2012年高考物理 最新考点分类解析 考点16 动量守恒

1 20122012 年物理高考试题分类解析年物理高考试题分类解析 考点考点 16 16 动量守恒动量守恒 17 F2F2 质量为m的人站在质量为 2m的平板小车上 以共同的速度在水平地面上沿直 线前行 车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比 当车速为v0时 人从车上以 相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下 跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计 则能正确表 示车运动的v t图象为 A B C D 17 B 人跳车前 人和车以大于v0的初速度做匀减速直线运动 加速度大小为a g 人跳车瞬间 人和车组成的系统动量守恒 规定初速度方向为正方向 则 3mg 3m 3mv0 mv0 2mv 得v 2v0 此后车做减速运动的加速度a g a B 项 2mg 2m 正确 9 质量为 0 2 kg 的小球竖直向下以 6 m s 的速度落至水平地面 再以 4 m s 的速度 反向弹回 取竖直向上为正方向 则小球与地面碰撞前后的动量变化为 kg m s 若 小球与地面的作用时间为 0 2 s 则小球受到地面的平均作用力大小为 N 取g 10 m s2 9 1 2 12 取竖直向上为正方向 小球的初动量p1 mv1 0 2 6 kg m s 1 2 kg m s 小球的末动量p2 mv2 0 2 4 kg m s 0 8 kg m s 故动量的变化量 p p2 p1 2 kg m s 由动量定理得 mg 代入数据 有 12 N F p tF 38 光滑水平轨道上有三个木块A B C 质量分别为mA 3m mB mC m 开始时 B C均静止 A以初速度v0向右运动 A与B碰撞后分开 B又与C发生碰撞并粘在一起 此后A与B间的距离保持不变 求B与C碰撞前B的速度大小 38 2 设A与B碰撞后 A的速度为vA B与C碰撞前B的速度为vB B与C碰撞后粘 在一起的速度为v 由动量守恒定律得 对A B木块 mAv0 mAvA mBvB 对B C木块 mBvB mB mC v 由A与B间的距离保持不变可知 vA v 2 联立 式 代入数据得 vB v0 6 5 21 如图 大小相同的摆球a和b的质量分别为m和 3m 摆长相同 并排悬挂 平衡 时两球刚好接触 现摆球a向左拉开一小角度后释放 若两球的碰撞是弹性的 下列判断正 确的是 A 第一次碰撞后的瞬间 两球的速度大小相等 B 第一次碰撞后的瞬间 两球的动量大小相等 C 第一次碰撞后 两球的最大摆角不相同 D 发生第二次碰撞时 两球在各自的平衡位置 21 AD 设摆球a到达最低点恰未发生碰撞时的速度为v0 碰撞过程动量守恒且动能 守恒 碰后速度v 1 v0 v0 v 2 v0 v0 所以 A 正确 B 错误 第一 m1 m2 m1 m2 1 2 2m1 m1 m2 1 2 次碰撞后的瞬间 两球的速度v大小相等 摆起的高度h满足v2 2gh 所以两球上升的高度 相同 故两球的最大摆角相同 C 错误 两摆摆长相等 由周期公式T 2 可知周期相等 l g D 正确 17 质量分别为m1和m2 电荷量分别为q1和q2的两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆 周运动 已知两粒子的动量大小相等 下列说法正确的是 A 若q1 q2 则它们做圆周运动的半径一定相等 B 若m1 m2 则它们做圆周运动的半径一定相等 C 若q2 q2 则它们做圆周运动的周期一定不相等 D 若m1 m2 则它们做圆周运动的周期一定不相等 17 A 根据半径公式r 两粒子的动量mv大小相等 磁感应强度B相同 若 mv qB q1 q2 则它们做圆周运动的半径一定相等 A 正确 B 错误 根据周期公式T 若 相 2 m qB m q 等 则周期相等 C D 错误 29 如图 质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶 一质量为m的救生 员站在船尾 相对小船静止 若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中 则救生员跃出 后小船的速率为 填选项前的字母 3 A v0 v B v0 v m M m M C v0 v0 v D v0 v0 v m M m M 29 