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2016版高考物理复习 专题三十三 动量定理 动量守恒定律及其应用专题演练(含两年高考一年模拟)资料

2016版高考物理复习 专题三十三 动量定理 动量守恒定律及其应用专题演练(含两年高考一年模拟)资料
2016版高考物理复习 专题三十三 动量定理 动量守恒定律及其应用专题演练(含两年高考一年模拟)资料

选修3-5

考点33 动量定理动量守恒定律及其应用

两年高考真题演练

1.(2015·重庆理综,3)高空作业须系安全带,如果质量为m的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)。此后经历时间t安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( )

A.m2gh

t

+mg B.

m2gh

t

-mg

C.m gh

t

+mg D.

m gh

t

-mg

2.[2015·福建理综,30(2)]

如图,两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动,滑块A的质量为m,速度大小为2v0,方向向右,滑块B的质量为2m,速度大小为v0,方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是( )

A.A和B都向左运动

B.A和B都向右运动

C.A静止,B向右运动

D.A向左运动,B向右运动

3.(2014·大纲全国卷,21)一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为( )

A.A+1

A-1

B.

A-1

A+1

C.

4A

(A+1)2

D.

(A+1)2

(A-1)2

4.(2014·重庆理综,4)一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度v=2 m/s,爆炸成为甲、乙两块水平飞出,甲、乙的质量比为3∶1。不计质量损失,取重力加速度g =10 m/s2,则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( )

5.[2015·天津理综,9(1)]

如图所示,在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板,A球在水平面上静止放置,B球向左运动与A球发生正碰,B球碰撞前、后的速率之比为3∶1,A球垂直撞向挡板,碰后原速率返回。两球刚好不发生第二次碰撞,A、B两球的质量之比为________,A、B碰撞前、后两球总动能之比为________。

6.[2015·海南单科,17(2)]运动的原子核A Z X放出α粒子后变成静止的原子核Y。已知X、Y和α粒子的质量分别是M、m1和m2,真空中的光速为c,α粒子的速度远小于光速。求反应后与反应前的总动能之差以及α粒子的动能。

7.(2015·安徽理综,22)

一质量为0.5 kg的小物块放在水平地面上的A点,距离A点5 m的位置B处是一面墙,如图所示。物块以v0=9 m/s的初速度从A点沿AB方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s,碰后以6 m/s的速度反向运动直至静止。g取10 m/s2。

(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;

(2)若碰撞时间为0.05 s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F;

(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W。

8.[2015·新课标全国卷Ⅰ,35(2)]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B、C各发生一次碰撞。设物体间的碰撞都是弹性的。

9.[2015·山东理综,39(2)]

如图,三个质量相同的滑块A 、B 、C ,间隔相等地静置于同一水平直轨道上。现给滑块

A 向右的初速度v 0,一段时间后A 与

B 发生碰撞,碰后A 、B 分别以18

v 0、34

v 0的速度向右运动,B 再与C 发生碰撞,碰后B 、C 粘在一起向右运动。滑块A 、B 与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值。两次碰撞时间均极短。求B 、C 碰后瞬间共同速度的大小。

10.(2015·广东理综,36)如图所示,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直轨道相切,半径R =0.5 m ,物块A 以v 0=6 m/s 的速度滑入圆轨道,滑过最高点Q ,再沿圆轨道滑出后,与直轨上P 处静止的物块B 碰撞,碰后粘在一起运动,P 点左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段长度都为L =0.1 m ,物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ=0.1,A 、B 的质量均为m =1 kg(重力加速度g 取10 m/s2;A 、B 视为质点,碰撞时间极短)。

(1)求A 滑过Q 点时的速度大小v 和受到的弹力大小F ; (2)若碰后AB 最终停止在第k 个粗糙段上,求k 的数值;

(3)求碰后AB 滑至第n 个(n <k )光滑段上的速度v n 与n 的关系式。

11.[2014·新课标全国卷Ⅰ,35(2)]如图,质量分别为m A 、m B 的两个弹性小球A 、B 静止在地面上方,B 球距地面的高度h =0.8 m ,A 球在B 球的正上方。先将B 球释放,经过一段时间后再将A 球释放。当A 球下落t =0.3 s 时,刚好与B 球在地面上方的P 点处相碰,

碰撞时间极短,碰后瞬间A 球的速度恰为零。已知m B =3m A ,重力加速度大小g =10 m/s 2

,忽略空气阻力及碰撞中的动能损失。求

(1)B 球第一次到达地面时的速度;

(2)P 点距离地面的高度。

12.[2014·新课标全国卷Ⅱ,35(2)]现利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律。在图(a)中,气垫导轨上有A 、B 两个滑块,滑块A 右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B 左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间。

