高考物理专题18动量备考强化训练47动量守恒定律二新人教版.doc
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1、1 / 18【2019【2019最新最新】精选高考物理专题精选高考物理专题1818动量备考强化训练动量备考强化训练4747动量守恒定律动量守恒定律 二新人教版二新人教版 本套强化训练搜集近年来各地高中物理高考真题、模拟题及其它极有备考价 值的习题等筛选而成。其主要目的在于:理解动量守恒定律的内容及其适用条件 、掌握其矢量性、瞬时性、相对性规律.能应用动量守恒定律特点,解决其实际 问题。解答此类问题时,要善于用数学归纳方法推导出物理变化规律。全卷20题 ,总计150分,选做题16道备用。 一、破解依据一、破解依据 系统守恒条件(详见前文)系统守恒条件(详见前文) 数学表达式数学表达式 ,/ 33
2、/ 22/ 11332221vmvmvmvmvmvm即 ,/ 3/ 2/ 1321pppppp 亦即 ;/pp ,即。0321ppp0p 弹性碰撞弹性碰撞 特点:动量、机械能均守恒。碰后两体“依然分立”,系统机械能没损 失。 方程组:2/ 222/ 112 222 11/ 22/ 11221121 21 21 21vmvmvmvmvmvmvmvm ,即 ,/ 2/ 121/ 2/ 121kkkkEEEEpppp亦即 。/kkEEpp完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞 特点:动量守恒,而机械能损失。实则碰后两体“合而为一”,系统机械 能损失最大。 方程组:kEvmvmvmvmvmvmvmvm)21 2
3、1(21 212/ 222/ 112 222 11/ 22/ 112211,其中称系统动能损失,其他算式类前。kE 系统中有一对动摩擦力做功时,动能损失等于动摩擦力与相对位移之积(系统中有一对动摩擦力做功时,动能损失等于动摩擦力与相对位移之积( 实则转化为热量)。实则转化为热量)。 二、二、 精选习题精选习题 选择题(每小题选择题(每小题5 5分,共分,共3030分)分) (15(15盐城盐城) )如图如图- - 1a1a所示,小物体从竖直弹簧上方离地高所示,小物体从竖直弹簧上方离地高h1h1处由静止释放,其动能处由静止释放,其动能EkEk与离地高度与离地高度h h2 / 18的关系如图的关系
4、如图- - 1b1b所示其中高度从所示其中高度从h1h1下降到下降到h2h2,图象为直线,其余部分为曲线,图象为直线,其余部分为曲线,h3h3对应图象的对应图象的 最高点,轻弹簧劲度系数为最高点,轻弹簧劲度系数为k k,小物体质量为,小物体质量为m m,重力加速度为,重力加速度为g g以下说法正确以下说法正确 的是(的是( ) A小物体下降至高度h3时,弹簧形变量为0 B小物体下落至高度h5时,加速度为0C小物体从高度h2下降到h4,弹簧的弹性势能增加了kgm22D小物体从高度h1下降到h5,弹簧的最大弹性势能为mgh1-h5 2.2. (14(14漳州质检漳州质检) )质量为质量为2.02.
