最新三年高考物理高频考点精选分类解析 考点57 动量守恒定律

1 最新三年高考物理高频考点精选分类解析考点最新三年高考物理高频考点精选分类解析考点 5757 动量守恒定律动量守恒定律 考点知识方法解读 如果一个系统不受外力或所受合外力为零 则这个系统的总动量保持不变 最新三年高考物理精选解析 1 2012 福建理综 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 A v0 v B v0 v M m M m C v0 v0 v D v0 v0 v v M m M m 1 答案 C 解析 由动量守恒定律 m M v0 MV mv 解得 V v0 v0 v 选项 C 正确 M m 2 2012 全国理综 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 现将摆球 a 向左边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 2 答案 AD 解析 两球在碰撞前后 水平方向不受外力 故水平两球组成的系统动量守恒 由动 量守恒定律有 又两球碰撞是弹性的 故机械能守恒 即 210 3mvmvmv 解两式得 可见第一次碰撞后的瞬间 两 2 2 2 1 2 0 3 2 1 2 1 2 1 mvmvmv 2 2 0 2 0 1 v v v v 球的速度大小相等 选项 A 正确 因两球质量不相等 故两球碰后的动量大小不相等 选 2 项 B 错 两球碰后上摆过程 机械能守恒 故上升的最大高度相等 另摆长相等 故两球 碰后的最大摆角相同 选项 C 错 由单摆的周期公式 可知 两球摆动周期相 g l T 2 同 故经半个周期后 两球在平衡位置处发生第二次碰撞 选项 D 正确 考点定位 此题考查弹性碰撞 单摆运动的等时性及其相关知识 3 2012 重庆理综 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 4 2012 天津理综 18 分 1 质量为 0 2kg 的小球竖直向下以 6m s 的速度落至水平 地面 再以 4m 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 若小球与地面作用时间为 0 2s 则小球受到地面的平均作用力大 小为 N 取 g 10m s2 4 1 答案 1 2 10 解析 小球与地面碰撞前后的动量变化为 p mv mv 0 2 4kg m s 0 2 6 kg m s 2 kg m s 由动量定理 小球受到地面的作用力 F p t 10N 考点定位 本题主要考查动量变化的计算 动量定理 意在考查考生具体问题中应 3 用知识的能力 5 A 组 2012 上海物理 A B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行 A质量 为 5kg 速度大小为 10m s B质量为 2kg 速度大小为 5m s 它们的总动量大小为 kgm s 两者碰撞后 A沿原方向运动 速度大小为 4m s 则B的速度大小为 m s x 6 2012 山东理综 光滑水平轨道上有三个木块 A B C 质量分别为 3 A mm 开始时 B C 均静止 A 以初速度向右运动 A 与 B 相撞后分开 BC mmm 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 6 答案 0 6 5 B vv 解析 设 A 与 B 碰撞后 A 的速度为 B 与 C 碰撞前 B 的速度为 B 与 V 碰撞后粘在一起的速度为 由动量守恒定律得 对 A B 木块 0AAABB m vm vm v 1 对 B C 木块 BBBC m vmmv 2 由 A 与 B 间的距离保持不变可知 A vv 3 联立上述各式 代入数据得 0 6 5 B vv 7 2011 新课标卷 35 题 2 如图 ABC 三个木块的质量均为 m 置于光滑的水平面上 4 BC 之间有一轻质弹簧 弹簧的两端与木块接触可不固连 将弹簧压紧到不能再压缩时用细 线把 BC 紧连 是弹簧不能伸展 以至于 BC 可视为一个整体 现 A 以初速度v0沿 BC 的连 线方向朝 B 运动 与 B 相碰并粘合在一起 以后细线突然断开 弹簧伸展 从而使 C 与 A B 分离 已知 C 离开弹簧后的速度恰为v0 求弹簧释放的势能 Ep mv02 1 3 8 8 分 2011 海南物理卷 19 题 2 一质量为 2m 的物体 P 静止于光滑水平地面上 其 截面如图所示 图中 ab 为粗糙的水平面 长度为 L bc 为一光滑斜面 斜面和水平面通过与 ab 和 bc 均 相切的长度可忽略的光滑圆弧连接 现有一质量为 m 的 木块以大小为 v0的水平初速度从 a 点向左运动 在斜 面上上升的最大高度为 h 返回后在到达 a 点前与物体 P 相对静止 重力加速度为 g 求 i 木块在 ab 段受到的摩擦力 f ii 木块最后距 a 点的距离 s 解析 i 设木块和物体 P 共同速度为 v 两物体从开始到第一次到达共同速度过程由动 量和能量守恒得 0 2 mvmm v 22 0 11 2 22 mvmm vmghfL 由 得 2 0 3 3 m vgh f L 5 9 2010 高考海南物理 在核反应堆中 常用减速剂使快中子减速 假设减速剂的原子核 质量是中子的倍 中子与原子核的每次碰撞都可看成是弹性正碰 设每次碰撞前原子核k 可认为是静止的 求次碰撞后中子速率与原速率之比 N 解析 设中子和作减速剂的物质的原子核 A 的质量分别为和 碰撞后速度分别为 n m A m 和 碰撞前后的总动量和总能量守恒 有 n v A v nnnnAA mmm vvv 222 nnnn 111 222 AA mmm vvv 式中为碰撞前中子速度 由题设 n v nA mkm 由 式得 经 1 次碰撞后中子速率与原速率之比为 n n 1 1 k k v v 经 N 次碰撞后 中子速率与原速率之比为 1 1 N k k 10 2010 新课标 如图所示 光滑的水平地面上有一木板 其左端放有一重物 右方有一 竖直的墙 重物质量为木板质量的 2倍 重物与木板间的动摩擦因数为 使木板与重物以 共同的速度向右运动 某时刻木板与墙发生弹性碰撞 碰撞时间极短 求木板从第一次 0 v 与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间 设木板足够长 重物始终在木板上 重力加速度为 g 6 有 解得 vmmmvmv 2 2 00 3