力可忽略）24A．30kgm/sB．5.7×102kgm/sC．6.0×102kgm/sD．6.3×102kgm/s【答案】A【解析】設(shè)火箭的質(zhì)量（不含燃?xì)猓閙1，燃?xì)獾馁|(zhì)量為m2，依照動量守恒，m1v1=m2v2，解得火箭的動量為：p=m1v1=m2v2=30kgm/s，因此A正確，BCD錯誤。學(xué).科/-網(wǎng)2．【2017·新課標(biāo)Ⅱ卷】如圖，一圓滑大圓環(huán)固定在桌面上，環(huán)面位于豎直平面內(nèi)，在大圓環(huán)上套著一個小環(huán)。小環(huán)由大圓環(huán)的最高點從靜止開始下滑，在小環(huán)下滑的過程中，大圓環(huán)對它的作用力A．素來不做功B．素來做正功C．向來指向大圓環(huán)圓心D．向來背叛大圓環(huán)圓心【答案】A3．【2017·江蘇卷】一小物塊沿斜面向上滑動，爾后滑回到原處．物塊初動能為Ek0，與斜面間的動摩擦因數(shù)不變，則該過程中，物塊的動能Ek與位移x的關(guān)系圖線是【答案】C【解析】向上滑動的過程中，依照動能定理：0Ek0(mgFf)x，同理，下滑過程中，由動能定理可得：Ek00(Ffmg)x，故C正確；ABD錯誤．4．【2017·新課標(biāo)Ⅲ卷】如圖，一質(zhì)量為m，長度為l的平均嬌嫩細(xì)繩PQ豎直懸掛。用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點，M點與繩的上端P相距1l。重力加速度大小為g。在此過程中，外力3做的功為25A．1mglB．1mglC．1mglD．1mgl9632【答案】A5．【2017·新課標(biāo)Ⅲ卷】一質(zhì)量為2kg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變化的圖線以下列圖，則A．t=1s時物塊的速率為1m/sB．t=2s時物塊的動量大小為4kgm/s·C．t=3s時物塊的動量大小為5kgm/s·D．t=4s時物塊的速度為零學(xué)-科+*網(wǎng)【答案】AB【解析】由動量定理有FtFt1m/s，A正確；F–t圖線與Ft=mv，解得v，t=1s時物塊的速率vmm時間軸所圍面積表示沖量，因此t=2s時物塊的動量大小為p22kgm/s4kgm/s，B正確；t=3s時物塊的動量大小為p2211kgm/s3kgm/s，C錯誤；t=4s時物塊的動量大小為p2212kgm/s2kgm/s，速度不為零，D錯誤。6．【2017·天津卷】―天津之眼‖是一座跨河建設(shè)、橋輪合一的摩天輪，是天津市的地標(biāo)之一。摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動。以下表達(dá)正確的選項是26A．摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客的機械能保持不變B．在最高點，乘客重力大于座椅對他的支持力C．摩天輪轉(zhuǎn)動一周的過程中，乘客重力的沖量為零D．摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客重力的瞬時功率保持不變【答案】B7．【2017·新課標(biāo)Ⅱ卷】如圖，半圓形圓滑軌道固定在水平川面上，半圓的直徑與地面垂直。一小物塊以速度v從軌道下端滑入軌道，并從軌道上端水平飛出，小物塊落地址到軌道下端的距離與軌道半徑有關(guān)，此距離最大時。對應(yīng)的軌道半徑為（重力加速度大小為g）v2v2v2v2A．B．C．D．16g8g4g2g【答案】B278．【2017·江蘇卷】以下列圖，三個小球A、B、C的質(zhì)量均為m，A與B、C間經(jīng)過鉸鏈用輕桿連結(jié)，桿長為L，B、C置于水平川面上，用一輕質(zhì)彈簧連結(jié)，彈簧處于原長．