5、0 kgkg的小车以的小车以2.02.0 m/sm/s的速度沿光滑的水平面向右运动,若将质量为的速度沿光滑的水平面向右运动,若将质量为0 0 .5.5 kgkg的砂袋以的砂袋以3.03.0 m/sm/s的水平速度迎面扔上小车,则砂袋与小车一起运动的速度的大小和方向是的水平速度迎面扔上小车,则砂袋与小车一起运动的速度的大小和方向是( ( ) ) A1.0 m/s,向右 B1.0 m/s,向左 C2.2 m/s,向右 D2.2 m/s,向左 3.(143.(14海淀海淀) )下图下图22是是“牛顿摆牛顿摆”装置,装置,5 5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在 水平支架上,
6、水平支架上,5 5根轻绳互相平行,根轻绳互相平行,5 5个钢球彼此紧密排列,球心等高用个钢球彼此紧密排列,球心等高用1 1、2 2、3 3 、4 4、5 5分别标记分别标记5 5个小钢球当把小球个小钢球当把小球1 1向左拉起一定高度,如图甲所示,然后由向左拉起一定高度,如图甲所示,然后由 静止释放,在极短时间内经过小球间的相互碰撞,可观察到球静止释放,在极短时间内经过小球间的相互碰撞,可观察到球5 5向右摆起,且达向右摆起,且达 到的最大高度与球到的最大高度与球1 1的释放高度相同,如图乙所示关于此实验,下列说法中正的释放高度相同,如图乙所示关于此实验,下列说法中正 确的是确的是( ( ) )
7、 A上述实验过程中,5个小球组成的系统机械能守恒,动量守恒 B上述实验过程中,5个小球组成的系统机械能不守恒,动量不守恒 C如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度(如图丙所示),同时由静止释 放,经碰撞后,小球4、5一起向右摆起,且上升的最大高度高于小球1、2、3的 释放高度 D如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度(如图丙所示),同时由静止释 放,经碰撞后,小球3、4、5一起向右摆起,且上升的最大高度与小球1、2、3的 释放高度相同 4.4. (14(14全国全国) )一中子与一质量数为一中子与一质量数为A A (A1)(A1)的原子核发生弹性正碰若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的
8、速的原子核发生弹性正碰若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的速 率之比为率之比为( ( ) )A. B. C. D.(A1)2 (A1)2 5.5. (14(14浙江浙江) )如图如图- - 3 3所示所示, ,甲木块的质量为甲木块的质量为m1,m1,以以v v的速度沿光滑水平地面向前运动的速度沿光滑水平地面向前运动, ,正前方有一静止正前方有一静止 的、质量为的、质量为m2m2的乙木块的乙木块, ,乙上连有一轻质弹簧。甲木块与弹簧接触后乙上连有一轻质弹簧。甲木块与弹簧接触后( ( ) ) A.甲木块的动量守恒 B.乙木块的动量守恒 C.甲、乙两木块所组成系统的动量守恒3 / 18D.甲、乙
9、两木块所组成系统的动能守恒 6.6. (14(14西城一模西城一模) )冰壶运动深受观众喜爱,图冰壶运动深受观众喜爱,图- - 4 4甲为甲为20142014年年2 2月第月第2222届索契冬奥会上中国队员投掷冰壶的镜头在某次投掷中,届索契冬奥会上中国队员投掷冰壶的镜头在某次投掷中, 冰壶甲运动一段时间后与对方静止的冰壶乙发生正碰,如图冰壶甲运动一段时间后与对方静止的冰壶乙发生正碰,如图- - 4 4乙若两冰壶质量相等,则碰后两冰壶最终停止的位置,可能是图乙若两冰壶质量相等,则碰后两冰壶最终停止的位置,可能是图- - 4 4丙中的哪幅图丙中的哪幅图( ( ) ) 填空题(共填空题(共1818分
10、)分) 7.(167.(16上海上海) )(4 4分)如图分)如图- - 5 5,粗糙水平面上,两物体,粗糙水平面上,两物体A A、B B以轻绳相连,在恒力以轻绳相连,在恒力F F作用下做匀速运动。某时刻作用下做匀速运动。某时刻 轻绳断开,轻绳断开,A A在在F F牵引下继续前进,牵引下继续前进,B B最后静止。则在最后静止。则在B B静止前,静止前,A A和和B B组成的系统动组成的系统动 量量_(选填:(选填:“守恒守恒”或或“不守恒不守恒“)。)。 8.8.(1515上海)(上海)(4 4分)两小孩在冰面上乘坐分)两小孩在冰面上乘坐“碰碰车碰碰车”相向运动。相向运动。A A车总质量车总质
11、量 为为50kg50kg,以,以2m/s2m/s的速度向右运动;的速度向右运动;B B车总质量为车总质量为70kg70kg,以,以3m/s3m/s的速度向左运动;的速度向左运动; 碰撞后,碰撞后,A A以以1.5m/s1.5m/s的速度向左运动,则的速度向左运动,则B B的速度大小为的速度大小为_m/s_m/s,方向向,方向向 _(选填(选填“左左”或或“右右”) 9.9. (15(15天津天津)(4)(4分分) )如图如图- - 6 6所示,在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板,所示,在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板,A A球在水平面上静止放置球在水平面上静止放置B B球向球向 左运动与左运动与
