高中物理动能动量历年真题

1、高中物理动能动量历年真题1如图，一质量为m的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h.一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度v0/2 射出.重力加速度为g.求：（1）此过程中系统损失的机械能；（2）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离。二、单选题2如图所示，pqs是固定于竖直平面内的光滑的1/4圆周轨道，圆心o在s的正上方，在s和p两点各有一质量为m的小物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑。以下说法正确的是aa比b先到达s，它们在s点的动量不相等ba与b同时到达s，它们在s点的动量不相等ca比b先到达s，它们在s点的动量相等db比a先到达s，它们在s点的动量不相

2、等三、多选题3一质量为2 kg的物块在合外力f的作用下从静止开始沿直线运动。f随时间t变化的图线如图所示，则at=1 s时物块的速率为1 m/s bt=2 s时物块的动量大小为4 kgm/sct=3 s时物块的动量大小为5 kgm/s dt=4 s时物块的速度为零4如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。现同时释放a、b，它们由静止开始运动，在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是（ ）aa的质量比b的大 b在

3、t时刻，a的动能比b的大c在t时刻，a和b的电势能相等d在t时刻，a和b的动量大小相等四、解答题5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，小球的速度大小为v，方向变为向上忽略空气阻力，重力加速度为g，求该运动过程中，小球所受弹簧弹力冲量的大小6如图，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面前的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h=0.3 m（h小于斜面体的高度）。已知小孩与滑板的总质量为m1=30 kg，冰块的质量为m2=10 k

4、g，小孩与滑板始终无相对运动。取重力加速度的大小g=10 m/s2。（i）求斜面体的质量；（ii）通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？7两滑块a、b沿水平面上同一条直线运动,并发生碰撞;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。两者的位置x随时间t变化的图象如图所示。求:(1)滑块b、a的质量之比;(2)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。8如图，在足够长的光滑水平面上，物体a、b、c位于同一直线上，a位于b、c之间a的质量为m，b、c的质量都为m，三者均处于静止状态现使a以某一速度向右运动，求m和m之间应满足什么条件，才能使a只与

5、b、c各发生一次碰撞设物体间的碰撞都是弹性的9（1）（5分）关于原子核的结合能，下列说法正确的是（填正确答案标号。选对i个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量b.一重原子核衰变成粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能c铯原子核()的结合能小于铅原子核()的结合能d.比结合能越大，原子核越不稳定.自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能（2）（10分）如图，光滑水平直轨道上有三个质童均为m的物块、b、c。 b的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质最不计).

6、设a以速度朝b运动，压缩弹簧；当a、 b速度相等时，b与c恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动。假设b和c碰撞过程时间极短。求从开始压缩弹簧直至与弹黄分离的过程中，（）整个系统损失的机械能；（）弹簧被压缩到最短时的弹性势能。10（18分）小球a和b的质量分别为ma 和mb，且mamb。在某高度处将a和b先后从静止释放。小球a与水平地面碰撞后向上弹回，在释放处的下方与释放处距离为h的地方恰好与正在下落的小球b发生正碰。设所有碰撞都是弹性的，碰撞时间极短。求小球a、b碰撞后b上升的最大高度。11冰球运动员甲的质量为80.0kg。当他以5.0m/s的速度向前运动时，与另一质量为100kg、速度为3.0

7、m/s的迎面而来的运动员乙相撞。碰后甲恰好静止。假设碰撞时间极短，求：（1）碰后乙的速度的大小；（2）碰撞中总动能的损失。12装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击。通过对一下简化模型的计算可以粗略说明其原因。质量为2m、厚度为2d的钢板静止在水平光滑桌面上。质量为m的子弹以某一速度垂直射向该钢板，刚好能将钢板射穿。现把钢板分成厚度均为d、质量均为m的相同两块，间隔一段距离水平放置，如图所示。若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板，穿出后再射向第二块钢板，求子弹射入第二块钢板的深度。设子弹在钢板中受到的阻力为恒力，且两块钢板不会发生碰撞不计重力影响。13如图所示，质