实验测得滑块A 的质量m 1=0.310 kg ,滑块B 的质量m 2=0.108 kg ,遮光片的宽度d =1.00 cm ;打点计时器所用交流电的频率f =50.0 Hz 。

将光电门固定在滑块B 的右侧,启动打点计时器,给滑块A 一向右的初速度,使它与B 相碰.碰后光电计时器显示的时间为Δt B =3.500 ms ,碰撞前、后打出的纸带如图(b)所示。

若实验允许的相对误差绝对值(|碰撞前后总动量之差

碰前总动量|×100%)最大为5%,本实验是否

在误差范围内验证了动量守恒定律?写出运算过程。

考点33 动量定理动量守恒定律及其应用

一年模拟试题精练

1.(2015·山东莱阳市高三月考)

如图所示,现有甲、乙两滑块,质量分别为3m和m,以相同的速率v在光滑水平面上相向运动,发生碰撞。已知碰撞后,甲滑块静止不动,则( )

A.碰撞前总动量是4mv

B.碰撞过程动量不守恒

C.碰撞后乙的速度大小为2v

D.碰撞属于非弹性碰撞

2.(2015·北京丰台一模)如图所示,两质量分别为m1和m2的弹性小球叠放在一起,从高度为h处自由落下,且h远大于两小球半径,所有的碰撞都是完全弹性碰撞,且都发生在竖直方向。已知m2=3m1,则小球m1反弹后能达到的高度为( )

A.h B.2h

C.3h D.4h

3.(2015·北京朝阳区测试)在实验室里为了验证动量守恒定律,一般采用如图甲、乙所示的两种装置:

(1)若入射小球质量为m1,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2,则( )

A.m1>m2 , r1>r2 B.m1>m2, r1

C.m1>m2,r1=r2 D.m1

(2)若采用图乙所示装置进行实验,以下所提供的测量工具中必需的是________。

A.直尺B.游标卡尺C.天平D.弹簧测力计E.秒表

(3)设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,则在用图甲所示装置进行实验时(P 为碰前入射小球落点的平均位置),所得“验证动量守恒定律”的结论为____________(用装置图中的字母表示)

4.(2015·新余市期末)

如图所示,在倾角θ=30°、足够长的斜面上分别固定着相距L =0.2 m 的A 、B 两个物体,它们的质量为m A =1 kg ,m B =3 kg ,与斜面间动摩擦因数分别为μA =

36和μB =3

3

。在t =0时刻同时撤去固定两物体的外力后,A 物体沿斜面向下运动,并与B 物体发生弹性

碰撞(g =10 m/s 2

)。求:A 与B 第一次碰后瞬时B 的速率?

5.(2015·景德镇市二检)如图所示,光滑平台上有两个刚性小球A 和B ,质量分别为2m 和3m ,小球A 以速度v 0向右运动并与静止的小球B 发生碰撞(碰撞过程不损失机械能),小球B 飞出平台后经时间t 刚好掉入装有沙子向左运动的小车中,小车与沙子的总质量为m ,速度为2v 0,小车行驶的路面近似看做是光滑的,求:

(1)碰撞后小球A 和小球B 的速度; (2)小球B 掉入小车后的速度。

6.(2015·云南名校统考)

一轻质弹簧竖直固定在地面上,上面连接一个质量为m 1=1 kg 的物体,平衡时物体离地面0.9 m ,弹簧所具有的弹性势能为0.5 J 。现在在距物体m 1正上方高为0.3 m 处有一个质量为m 2=1 kg 的物体自由下落后与弹簧上物体m 1碰撞立即合为一体,一起向下压缩弹簧。

当弹簧压缩量最大时,弹簧长为0.6 m 。求(g 取10 m/s 2

):

(1)碰撞结束瞬间两物体的动能之和是多少? (2)弹簧长为0.6 m 时弹簧的弹性势能大小?

参考答案

考点33 动量定理 动量守恒定律及其应用

两年高考真题演练

1.A [由自由落体运动公式得人下降h 距离时的速度为v =2gh ,在t 时间内对人由动量定理得(F -mg )t =mv ,解得安全带对人的平均作用力为F =

m 2gh

t

+mg ,A 项正确。] 2.D [对A 、B 系统,由于发生弹性碰撞,故碰撞前后系统的动量守恒、机械能守恒,

由于m ×2v 0-2mv 0=0,故碰后A 、B 不可能同向运动或一个静止,另一个运动或两个都静止,而只能是A 、B 都反向运动,故D 正确。]