12、A A球发生正碰,球发生正碰,B B球碰撞前、后的速率之比为球碰撞前、后的速率之比为3 3:1 1,A A球垂直撞向挡板,球垂直撞向挡板, 碰后原速率返回。两球刚好不发生第二次碰撞。碰后原速率返回。两球刚好不发生第二次碰撞。A A、B B两球的质量之比为两球的质量之比为 ,A A、B B碰撞前、后两球总动能之比为碰撞前、后两球总动能之比为 。 10.10.(1414武昌模拟)(武昌模拟)(6 6分)气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵分)气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵 使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块
13、悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动 可视为没有摩擦我们可以用带竖直挡板可视为没有摩擦我们可以用带竖直挡板C C和和D D的气垫导轨和滑块的气垫导轨和滑块A A和和B B验证动量守验证动量守 恒定律,实验装置如图恒定律,实验装置如图-7-7所示,采用的实验步骤如下:所示,采用的实验步骤如下: a松开手的同时,记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作,当A、B滑块 分别碰撞C、D挡板时计时器结束计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2 b在A、B间水平放入一个轻弹簧,用手压住A、B使弹簧压缩,放置在气垫 导轨上,并让它静止在某个位置 c给导轨送气,调整气垫导轨,使导轨处于水平 d用刻度尺测出
14、A的左端至C板的距离L1;B的右端至D板的距离L2 实验步骤的顺序是_ 实验中还需要的测量仪器是_,还需要测量的物理量是_ 利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是_ 实验中弹簧与A、B滑块的连接是都粘连好还是只粘连一个(A或B),或者 都不粘连好?理由是_ _ 计算题(共计算题(共102102分)分) 11.11.(1616新课标新课标I I)()(1010分)某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量分)某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量 为的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便起见,假设水柱从横截面积为的喷为的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便起见,假设水柱从横截面积
15、为的喷4 / 18口持续以速度竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于);水柱冲击到玩具口持续以速度竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于);水柱冲击到玩具 底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻 力。已知水的密度为,重力加速度大小为,求:力。已知水的密度为,重力加速度大小为,求:MS0vSg(i)喷泉单位时间内喷出的水的质量; (ii)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度。 12.12. (15(15山东山东) )(8 8分)如图分)如图- -8 8,三个质量相同的滑块,三个质量相同的
16、滑块A A、B B、C C,间隔相等地静置于同一水平轨道上。现给滑块,间隔相等地静置于同一水平轨道上。现给滑块A A向右的初速度向右的初速度v0v0,一段时间后,一段时间后A A与与B B发生碰撞,碰后发生碰撞,碰后ABAB分别以、的速度向右运动分别以、的速度向右运动,B B再与再与C C发生碰撞,碰后发生碰撞,碰后B B、C C粘在一起向右运动。滑块粘在一起向右运动。滑块A A、B B与轨道间的动摩擦因与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值。两次碰撞时间极短。求数为同一恒定值。两次碰撞时间极短。求B B、C C碰后瞬间共同速度的大小。碰后瞬间共同速度的大小。01 8v03 4v13.13. (17
17、(17天津天津) ) (1515分)如图分)如图- - 9 9所示,物块所示,物块A A和和B B通过一根轻质不可伸长的细绳相连,跨放在质量不计的光滑定通过一根轻质不可伸长的细绳相连,跨放在质量不计的光滑定 滑轮两侧,质量分别为滑轮两侧,质量分别为mAmA 2 2 kgkg、mBmB1 1 kg.kg.初始时初始时A A静止于水平地面上,静止于水平地面上,B B悬于空中现将悬于空中现将B B竖直向上再举高竖直向上再举高h h1.81.8 m m ( (未触及滑轮未触及滑轮) ),然后由静止释放一段时间后细绳绷直,然后由静止释放一段时间后细绳绷直,A A、B B以大小相等的速度以大小相等的速度