8、量为m的由绝缘材料制成的球与质量为m=19m的金属球并排悬挂。现将绝缘球拉至与竖直方向成=600的位置自由释放，下摆后在最低点与金属球发生弹性碰撞。在平衡位置附近存在垂直于纸面的磁场。已知由于磁场的阻尼作用，金属球将于再次碰撞前停在最低点处。求经过几次碰撞后绝缘球偏离竖直方向的最大角度将小于450。14一质量为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

9、弹向上运动的部分距地面的最大高度15如图所示，质量为m的小车静止在光滑水平面上，小车ab段是半径为r的四分之一圆弧光滑轨道，bc段是长为l的水平粗糙轨道，两段轨道相切于b点一质量为m的滑块在小车上从a点由静止开始沿轨道滑下，重力加速度为g.(1)若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力(2)若不固定小车，滑块仍从a点由静止下滑，然后滑入bc轨道，最后从c点滑出小车已知滑块质量mm2，在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍，滑块与轨道bc间的动摩擦因数为，求：滑块运动过程中，小车的最大速度大小vm；滑块从b到c运动过程中，小车的位移大小s.16在光滑水平面上有一凹槽a，中央

10、放一小物块b，物块与左右两边槽壁的距离如图所示，l为1.0m，凹槽与物块的质量均为m，两者之间的动摩擦因数为0.05，开始时物块静止，凹槽以v0=5m/s初速度向右运动，设物块与凹槽槽壁碰撞过程中没有能量损失，且碰撞时间不计，g取10m/s2，求：（1）物块与凹槽相对静止时的共同速度；（2）从凹槽开始运动到两者相对静止物块与右侧槽壁碰撞的次数；（3）从凹槽开始运动到两者刚相对静止所经历的时间及该时间内凹槽运动的位移大小参考答案1(1)(2)【解析】试题分析：（1）设子弹穿过物块后物块的速度为v，由动量守恒得mv0=m+mv 解得系统的机械能损失为e=由式得e=（2）设物块下落到地面所需时间为t

11、，落地点距桌面边缘的水平距离为s,则s=vt 由得s=考点：动量守恒定律；机械能守恒定律点评：本题采用程序法按时间顺序进行分析处理，是动量守恒定律与平抛运动简单的综合，比较容易2a【解析】a物体做自由落体运动,运动时间为t1,b物体沿14圆弧轨道下滑的过程中,其竖直方向分运动的加速度在任何高度都小于重力加速度.又ab两物体竖直方向位移相等,所以b物体下滑到s的时间t2t1,故a正确,bcd错误.3ab【解析】由动量定理有ft=mv，解得v=ftm，t=1 s时物块的速率v=ftm=1m/s，a正确；ft图线与时间轴所围面积表示冲量，所以t=2 s时物块的动量大小为p=22kgm/s=4kgm/

12、s，b正确；t=3 s时物块的动量大小为p=(2211)kgm/s=3kgm/s，c错误；t=4 s时物块的动量大小为p=(2212)kgm/s=2kgm/s，速度不为零，d错误。【名师点睛】求变力的冲量是动量定理应用的重点，也是难点。ft图线与时间轴所围面积表示冲量。4bd【解析】试题分析 本题考查电容器、带电微粒在电场中的运动、牛顿运动定律、电势能、动量定理及其相关的知识点。解析 根据题述可知，微粒a向下加速运动，微粒b向上加速运动，根据a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，可知a的加速度大小大于b的加速度大小，即aaab。对微粒a，由牛顿第二定律， qe=maaa，对微粒b，由牛

13、顿第二定律，qe =mbab，联立解得： qemaqemb，由此式可以得出a的质量比b小，选项a错误；在a、b两微粒运动过程中，a微粒所受合外力等于b微粒，a微粒的位移大于b微粒，根据动能定理，在t时刻，a的动能比b大，选项b正确；由于在t时刻两微粒经过同一水平面，电势相等，电荷量大小相等，符号相反，所以在t时刻，a和b的电势能不等，选项c错误；由于a微粒受到的电场力（合外力）等于b微粒受到的电场力（合外力），根据动量定理，在t时刻，a微粒的动量等于b微粒，选项d正确。点睛 若此题考虑微粒的重力，你还能够得出a的质量比b小吗？在t时刻力微粒的动量还相等吗？在t时间内的运动过程中，微粒的电势能变