現(xiàn)A由靜止釋放下降到最低點，兩輕桿間夾角α由60°變?yōu)?20°，A、B、C在同一豎直平面內(nèi)運動，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略所有摩擦，重力加速度為g．則此下降過程中（A）A的動能達(dá)到最大前，B碰到地面的支持力小于3mg2（B）A的動能最大時，B碰到地面的支持力等于3mg2（C）彈簧的彈性勢能最大時，A的加速度方向豎直向下（D）彈簧的彈性勢能最大值為3mgL2【答案】AB【解析】A球動能最大時，速度最大，受合外力為零，以ABC整體為研究對象，在豎直方向：向下的9．【2017·江蘇卷】甲、乙兩運動員在做花式滑冰表演，沿同素來線相向運動，速度大小都是1m/s，28甲、乙相遇時用力推對方，此后都沿各自原方向的反方向運動，速度大小分別為1m/s和2m/s．求甲、乙兩運動員的質(zhì)量之比．【答案】3:2m1v2v2【解析】由動量守恒定律得mv11mv22m2v2mv11，解得mvv211m31代入數(shù)據(jù)得m2210．【2017·天津卷】（16分）以下列圖，物塊A和B經(jīng)過一根輕質(zhì)不能伸長的細(xì)繩連結(jié)，跨放在質(zhì)量不計的圓滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg。初始時A靜止于水平川面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h(yuǎn)=1.8m（未波及滑輪）爾后由靜止釋放。一段時間后細(xì)繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運動，此后B恰好能夠和地面接觸。取g=10m/s2。空氣阻力不計。求：（1）B從釋放到細(xì)繩剛繃直時的運動時間t；2）A的最大速度v的大小；學(xué).科+/網(wǎng)3）初始時B離地面的高度H?！敬鸢浮浚?）t0.6s（2）v2m/s（3）H0.6m【解析】（1）B從釋放到細(xì)繩剛繃直前做自由落體運動，有：

h1gt2解得：t0.6s2（2）設(shè)細(xì)繩繃直前瞬時B速度大小為vB，有v0gt6m/s細(xì)繩繃直瞬時，細(xì)繩張力遠(yuǎn)大于A、B的重力，A、B相互作用，總動量守恒：mBv0(mAmB)v繩子繃直瞬時，A、B系統(tǒng)獲得的速度：v2m/s此后A做勻減速運動，因此細(xì)繩繃直瞬時的速度v即為最大速度，A的最大速度為2m/s（3）細(xì)繩繃直后，A、B一起運動，B恰好能夠和地面接觸，說明此時A、B的速度為零，這一過程中A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒，有：1(mAmB)v2mBgHmAgH2解得，初始時B離地面的高度H0.6m11．【2017·天津卷】我國自主研發(fā)制造的國際熱核聚變核心部件在國際上率先經(jīng)過聲威機構(gòu)認(rèn)證，這29是我國對國際熱核聚變項目的重要貢獻(xiàn)。以下核反應(yīng)方程中屬于聚變反應(yīng)的是A．21H31H24He01nB．147N24He178O11HC．24He2713Al1530P01nD．23592U01n14456Ba3689Kr301n【答案】A1．【2016·全國卷Ⅰ】【物理——選修3-5】(2)某游樂園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具牢固地懸停在空中．為計算方便起見，假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口連續(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)榱悖谒椒较虺闹芷骄㈤_．忽略空氣阻力．