3.A [设中子质量为m ,则原子核的质量为Am 。设碰撞前后中子的速度分别为v 0、v 1,碰后原子核的速度为v 2,由弹性碰撞可得mv 0=mv 1+Amv 2,12mv 20=12mv 21+12Amv 22,解得v 1=

1-A 1+A

v 0,故|v 0v 1|=A +1

A -1

,A 正确。]

4.B [平抛运动时间t =

2h

g

=1 s ,爆炸过程遵守动量守恒定律,设弹丸质量为m ,

则mv =34mv 甲+14mv 乙,又v 甲=x 甲t ,v 乙=x 乙t ,t =1 s ,则有34x 甲+1

4x 乙=2 m ,将各选项中数

据代入计算得B 正确。]

5.解析 设A 、B 球的质量分别为m A 和m B ,A 球碰撞后的速度大小为v A 2,B 球碰撞前、后的速度大小分别为v B 1和v B 2,由题意知v B 1∶v B 2=3∶1,v A 2=v B 2。A 、B 碰撞过程由动量守恒定律得m B v B 1=m A v A 2-m B v B 2,所以有m A m B =v A 1+v B 2v A 2=4

1。碰撞前、后的总动能之比为

12m B v 2

B 112m B v 2B 2+12m A v 2

A 2=9

5

。 答案 4∶1 9∶5

6.解析 反应后由于存在质量亏损,所以反应前、后总动能之差等于质量亏损而释放出的能量,根据爱因斯坦质能方程可得

12m 2v 2α-12

Mv 2

x =(M -m 1-m 2)c 2① 反应过程中三个粒子组成的系统动量守恒,故有

Mv x =m 2v α②

联立①②可得12m 2v 2α=M M -m 2(M -m 1-m 2)c 2。

答案 (M -m 1-m 2)c 2

M

M -m 2

(M -m 1-m 2)c 2

7.解析 (1)对小物块从A 运动到B 处的过程中 应用动能定理-μmgs =12mv 2-12mv 2

0①

代入数值解得μ=0.32②

(2)取向右为正方向,碰后滑块速度v ′=-6 m/s 由动量定理得:F Δt =mv ′-mv ③

解得F =-130 N ④

其中“-”表示墙面对物块的平均力方向向左。 (3)对物块反向运动过程中应用动能定理得 -W =0-12mv ′2

解得W =9 J

答案 (1)0.32 (2)130 N (3)9 J

8.解析 设A 运动的初速度为v 0,A 向右运动与C 发生碰撞, 由动量守恒定律得

mv 0=mv 1+Mv 2

由机械能守恒定律得12mv 20=12mv 21+12Mv 2

2

可得v 1=

m -M m +M v 0,v 2=2m m +M

v 0 要使得A 与B 能发生碰撞,需要满足v 1<0,即m <M

A 反向向左运动与

B 发生碰撞过程,有 mv 1=mv 3+Mv 4

12mv 21=12mv 23+12Mv 2

4 整理可得v 3=

m -M m +M v 1,v 4=2m

m +M

v 1 由于m <M ,所以A 还会向右运动,根据要求不发生第二次碰撞,需要满足v 3≤v 2 即

2m m +M v 0≥M -m m +M v 1=(m -M m +M

)2

v 0 整理可得m 2

+4Mm ≥M 2

解方程可得m ≥(5-2)M

所以使A 只与B 、C 各发生一次碰撞,须满足 (5-2)M ≤m <M 答案 (5-2)M ≤m <M

9.解析 设滑块质量为m ,A 与B 碰撞前A 的速度为v A ,由题意知,碰后A 的速度v A ′=1

8

v 0, B 的速度v B =34

v 0,由动量守恒定律得 mv A =mv A ′+mv B ①

设碰撞前A 克服轨道阻力所做的功为W A ,由功能关系得

W A =1

2mv 20-12

mv 2

A ②

设B 与C 碰撞前B 的速度为v B ′,B 克服轨道阻力所做的功为W B ,由功能关系得

W B =1

2mv 2B -12

mv B ′2

据题意可知

W A =W B ④

设B 、C 碰后瞬间共同速度的大小为v ,由动量守恒定律得

mv B ′=2mv ⑤

联立①②③④⑤式,代入数据得

v =

21

16

v 0⑥ 答案

2116

v 0 10.解析 (1)从A →Q 由动能定理得 -mg ·2R =12mv 2-12mv 2

0①

解得v =4 m/s >gR = 5 m/s ② 在Q 点,由牛顿第二定律得

F N +mg =m v 2

R

解得F N =22 N ④ (2)A 撞B ,由动量守恒得

mv 0=2mv ′⑤

解得v ′=v 0

2=3 m/s ⑥

设摩擦距离为x ,则 -μmgx =0-12·2mv ′2

解得x =4.5 m ⑧ 所以k =x L

=45⑨

(3)AB 滑至第n 个光滑段上,由动能定理得 -μ·2mgnL =12·2mv 2n -12·2mv ′2

所以v n =9-0.2n m/s (n =0,1,2,…)? 答案 (1)22 N (2)45

(3)v n =9-0.2n m/s (n =0,1,2,…)

