决胜全国百所名校高考物理试题分项汇编（第01期）专题16 碰撞与动量守恒（选修35）（含解析）.doc

【决胜2016】全国百所名校高考物理试题分项汇编（第01期）专题16 碰撞与动量守恒（选修3-5）（含解析）本期导读：精选2015年5、6月份全国各省市模拟题、考前押题中的优质试题，原创性、押题性十足，每道题都凝聚着命题老师对考纲的理解，她们是对考纲的最好解读，是上一届备考师生集体智慧的结晶。期望2016届备考师生能够站在一个更高的起点上。1.【唐山一中2015年高考仿真试卷】如图所示，c是放在光滑的水平面上的一块木板，木板的质量为3m，在木板的上面有两块质量均为m的小木块a和b，它们与木板间的动摩擦因数均为。最初木板静止，a、b两木块同时以相向的水平初速度v0和2v0滑上长木板，木板足够长， a、b始终未滑离木板也未发生碰撞。求：木块b的最小速度是多少？木块a从刚开始运动到a、b、c速度刚好相等的过程中，木块a所发生的位移是多少？acb2v0v01.【答案】；。向右的位移为取向左为正方向，整个过程a发生的位移为即此过程中a发生的位移向左，大小为。【考点】动量守恒定律；能量守恒定律.2.【河南省南阳市一中2012级高三春期第三次模拟考试】如图示，竖直平面内一光滑水平轨道左边与墙壁对接，右边与一足够高的1/4光滑圆弧轨道平滑相连，木块a、 b静置于光滑水平轨道上，a、b质量分别为1.5kg和0.5kg。现让a以6m/s的速度水平向左运动，之后与墙壁碰撞，碰撞时间为0.3s，碰后速度大小变为4m/s。当a与b碰撞后会立即粘在一起运动，已知g=10m/s2 求 ：a与墙壁碰撞过程中，墙壁对小球平均作用力的大小；a、b滑上圆弧轨道的最大高度。2.【答案】50n 0.45m考点：动量定理；动量守恒定律；机械能守恒定律.3.【海南省文昌中学20142015学年度第二学期物理试题】如图所示，质量分别为m1和m2的两个小球a、b在光滑的水平面上分别以速度v1、v2同向运动并发生对心碰撞，碰后b球被右侧的墙原速弹回，又与a球相碰，碰后两球都静止。 求两球第一次碰撞后b球的速度。 b与竖直墙面碰撞过程中，墙对b球的冲量大小及方向？3.【答案】；方向水平向左。【考点】动量守恒定律；能量守恒定律.4.【广东华南师大附中2015届高三综合测试理科综合】（18分）如图所示，固定的凹槽水平表面光滑，其内放置l形滑板p，滑板左端为半径r1.0 m的1/4圆弧面，a是圆弧的端点，bc段表面粗糙，长为l=3m，其余段表面光滑，小滑块p1和p2的质量均为m=1kg，滑板的质量m4kgp1和p2与bc面的动摩擦因数分别为10.10和20.40，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，开始时滑板紧靠槽的左端，滑板的右端c与槽的右端相距x=0.1m，p2静止在粗糙面的b点，p1从a点正上方高为h=0.8m处自由落下，经过弧面与p2在b点发生弹性碰撞. 滑板与槽的右端碰撞后与槽牢固粘连，p2与槽的碰撞为弹性碰撞，p1与p2视为质点， 取g10 m/s2求：（1）p1运动到b点时对滑板的压力；（2）p2在bc段向右滑动时，滑板的加速度为多大？（3）p1和p2最终静止后，p1与p2间的距离为多少？4.【答案】（1）46n，方向竖直向下；（2）0.8m/s2；（3）1.77m。【考点】动量守恒定律；能量守恒定律.5.【陕西省西工大附中2015届高三下学期三模考试】两物块a、b用轻弹簧相连，质量均为2 kg，最初，a、b两物块均以v6 ms的速度在光滑水平面上向右匀速运动，质量4 kg的物块c静止在a、b的正前方，其情景如图所示。b与c碰撞后二者会粘在一起运动。求在此后的运动中弹簧的最大弹性势能。5.【答案】12j【解析】试题分析：设a、b质量为m，c质量必为2m。依据动量守恒，b、c相碰时有碰后b、c共同速度 （2分）此后，每当三者具有共同速度v2时弹簧形变量均达最大，具有最大弹性势能。由动量守恒得三者共同速度 （2分）由能量守恒得弹簧的最大弹性势能 （3分）【考点】动量守恒定律；能量守恒定律.6.【贵州省遵义航天高级中学20142015学年第二学期高三最后一次模拟】如图所示，光滑水平面上，轻弹簧两端分别拴住质量均为m的小物块a和b，b物块靠着竖直墙壁。今用水平外力缓慢推a，使a、b间弹簧压缩，当压缩到弹簧的弹性势能为e时撤去此水平外力，让a和b在水平面上运动。求：当弹簧达到最大长度时a、b的速度大小；当b离开墙壁以后的运动过程中，弹簧弹性势能的最大值。6.【答案】；e考点：机械能守恒；动量守恒7.