14、化相同吗？ 5if=2mv+mgt【解析】取向上为正方向，动量定理mv（mv）=i且i=（fmg）t解得if=ft=2mv+mgt6（i）20 kg （ii）不能【解析】试题分析：设斜面质量为m，冰块和斜面的系统，水平方向动量守恒：m2v2=(m2+m)v系统机械能守恒：m2gh+12(m2+m)v2=12m2v22解得：m=20kg人推冰块的过程：m1v1=m2v2,得v1=1m/s（向右）冰块与斜面的系统：m2v2=m2v2+mv312m2v22=12m2v22+12mv32解得：v2=1m/s（向右）因|v2|=v1，且冰块处于小孩的后方，则冰块不能追上小孩。考点：动量守恒定律、机械能守

15、恒定律7(1)mbma=81 (2) w:e=1:2【解析】试题分析：设a、b的质量分别为m1、m2，a、b碰撞前地速度为v1、v2由题给的图象得v1=2m/s，v2=1m/s，a、b发生完全非弹性碰撞，碰撞后两滑块的共同速度为v由题给的图象得v=23m/s由动量守恒定律得m1v1+m2v2=(m1+m2)v联立式得m1:m2=1:8由能量守恒得，两滑块因碰撞损失的机械能为e=12m1v12+12m2v2212(m1+m2)v2由图象可知，两滑块最后停止运动，由动能定理得，两滑块克服摩擦力所做的功为w=12(m1+m2)v2联立式，并代入数据得w:e=1:2考点：考查了动量守恒定律，能量守恒定

16、律【名师点睛】本题是对动量守恒的考查，同时注意位移时间图象的含义，根据图象来计算速度的大小，利用能量的守恒来分析损失的能量的多少8(52)mmm【解析】解：a向右运动与c发生碰撞的过程中系统的动量守恒、机械能守恒，选取向右为正方向，设开始时a的速度为v0，第一次与c碰撞后c的速度为vc1，a的速度为va1由动量守恒定律、机械能守恒定律得：mv0=mva1+mvc1联立得：可知，只有mm时，a才能被反向弹回，才可能与b发生碰撞a与b碰撞后b的速度为vb1，a的速度为va2由动量守恒定律、机械能守恒定律，同理可得：=根据题意要求a只与b、c各发生一次碰撞，应有：va2vc1联立得：m2+4mmm2

17、0解得：，（另一解：舍去）所以m与m之间的关系应满足：答：m和m之间应满足，才能使a只与b、c各发生一次碰撞【点评】本题考查了水平方向的动量守恒定律问题，分析清楚物体运动过程、应用动量守恒定律、能量守恒定律即可正确解题视频9（1）abc（2）【解析】（1）原子核的结合能等于核子结合成原子核所释放的能量，也等于将原子核分解成核子所需要的最小能量，a正确；重核的比结合能比中等核小，因此重核衰变时释放能量，衰变产物的结合能之和小球原来重核的结合能，b项正确；原子核的结合能是该原子核的比结合能与核子数的乘积，虽然銫原子核()的比结合能稍大于铅原子核()的比结合能，但銫原子核()的核子数比铅原子核()的

18、核子数少得多，因此其结合能小，c项正确；比结合能越大，要将原子核分解成核子平均需要的能量越大，因此原子核越稳定，d错；自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能最等于该原子核的结合能，e错。中等难度。（2）（）从a压缩弹簧到a与b具有相同速度时，对a、b与弹簧组成的系统，由动量守恒定律得此时b与c发生完全非弹性碰撞，设碰撞后的瞬时速度为，损失的机械能为。对b、c组成的系统，由动量守恒和能量守恒定律得联立式得（）由式可知，a将继续压缩弹簧，直至a、b、c三者速度相同，设此速度为，此时弹簧被压缩至最短，其弹性势能为。由动量守恒和能量守恒定律得联立式得【考点定位】（1）原子核（2）动量守恒定律10h