已知水的密度為ρ，重力加速度大小為g.求：噴泉單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；玩具在空中懸停時，其底面相對于噴口的高度．22v0－Mg222【解析】(i)設(shè)t時間內(nèi)，從噴口噴出的水的體積為V，質(zhì)量為m，則m＝ρΔV①V＝v0St②由①②式得，單位時間內(nèi)從噴口噴出的水的質(zhì)量為m＝ρvS③t0(ii)設(shè)玩具懸停時其底面相對于噴口的高度為h，水從噴口噴出后到達(dá)玩具底面時的速度大小為v.對于t30F＝Mg⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式得學(xué)/+科-*網(wǎng)v02M2g⑧－2222．【2016·北京卷】(1)動量定理能夠表示為p＝Ft，其中動量p和力F都是矢量．在運用動量定理處理二維問題時，能夠在相互垂直的x、y兩個方向上分別研究．比方，質(zhì)量為m的小球斜射到木板上，入射的角度是θ，碰撞后彈出的角度也是θ，碰撞前后的速度大小都是v，如圖1-所示．碰撞過程中忽略小球所受重力．圖1-a．分別求出碰撞前后x、y方向小球的動量變化px、py；b．解析說明小球?qū)δ景宓淖饔昧Φ姆较颍す馐軌蚩醋魇橇Ｗ恿?，其中的粒子以相同的動量沿光流傳方向運動．激光照射到物體上，在發(fā)生反射、折射和吸取現(xiàn)象的同時，也會對物體產(chǎn)生作用．光鑷效應(yīng)就是一個實例，激光束能夠像鑷子相同抓住細(xì)胞等渺小顆粒．一束激光經(jīng)S點后被分成若干細(xì)光束，若不考慮光的反射和吸取，其中光束①和②穿過介質(zhì)小球的光路如圖1-所示，圖中O點是介質(zhì)小球的球心，入射歲月束①和②與SO的夾角均為θ，出射歲月束均與SO平行．請在下面兩種情況下，解析說明兩光束因折射對小球產(chǎn)生的合力的方向．a(chǎn)．光束①和②強度相同；b．光束①比②的強度大.31圖1-【答案】2mvcosθb．沿y軸負(fù)方向(2)a.沿SO向左b．指向左上方【解析】(1)a.x方向：動量變化為px＝mvsinθ－mvsinθ＝0y方向：動量變化為py＝mvcosθ－(－mvcosθ)＝2mvcosθ方向沿y軸正方向．b．依照動量定理可知，木板對小球作用力的方向沿y軸正方向；依照牛頓第三定律可知，小球?qū)δ景逡勒談恿慷ɡ鞦t＝p2－p1＝2np(1－cosθ)>0可知，小球?qū)@些粒子的作用力F的方向沿SO向右；依照牛頓第三定律，兩光束對小球的合力的方向沿SO向左．b．建立以下列圖的Oxy直角坐標(biāo)系．方向：32可知，小球?qū)@些粒子的作用力Fy的方向沿y軸負(fù)方向，依照牛頓第三定律，兩光束對小球的作用力沿y軸正方向．因此兩光束對小球的合力的方向指向左上方．3.【2016·江蘇卷】C．【選修3-5】已知光速為c，普朗克常數(shù)為h，則頻率為ν的光子的動量為________．用該頻率的光垂直照射平面鏡，光被鏡面所有垂直反射回去，則光子在反射前后動量改變量的大小為________．hνhν（2）【答案】c2c【解析】由于光速ch＝hνc＝λν，則λ＝，因此光子的動量p＝，由于動量是矢量，因此若以射向平面鏡νλc歲月子的動量方向為正方向，即p1＝hνhνp＝p2－p1＝－h(huán)νhνhν，反射后p2＝－，動量的變化量－＝－2，ccccchν則光子在反射前后動量改變量的大小為2c.F2動量守恒定律4．【2016·全國卷Ⅲ】【物理——選修3-5】如圖1-所示，水平川面上有兩個靜止的小物塊a和b，其連線與墻垂直；a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3m.兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均相同，現(xiàn)使a以初速度v0向右滑動，4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摩擦因數(shù)滿足的條件．圖1-22【答案】32v0≤μ<v0113gl2gl【解析】設(shè)物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ.若要物塊a、b能夠發(fā)生碰撞，應(yīng)有33122mv0>μmgl①2即μ<2glv0②由題意，b沒有與墻發(fā)生碰撞，由功能關(guān)系可知13m23m242≤μgl⑦v′4聯(lián)立③⑥⑦式，可得2μ≥32v0⑧113gl聯(lián)立②⑧式，a與b發(fā)生碰撞、但b沒有與墻發(fā)生碰撞的條件2232v0v0⑨113gl≤μ<2gl5.【2016·全國卷Ⅱ】【物理——選修3-5】如圖1-所示，圓滑冰面上靜止放置一表面圓滑的斜面體，斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的少兒和其眼前的冰塊均靜止于冰面上．某時辰少兒將冰塊以相對冰面3m/s的速度向斜面體推出，冰塊圓滑地滑上斜面體，在斜面體上上升的最大高度為h＝0.3m(h小于斜面體的高度)．已知少兒與滑板的總質(zhì)量為m1＝30kg，冰塊的質(zhì)量為m2＝10kg，少兒與滑板向來無相對運動．取重力加速度的大小g＝10m/s2.求斜面體的質(zhì)量；經(jīng)過計算判斷，冰塊與斜面體分別后可否追上少兒？圖1-【答案】(i)20kg(ii)不能夠【解析】(i)規(guī)定向右為速度正方向．冰塊在斜面體上運動到最大高度時兩者達(dá)到共同速度，設(shè)此共同速度為v，斜面體的質(zhì)量為m3.由水平方向動量守恒和機械能守恒定律得學(xué).科+/網(wǎng)34m2v20＝(m2＋m3)v①1212＋m2gh②m2v20＝(m2＋m3)v22式中v20＝－3m/s為冰塊推出時的速度．聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得m3＝20kg③設(shè)少兒推出冰塊后的速度為v1，由動量守恒定律有由于冰塊與斜面體分別后的速度與少兒推出冰塊后的速度相同且處在后方，故冰塊不能夠追上少兒．6．【2016·天津卷】(1)以下列圖，方盒A靜止在圓滑的水平面上，盒內(nèi)有一小滑塊B，盒的質(zhì)量是滑塊的2倍，滑塊與盒內(nèi)水平面間的動摩擦因數(shù)為μ.若滑塊以速度v開始向左運動，與盒的左、右壁發(fā)生無機械能損失的碰撞，滑塊在盒中來回運動多次，最后相對于盒靜止，則此時盒的速度大小為________，滑塊相對于盒運動的路程為________．圖1-2【答案】vv33μg【解析】設(shè)滑塊的質(zhì)量為m，則盒的質(zhì)量為2m.對整個過程，由動量守恒定律可得mv＝3mv共v解得v共＝3由能量關(guān)系可知121v2μmgx＝mv－·3m·223v2解得x＝3μg1．[2015福·建理綜，30(2)，6分]如圖，兩滑塊A、B在圓滑水平面上沿同素來線相向運動，滑塊A的質(zhì)量為m，速度大小為2v0，方向向右，滑塊B的質(zhì)量為2m，速度大小為v0，方向向左，兩滑塊發(fā)生35彈性碰撞后的運動狀態(tài)是()A．A和B都向左運動B．A和B都向右運動C．A靜止，B向右運動D．A向左運動，B向右運動答案D2．[2015·課標(biāo)全國Ⅱ新,35(2)，10分](難度★★★★)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，從圓滑路段進(jìn)入粗糙路段．兩者的地址x隨時間t變化的圖象以下列圖．求：(ⅰ)滑塊a、b的質(zhì)量之比；(ⅱ)整個運動過程中,兩滑塊戰(zhàn)勝摩擦力做的功與因碰撞而損失的機械能之比．