【江西省高安中学2015届高三命题中心模拟押题】质量均为m=2 kg的三物块a、b、c，物块a、b用轻弹簧相连，初始时弹簧处于原长，a、b两物块都以v=3 m/s的速度在光滑的水平地面上运动，物块c静止在前方，如图所示。b与c碰撞后二者会粘在一起运动。求在以后的运动中：（1）从开始到弹簧的弹性势能第一次达到最大时，弹簧对物块a的冲量；（2）系统中弹性势能的最大值ep是多少？7.【答案】（1）；（2）【解析】 （1）根据题意可以知道首先b与c发生碰撞后，b的速度减小，bc一起向右运动a物体没有参加碰撞，速度不变，继续向右运动，这样弹簧被压缩，当三者速度相同时，弹簧压缩量最大，弹性势能最大，则根据动量守恒： 整理可以得到：，根据动量定理：.（2）b、c碰撞时，b、c系统动量守恒，设碰后瞬间两者的速度为，则：，解得：设弹簧的弹性势能最大为，根据机械能守恒得：代入解得为：【考点】动量守恒定律；能量守恒定律.8.【淮南一中 蒙城一中 颍上一中 怀远一中2015届高三“四校”联考】（20分）如图所示，在光滑的水平面上固定有左、右两竖直挡板，挡板间距离足够长，有一质量为m，长为l的长木板靠在左侧挡板处，另有一质量为m的小物块（可视为质点），放置在长木板的左端，已知小物块与长木板间的动摩擦因数为，且mm。现使小物块和长木板以共同速度v0向右运动，设长木板与左、右挡板的碰撞中无机械能损失。试求：（1）将要发生第二次碰撞时，若小物块仍未从长木板上落下，则它应距长木板左端多远（2）为使小物块不从长木板上落下，板长l应满足什么条件（3）若满足（2）中条件，且m2kg，m1kg，v010m/s， 试计算整个系统从开始到刚要发生第四次碰撞前损失的机械能。（计算结果小数点后保留一位）8.【答案】（1） （2）（3）【考点】动量守恒定律；能量守恒定律.9.【安徽省安庆一中2015届高三年级第三次模拟】如图所示，一个带圆弧轨道的平台固定在水平地面上，光滑圆弧mn的半径为r=3.2m，水平部分np长l=3.5m，物体b静止在足够长的平板小车c上，b与小车的接触面光滑，小车的左端紧贴平台的右端。从m点由静止释放的物体a滑至轨道最右端p点后再滑上小车，物体a滑上小车后若与物体b相碰必粘在一起，它们间无竖直作用力。a与平台水平轨道和小车上表面的动摩擦因数都为0.4，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。物体a、b和小车c的质量均为1kg，取g=10m/s2。求：（1）物体a进入n点前瞬间对轨道的压力大小？（2）物体a在np上运动的时间？（3）物体a最终离小车左端的距离为多少？ 9.【答案】（1）30n（2）0.5s（3）【解析】试题分析：（1）物体a由m到n过程中，由动能定理得：magr=mavn2 在n点，由牛顿定律得 fn-mag=ma 联立解得fn=3mag=30n 由牛顿第三定律得，物体a进入轨道前瞬间对轨道压力大小为：fn=3mag=30n【考点】动量守恒定律；能量守恒定律.10.【唐山一中2015年高考仿真试卷】如图所示，在光滑水平面上有一块长为l的木板b，其上表面粗糙。在其左端有一个光滑的圆弧槽c与长木板接触但不连接，圆弧槽的下端与木板的上表面相平，b、c静止在水平面上。现有很小的滑块a以初速度从右端滑上b并以的速度滑离b，恰好能到达c的最高点。a、b、c的质量均为m，试求：木板b上表面的动摩擦因数；圆弧槽c的半径r；【答案】；。【考点】动量守恒定律；能量守恒定律.11.【山东省潍坊市2015届高三下学期第四次模拟考试】如图所示，质量m=4kg的滑板b静止放在光滑水平面上，其右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端c到滑板左端的距离l=0.5m，这段滑板与木块a（可视为质点）之间的动摩擦因数，而弹簧自由端c到弹簧固定端d所对应的滑板上表面光滑小木块a以速度v0=10ms由滑板b左端开始沿滑板b表面向右运动已知木块a的质量m=1kg，g取10ms2。求：弹簧被压缩到最短时木块a的速度；木块a压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能。11.【答案】2m/s 39j【解析】 a、b组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统动量守恒，弹簧被压缩到最短时，木块a与滑板b具有相同的速度，设为，从木块a开始沿滑板b表面向右运动至弹簧被压缩到最短的过程中，根据动量守恒，解得：代入数据得木块a的速度。木块a压缩弹簧过程中，弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大。根据能量守恒定律可得：最大弹性势能为代入数据解得：【考点】动量守恒定律；能量守恒定律.12.