2 C 以船原来的运动方向为正方向 根据动量守恒定律有 M m v0 MvM mv 解得vM v0 v v0 C 正确 m M 35 如图 小球a b用等长细线悬挂于同一固定点O 让球a静止下垂 将球b向右拉 起 使细线水平 从静止释放球b 两球碰后粘在一起向左摆动 此后细线与竖直方向之间 的最大偏角为 60 忽略空气阻力 求 两球a b的质量之比 两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比 35 2 设球b的质量为m2 细线长为L 球b下落至最低点 但未与球a相碰时 的速率为v 由机械能守恒定律得 m2gL m2v2 1 2 式中g是重力加速度的大小 设球a的质量为m1 在两球碰后的瞬间 两球共同速度为v 以向左为正 由动量守 恒定律得 m2v m1 m2 v 设两球共同向左运动到最高处时 细线与竖直方向的夹角为 由机械能守恒定律得 m1 m2 v 2 m1 m2 gL 1 cos 1 2 联立 式得 1 m1 m2 1 1 cos 代入题给数据得 1 m1 m22 两球在碰撞过程中的机械能损失是 4 Q m2gL m1 m2 gL 1 cos 联立 式 Q与碰前球b的最大动能Ek Ek m2v2 之比为 1 2 1 1 cos Q Ek m1 m2 m2 联立 式 并代入题给数据得 1 Q Ek 2 2 24 如图 19 所示 装置的左边是足够长的光滑水平台面 一轻质弹簧左端固定 右 端连接着质量M 2 kg 的小物块A 装置的中间是水平传送带 它与左右两边的台面等高 并 能平滑对接 传送带始终以u 2 m s 的速率逆时针转动 装置的右边是一光滑曲面 质量 m 1 kg 的小物块B从其上距水平台面高h 1 0 m 处由静止释放 已知物块B与传送带之间 的动摩擦因数 0 2 l 1 0 m 设物块A B间发生的是对心弹性碰撞 第一次碰撞前物 块A静止且处于平衡状态 取g 10 m s2 图 19 1 求物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小 2 通过计算说明物块B与物块A第一次碰撞后能否运动到右边的曲面上 3 如果物块A B每次碰撞后 物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定 而当它们再 次碰撞前锁定被解除 试求出物块B第n次碰撞后的运动速度大小 24 1 设物块B沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v0 由机械能守恒知 mgh mv02 1 2 得v0 2gh 设物块B在传送带上滑动过程中因受摩擦力所产生的加速度大小为a 则 mg ma 设物块B通过传送带后运动速度大小为v 有 v2 v02 2al 联立解得v 4 m s 由于v u 2 m s 所以v 4 m s 即为物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小 2 设物块A B第一次碰撞后的速度分别为V v1 取向右为正方向 由弹性碰撞知 5 mv mv1 MV mv2 mv12 MV2 1 2 1 2 1 2 解得v1 v m s 1 3 4 3 即碰撞后物块B沿水平台面向右匀速运动 设物块B在传送带上向右运动的最大位移为l 则 0 v12 2al 得l m 1 m 4 9 所以物块B不能通过传送带运动到右边的曲面上 3 当物块B在传送带上向右运动的速度为零后 将会沿传送带向左加速 可以判断 物块B运动到左边台面时的速度大小为v1 继而与物块A发生第二次碰撞 设第二次碰撞后 物块B速度大小为v2 同上计算可知 v2 v1 2v 1 3 1 3 物块B与物块A第三次碰撞 第四次碰撞 碰撞后物块B的速度大小依次为 v3 v2 3v 1 3 1 3 v4 v3 4v 1 3 1 3 则第n次碰撞后物块B的速度大小为 vn nv 1 3 10 如图所示 水平地面上固定有高为 h的平台 台面上有固定的光滑坡道 坡道顶 端距台面也为h 坡道底端与台面相切 小球A从坡道顶端由静止开始滑下 到达水平光滑 的台面后与静止在台面上的小球B发生碰撞 并粘连在一起 共同沿台面滑行并从台面边缘 飞出 落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半 两球均可视为质点 忽略空气阻力 重力加速度为g 求 1 小球A刚滑至水平台面的速度vA 2 A B两球的质量之比mA mB