解析(ⅰ)設(shè)a、b的質(zhì)量分別為m1、m2，a、b碰撞前的速度為v1、v2.由題給圖象得v1＝－2m/s①(ⅱ)由能量守恒定律得，兩滑塊因碰撞而損失的機械能為36121212E＝2m1v1＋2m2v2－2(m1＋m2)v⑥由圖象可知，兩滑塊最后停止運動．由動能定理得，兩滑塊戰(zhàn)勝摩擦力所做的功為12⑦W＝(m1＋m2)v2聯(lián)立⑥⑦式，并代入題給數(shù)據(jù)得W∶E＝1∶2⑧答案(ⅰ)1∶8(ⅱ)1∶23．[2015山·東理綜，39(2)](難度★★★★)如圖，三個質(zhì)量相同的滑塊A、B、C，間隔相等地靜置于同一水平直軌道上．現(xiàn)給滑塊A向右的初速度v0，一段時間后A與B發(fā)生碰撞,碰后A、B分別以13的8v0、v04速度向右運動，B再與C發(fā)生碰撞,碰后B、C粘在一起向右運動．滑塊A、B與軌道間的動摩擦因數(shù)為同一恒定值．兩次碰撞時間均極短．求B、C碰后瞬時共同速度的大?。馕鲈O(shè)滑塊質(zhì)量為m,A與B碰撞前A的速度為vA，由題意知，碰后A的1速度vA′＝v0，8的速度vB＝3v0，由動量守恒定律得4mvA＝mvA′＋mvB①設(shè)碰撞前A戰(zhàn)勝軌道阻力所做的功為WA，由功能關(guān)系得1212WA＝2mv0－2mvA②設(shè)B與C碰撞前B的速度為vB′，B戰(zhàn)勝軌道阻力所做的功為WB，由功能關(guān)系得4．(2015·東理綜，廣36，18分)(難度★★★★)以下列圖，一條帶有圓軌道的長軌道水平固定，圓軌道37豎直，底端分別與兩側(cè)的直軌道相切，半徑R＝0.5m，物塊A以v0＝6m/s的速度滑入圓軌道，滑過最高點Q，再沿圓軌道滑出后，與直軌上P處靜止的物塊B碰撞，碰后粘在一起運動，P點左側(cè)軌道圓滑，右側(cè)軌道呈粗糙段、圓滑段交替排列，每段長度都為L＝0.1m，物塊與各粗糙段間的動摩擦因數(shù)都為μ＝0.1,A、B的質(zhì)量均為m＝1kg(重力加速度g取210m/s；A、B視為質(zhì)點，碰撞時間極短)．學(xué)+*/科./網(wǎng)(1)求A滑過Q點時的速度大小v和碰到的彈力大小F；(2)若碰后AB最后停止在第k個粗糙段上，求k的數(shù)值；(3)求碰后AB滑至第n個(n＜k)圓滑段上的速度vn與n的關(guān)系式．解析(1)從A→Q由動能定理得－mg·2R＝1mv2－1mv02①22解得v＝4m/s＞gR＝5m/s②在Q點，由牛頓第二定律得v2FN＋mg＝m③R解得FN＝22N④(2)A撞B，由動量守恒得mv0＝2mv′⑤解得v′＝v0＝3m/s⑥2設(shè)粗糙段滑行距離為x，則－μmgx＝0－12⑦22mv′解得x＝4.5m⑧因此k＝x＝45⑨L(3)AB滑至第n個圓滑段上，由動能定理得－μ2mgnL＝12－12⑩22mvn22mv′因此vn＝9－(n＝0，1，2，)?答案(1)22N(2)45(3)vn＝9－(n＝0，1，2，)5．(2015天·津理綜，10，16分)(難度★★★)某快遞公司分揀郵件的水平傳輸裝置表示如圖，皮帶38在電動機的帶動下保持v＝1m/s的恒定速度向右運動，現(xiàn)將一質(zhì)量為m＝2kg的郵件輕放在皮帶上,郵件和皮帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5.設(shè)皮帶足夠長，取g＝10m/s2，在郵件與皮帶發(fā)生相對滑動的過程中，求(1)郵件滑動的時間t；(2)郵件對地的位移大小x；(3)郵件與皮帶間的摩擦力對皮帶做的功W.(3)郵件與皮帶發(fā)生相對滑動的過程中，設(shè)皮帶相對地面的位移為s，則s＝v-t⑥摩擦力對皮帶做的功W＝－Ffs⑦由①③⑥⑦式并代入數(shù)據(jù)得W＝－2J⑧答案(1)0.2s(2)0.1m(3)－2J6．(2015·徽理綜，安22，14分)(難度★★★)一質(zhì)量為0.5kg的小物塊放在水平川面上的A點，距離A點5m的地址B處是一面墻，以下列圖．