【山东省文登市2015届高三第二次模拟考试理科综合试题】（9分）如图所示为两块质量均为m，长度均为l的木板放置在光滑的水平桌面上，木块1质量也为m（可视为质点），放于木板2的最右端，木板3沿光滑水平桌面运动并与叠放在下面的木板2发生碰撞后粘合在一起，如果要求碰后木块1停留在木板3的正中央，木板3碰撞前的初速度v0为多大？已知木块与木板之间的动摩擦因数为（。123v012.【答案】（2）v0= 3。【考点】动量守恒定律；能量守恒定律.13.【山东省滕州市第十一中学2015届高三5月份模拟训练理综】静止的氮核被速度为v0的中子击中生成碳核和另一种原子核甲，已知与甲核的速度方向与碰撞前中子的速度方向均一致，碰后核与甲核的动量之比为2：1写出核反应方程式。求与甲核的速度各是多大?13.【答案】+ 考点：核反应方程；动量守恒定律.14.【天津市和平区2015届高三下学期第四次模拟考试】如图所示，光滑水平面上放置质量均为m=2 kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过两车连接处时，感应开关使两车自动分离，分离时对两车及滑块的瞬时速度没有影响），甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块p之间的动摩擦因数=0.5。一根轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为m=l kg的滑块p（可视为质点）与弹簧的右端接触但不相连，用一根细线拴在甲车左端和滑块p之间使弹簧处于压缩状态，此时弹簧的弹性势能e0=l0j，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止状态，现剪断细线，滑块p滑上乙车后最终未滑离乙车，g取l0m/s2，求：（1）滑块p滑上乙车前的瞬时速度的大小v1（2）乙车的最短长度l14.【答案】（1）4m/s（2）m量守恒和能量关系有：mv1mv2=（mm）v mgl= 解得：l=m 【考点】动量守恒定律；能量守恒定律.15.【山东省烟台市2015届高三高考适应性测试】如图所示，光滑水平面上有一矩形长木板，木板左端放一小物块，已知木板质量大于物块质量，t=0时两者从图中位置以相同的水平速度v0向右运动，碰到右面的竖直挡板后木板以与原来等大反向的速度被反弹回来，运动过程中物块一直未离开木板，则关于物块运动的速度v随时间t变化的图象可能正确的是 15.a【考点】动量守恒定律.16.【2015年福建省南平市普通高中毕业班质量检查理科综合能力测试】如图所示，a、b两物体质量分别为、，且，置于光滑水平面上，相距较远。将两个大小均为f的力，同时分别作用在a、b上经相同距离后，撤去两个力之后，两物体发生碰撞并粘在一起后将_（填选项前的字母） a停止运动 b向左运动 c向右运动 d运动方向不能确定16.c考点：动能定理；动量守恒定律.17.【益阳市箴言中学2015届高三第十次模拟考试】如图所示，光滑水平直轨道上有三个滑块a、b、c，质量分别为mb=m，ma=mc=2m，a、b用细绳连接，中间有一压缩的轻弹簧 （弹簧与滑块不栓接）。开始时a、b以共同速度v0运动，c静止。某时刻细绳突然断开，a、b被弹开，然后b又与c发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同。求：ib与c碰撞前b的速度ii弹簧具有的弹性势能17.【答案】,【解析】 ia、b被弹开的过程中，ab系统动量守恒，设弹开后ab速度分别为、有： 全过程动量守恒 解得：， iibc碰撞前后，机械能损失量为 由能量守恒 解得： 【考点】动量守恒定律；能量守恒定律.18.【山东省潍坊市2015年高考模拟训练试题理科综合】在如图所示的光滑水平面上，小明站在静止的小车上用力向右推静止的木箱，木箱以速度v向右匀速运动。巳知木箱的质量为m人与车的质量为2m。木箱运动一段时间后与竖直墙壁发生无机械能损失的碰撞，反弹回来后被小明接住。求：推出木箱后小明和小车一起运动的速度v1的大小；小明接住木箱后三者一起运动的速度v2的大小。18.【答案】；【考点】动量守恒定律；19.【2015届石家庄市高中毕业班第二次模拟考试试卷理科综合能力测试】如图所示，一辆质量m=3kg的小车a静止在水平面上，小车上有一质量m=lkg的小物块b，将一轻质弹簧压缩并锁定，此时弹簧的弹性势能为=6j，小物块与小车右壁距离为=0.4m，解除锁定，小物块脱离弹簧后与小车右壁发生碰撞，碰撞过程无机械能损失，不计一切摩擦。求：从解除锁定到小物块与小车右壁发生第一次碰撞，小车移