18、一起运动,之后一起运动,之后B B恰好可以和地面接触取恰好可以和地面接触取g g1010 m/s2m/s2,空气阻力不计求:,空气阻力不计求: (1)B从释放到细绳刚绷直时的运动时间t; (2)A的最大速度v的大小; (3)初始时B离地面的高度H. 14.(1614.(16全国全国 II)II)(1010分)如图分)如图- - 1010,光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体,斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩,光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体,斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩 和其前面的冰块均静止于冰面上某时刻小孩将冰块以相对冰面的速度向斜面体和其前面的冰块均静止于冰面上某时刻小孩将冰块以相对冰面的
19、速度向斜面体 推出,冰块平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升的最大高度为(推出,冰块平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升的最大高度为(h h小于斜面体的小于斜面体的 高度)已知小孩与滑板的总质量为,冰块的质量为,小孩与滑板始终无相对运高度)已知小孩与滑板的总质量为,冰块的质量为,小孩与滑板始终无相对运 动取重力加速度的大小动取重力加速度的大小3m / s0.3mh 130kgm 210kgm 210m / sg ()求斜面体的质量; ()通过计算判断,冰块与斜面体分离后能否追上小孩? 15.15.(1515新课标新课标)()(1010分)滑块分)滑块a a、b b沿水平面上同一条直线发生碰撞;碰沿水平
20、面上同一条直线发生碰撞;碰 撞后两者粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段。两者的位撞后两者粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段。两者的位 置置x x随时间随时间t t变化的图像如图变化的图像如图-11-11所示。求:所示。求: ()滑块a、b的质量之比; ()整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能 之比。 16.16. (15(15新课标新课标I)I)(1010分)如图分)如图- - 1212,在足够长的光滑水平面上,物体,在足够长的光滑水平面上,物体A A、B B、C C位于同一直线上,位于同一直线上,A A位于位于B B、C C之间。之
21、间。 A A的质量为的质量为m m,B B、C C的质量都为的质量都为M M,三者都处于静止状态,现使,三者都处于静止状态,现使A A以某一速度向右运以某一速度向右运5 / 18动,求动,求m m和和M M之间满足什么条件才能使之间满足什么条件才能使A A只与只与B B、C C各发生一次碰撞。设物体间的碰各发生一次碰撞。设物体间的碰 撞都是弹性的。撞都是弹性的。 17.17. (14(14新课标新课标) (9(9分分) )如图如图- -1313,质量分别为,质量分别为m m、m m的两个弹性小球的两个弹性小球A A、B B静止在地面上方,静止在地面上方,B B球距地面的高度球距地面的高度h=0
22、h=0.8m.8m,A A球在球在B B球的正上方。先将球的正上方。先将B B球释放,经过一段时间后再将球释放,经过一段时间后再将A A球释放。当球释放。当A A球下球下落落t=0.3st=0.3s时,刚好与时,刚好与B B球在地面上方的球在地面上方的P P点处相碰,碰撞时间极短,碰后瞬间点处相碰,碰撞时间极短,碰后瞬间A A球球的速度恰为零。已知的速度恰为零。已知m=3m=3 m m,重力加速度大小,重力加速度大小g=10m/sg=10m/s,忽略空气阻力及碰撞中的动能损失。求:,忽略空气阻力及碰撞中的动能损失。求:A B B A2(i)B球第一次到达地面时的速度;(ii)P点距地面的高度。
23、18.(1518.(15广东广东) ) (18(18分分) )如图如图- - 1414所示,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直所示,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直 轨道相切,半径轨道相切,半径R R0.5m0.5m,物块,物块A A以以v0v06m/s6m/s的速度滑入圆轨道,滑过最高点的速度滑入圆轨道,滑过最高点Q Q, 再沿圆轨道滑出后,与直轨道上再沿圆轨道滑出后,与直轨道上P P处静止的物块处静止的物块B B碰撞,碰后粘在一起运动,碰撞,碰后粘在一起运动,P P点点 左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段长度都为左
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