物塊以v0＝9m/s的初速度從A點沿AB方向運動，在與墻壁碰撞前瞬時的速度為7m/s，碰后以6m/s的速度反向運動直至靜止．g取10m/s2.(1)求物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)若碰撞時間為0.05s，求碰撞過程中墻面對物塊平均作用力的大小F；(3)求物塊在反向運動過程中戰(zhàn)勝摩擦力所做的功W.39其中―－‖表示墻面對物塊的平均力方向向左．(3)對物塊反向運動過程中應(yīng)用動能定理得2W＝0－2mv′⑤解得W＝9J答案(2)130N(3)9J7．[2014·課標(biāo)全國Ⅰ新,35(2)，9分](難度★★★)如圖，質(zhì)量分別為mA、mB的兩個彈性小球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)過一段時間后再將A球釋放．當(dāng)A球下落t＝0.3s時,恰好與B球在地面上方的P點處相碰，碰撞時間極短，碰后瞬時A球的速度恰為零.已知mB＝3mA，重力加速度大小g＝10m/s2，忽略空氣阻力及碰撞中的動能損失．求(1)B球第一次到達(dá)地面時的速度；(2)P點距離地面的高度．解析(1)設(shè)B球第一次到達(dá)地面時的速度大小為vB，由運動學(xué)公式有vB＝2gh①將h＝0.8m代入上式，得vB＝4m/s②(2)設(shè)兩球相碰前、后，A球的速度大小分別為v1和v′(v′＝0)，B球的速度分別為v和v1122律可得v1＝gt③由于碰撞時間極短，重力的作用能夠忽略，兩球相碰前、后的動量守恒，總動能保持不變．規(guī)定向下40h′＝0.75m⑧答案(1)4m/s(2)0.75m4．[2016全·國Ⅲ，35(1)，5分]一靜止的鋁原子核271.0×107m/s的質(zhì)子p后，變?yōu)樘?3Al俘獲一速度為于激發(fā)態(tài)的硅原子核1428Si*.以下說法正確的選項是()A．核反應(yīng)方程為2728*p＋13Al→14SiB．核反應(yīng)過程中系統(tǒng)動量守恒C．核反應(yīng)過程中系統(tǒng)能量不守恒D．核反應(yīng)前后核子數(shù)相等，因此生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量之和E．硅原子核速度的數(shù)量級為105m/s，方向與質(zhì)子初速度的方向一致2．ABE依照反應(yīng)物與生成物的質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒可知，核反應(yīng)方程為2728*p＋13Al→14Si，A正確．核反應(yīng)過程系統(tǒng)不受外力，動量守恒，B正確，C錯誤．核反應(yīng)前后核子數(shù)相等，但平均每個核子的質(zhì)量發(fā)生了變化，因此生成物的質(zhì)量其實不等于反應(yīng)物的質(zhì)量之和，D錯誤．由于鋁原子原來處于靜止，因此系統(tǒng)的總動量等于質(zhì)子的動量，依照動量守恒有751×1.0×10＝28v，得v≈3.57×10m/s，速度與質(zhì)子的速度方向相同，E正確．5．[2016江·蘇物理，12C(1)]貝克勒爾在120年前第一發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，此刻原子核的放射性在眾多領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用．以部下于放射性衰變的是()141402351131951A.6C→7N＋－1eB.92U＋0n→53I＋39Y＋20nC.12H＋13H→24He＋01nD.24He＋1327Al→1530P＋01n3．A一個放射性原子核自