19、=(3mambma+mb)2h【解析】试题分析：由于ab是从同一高度释放的，并且碰撞过程中没有能量的损失，根据机械能守恒可以求得碰撞时的速度的大小，再根据a、b碰撞过程中动量守恒，可以求得碰后的速度大小，进而求可以得a、b碰撞后b上升的最大高度解：小球a与地面的碰撞是弹性的，而且ab都是从同一高度释放的，所以ab碰撞前的速度大小相等设为v0，根据机械能守恒有化简得 设a、b碰撞后的速度分别为va和vb，以竖直向上为速度的正方向，根据a、b组成的系统动量守恒和动能守恒得mav0mbv0=mava+mbvb 连立化简得 设小球b能够上升的最大高度为h，由运动学公式得 连立化简得 答：b上升的最大高

20、度是【点评】本题考查的是机械能守恒的应用，同时在碰撞的过程中物体的动量守恒，在利用机械能守恒和动量守恒的时候一定注意各自的使用条件，将二者结合起来应用即可求得本题11（1）1.0m/s（2）1400j【解析】试题分析：（1）设运动员甲、乙的质量分别为m、m，碰前速度大小分别为v、v，碰后乙的速度大小为v，规定甲的运动方向为正方向，由动量守恒定律有：mv-mv=mv代入数据解得：v=10m/s（2）设碰撞过程中总机械能的损失为e，应有：12mv2+12mv212mv2+e联立式，代入数据得：e=1400j考点：动量守恒定律；能量守恒定律12【解析】设子弹初速度为v0，射入厚度为2d的钢板后，由动

21、量守恒得：mv0=(2mm)v（2分）此过程中动能损失为：e损f2d=12mv02123mv2（2分）解得e13mv02分成两块钢板后，设子弹穿过第一块钢板时两者的速度分别为v1和v1：mv1mv1mv0（2分）因为子弹在射穿第一块钢板的动能损失为e损1fd=mv02（1分），由能量守恒得：12mv1212mv1212mv02e损1（2分）且考虑到v1必须大于v1，解得：v1(12+36)v0设子弹射入第二块钢板并留在其中后两者的共同速度为v2，由动量守恒得：2mv2mv1（1分）损失的动能为：e12mv12122mv22（2分）联立解得：e12(1+32)mv02因为efx（1分），可解得射

22、入第二钢板的深度x为：（2分）子弹打木块系统能量损失完全转化为了热量，相互作用力乘以相对位移为产生的热量，以系统为研究对象由能量守恒列式求解13最多碰撞3次【解析】解：设小球m的摆线长度为l小球m在下落过程中与m相碰之前满足机械能守恒：m和m碰撞过程是弹性碰撞，故满足：mv0=mvm+mv1 联立 得：说明小球被反弹，且v1与v0成正比，而后小球又以反弹速度和小球m再次发生弹性碰撞，满足：mv1=mvm1+mv2 解得：整理得：故可以得到发生n次碰撞后的速度：而偏离方向为450的临界速度满足：联立代入数据解得，当n=2时，v2v临界当n=3时，v3v临界即发生3次碰撞后小球返回到最高点时与竖直

23、方向的夹角将小于45考点：动量守恒定律；机械能守恒定律专题：压轴题分析：先根据机械能守恒定律求出小球返回最低点的速度，然后根据动量守恒定律和机械能守恒定律求出碰撞后小球的速度，对速度表达式分析，求出碰撞n次后的速度表达式，再根据机械能守恒定律求出碰撞n次后反弹的最大角度，结合题意讨论即可点评：本题关键求出第一次反弹后的速度和反弹后细线与悬挂点的连线与竖直方向的最大角度，然后对结果表达式进行讨论，得到第n次反弹后的速度和最大角度，再结合题意求解14（1）t=1g2em ；（2）h=2emg【解析】本题主要考查机械能、匀变速直线运动规律、动量守恒定律、能量守恒定律及其相关的知识点，意在考查考生灵活运用相关知识解决实际问题的的能力。（1）设烟花弹上升的初速度为v0，由题给条件有e=12mv02 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0v0=gt 联立式得t=1g2em （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=mgh