2019届高考物理二轮复习专题二功和能碰撞与动量守恒真题汇编.docx

碰撞与动量守恒1.(2018全国卷II T15)高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的碰撞时间约为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为()A.10 N B.102 N C.103 N D.104 N【解析】选C。对于鸡蛋撞击地面前的下落过程，根据动能定理：mgh=mv2；对于鸡蛋撞击地面的过程，设向下为正，由动量定理可得：mgt-FNt=0-mv。若每层楼高3 m，则h=72 m，由以上两式可得：FN103 N，选项C正确。2. (2018天津高考T9(1)质量为0.45 kg的木块静止在光滑水平面上，一质量为0.05 kg的子弹以200 m/s的水平速度击中木块，并留在其中，整个木块沿子弹原方向运动，则木块最终速度的大小是m/s。若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5103 N，则子弹射入木块的深度为m。【解析】根据动量守恒定律可得mv0=(M+m)v，解得v=m/s=20 m/s；系统减小的动能转化为克服阻力产生的内能，故有fd=(M+m)v2，解得d=0.2 m。答案：200.23.(2018全国卷I T24) 一质量为m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空。当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E，且均沿竖直方向运动。爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量。求：(1)烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间。(2)爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度。【命题意图】本题考查了运动学公式、机械能守恒定律、动量守恒定律等知识。意在考查考生的理解能力、推理能力和应用数学处理物理问题的能力。【解析】(1)设烟花弹上升的初速度为v0，由题给条件有设烟花弹从地面开始上升到火药爆炸所用的时间为t，由运动学公式有0-v0=-gt联立式得t=(2)设爆炸时烟花弹距地面的高度为h1，由机械能守恒定律有E=mgh1火药爆炸后，烟花弹上、下两部分均沿竖直方向运动，设炸后瞬间其速度分别为v1和v2。由题给条件和动量守恒定律有由式知，烟花弹两部分的速度方向相反，向上运动部分做竖直上抛运动。设爆炸后烟花弹上部分继续上升的高度为h2，由机械能守恒定律有联立式得，烟花弹上部分距地面的最大高度为h=h1+h2=答案：(1)(2)4.(2018全国卷II T24)汽车A在水平冰雪路面上行驶，驾驶员发现其正前方停有汽车B，立即采取制动措施，但仍然撞上了汽车B。两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示，碰撞后B车向前滑动了4.5 m，A车向前滑动了2.0 m。已知A和B的质量分别为2.0103 kg和1.5103 kg，两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10，两车碰撞时间极短，在碰撞后车轮均没有滚动，重力加速度大小g=10 m/s2。求：(1)碰撞后的瞬间B车速度的大小。(2)碰撞前的瞬间A车速度的大小。【解析】(1)设B车的质量为mB，碰后加速度大小为aB。根据牛顿第二定律有mBg=mBaB式中是汽车与路面间的动摩擦因数。设碰撞后瞬间B车速度的大小为vB，碰撞后滑行的距离为xB。由运动学公式有=2aBxB联立式并利用题给数据得vB=3 m/s(2)设A车的质量为mA，碰后加速度大小为aA。根据牛顿第二定律有mAg=mAaA设碰撞后瞬间A车速度大小为vA，碰撞后滑行的距离为xA。由运动学公式有=2aAxA设碰撞前的瞬间A车的速度大小为vA。两车在碰撞过程中动量守恒，有mAvA=mAvA+mBvB联立式并利用题给数据得vA=4.25 m/s答案：(1)3 m/s(2)4.25 m/s5.(2018北京高考T10)2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如图，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h=10 m，C是半径R=20 m圆弧的最低点，质量m=60 kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a=4.5 m/s2，到达B点时速度vB=30 m/s。取重力加速度g=10 m/s2。 (1)求长直助滑道AB的长度L。(2)求运动员在AB段所受合外力的冲量I的大小。(3)若不计BC段的阻力，画出运动员经过C点时的受力图，并求其所受支持力FN的大小。【解析】(1)已知AB段的初末速度，则利用运动学公式可以求解斜面的长度，即=2aL可解得：L=100 m。(2)根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的改变量，所以I=mvB-0=1 800 Ns。(3)运动员在最低点的受力如图所示由牛顿第二定律可得： FN-mg=从B运动到C由动能定理可知：mgh=解得：FN=3 900 N。答案：(1)100 m(2)1 800 Ns(3)图见解析3 900 N6.(2018江苏高考 T12C(3)如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m，运动速度的大小为v，方向向下。经过时间t，小球的速度大小