11.解析 (1)设B 球第一次到达地面时的速度大小为v B ,由运动学公式有v B =2gh ① 将h =0.8 m 代入上式,得v B =4 m/s ②

(2)设两球相碰前后,A 球的速度大小分别为v 1和v 1′(v 1′=0),B 球的速度分别为v 2

和v 2′。由运动学规律可得

v 1=gt ③

由于碰撞时间极短,重力的作用可以忽略,两球相碰前后的动量守恒,总动能保持不变。规定向下的方向为正,有

m A v 1+m B v 2=m B v 2′④

12m A v 21+12m B v 22=1

2

m B v 2′2⑤ 设B 球与地面相碰后的速度大小为v B ′,由运动学及碰撞的规律可得v B ′=v B ⑥ 设P 点距地面的高度为h ′,由运动学规律可得

h ′=v B ′2-v 222g

联立②③④⑤⑥⑦式,并代入已知条件可得

h ′=0.75 m ⑧

答案 (1)4 m/s (2)0.75 m

12.解析 按定义,滑块运动的瞬时速度大小v 为

v =

Δs Δt

① 式中Δs 为滑块在很短时间Δt 内走过的路程。 设纸带上打出相邻两点的时间间隔为Δt A ,则 Δt A =1

f

=0.02 s ②

Δt A 可视为很短。

设A 在碰撞前、后瞬时速度大小分别为v 0、v 1。将②式和图给实验数据代入①式得

v 0=2.00 m/s ③ v 1=0.970 m/s ④

设B 在碰撞后的速度大小为v 2,由①式有

v 2=

d

Δt B

⑤ 代入题给实验数据得

v 2=2.86 m/s ⑥

设两滑块在碰撞前、后的总动量分别为p 和p ′,则

p =m 1v 0⑦ p ′=m 1v 1+m 2v 2⑧

两滑块在碰撞前后总动量相对误差的绝对值为 δp =|

p -p ′

p

|×100%⑨ 联立③④⑥⑦⑧⑨式并代入有关数据,得 δp =1.7%<5%⑩

因此,本实验在允许的误差范围内验证了动量守恒定律。 答案 见解析 一年模拟试题精练

1.C [规定向右为正方向,碰撞前总动量为3mv -mv =2mv ,A 错误;碰撞过程两滑块组成的系统外力为零,故系统动量守恒,B 错误;根据动量守恒定律可得:3mv -mv =0+mv ′,解得:v ′=2v ,C 正确;碰撞前总动能为:12·3mv 2+12mv 2=2mv 2,碰撞后总动能为:0+12m (2v )

2=2mv 2

,碰撞前后无动能损失,D 错误。]

2.D [下降过程为自由落体运动,触地时两球速度相同,v =2gh ,m 2碰撞地之后,速度瞬间反向,大小相等,选m 1与m 2碰撞过程为研究过程,碰撞前后动量守恒,设碰后m 1、

m 2速度大小分别为v 1、v 2,选向上方向为正方向,则

m 2v -m 1v =m 1v 1+m 2v 2

由能量守恒定律得 12(m 1+m 2)v 2

=12m 1v 21+12m 2v 22, 且m 2=3m 1

联立解得:v 1=22gh

反弹后高度H =v 21

2g

=4h ,D 正确。]

3.解析 (1)为防止反弹造成入射球返回斜槽,要求入射球质量大于被碰球质量,即

m 1>m 2;为使入射球与被碰球发生对心碰撞,要求两小球半径相同。故C 正确。

(2)设入射小球为a ,被碰小球为b ,a 球碰前的速度为v 1,a 、b 相碰后的速度分别为

v 1′、v 2′。由于两球都从同一高度做平抛运动,当以运动时间为一个计时单位时,可以用

它们平抛的水平位移表示碰撞前后的速度。因此,需验证的动量守恒关系m 1v 1=m 1v 1′+

m 2v 2′可表示为m 1x 1=m 1x 1′+m 2x 2′。所以需要直尺、天平,而无需弹簧测力计、秒表。由

于题中两个小球都可认为是从槽口开始做平抛运动的,两球的半径不必测量,故无需游标卡尺。

(3)得出验证动量守恒定律的结论应为

m 1·OP =m 1·OM +m 2·O ′N 。

答案 (1)C (2)AC (3)m 1·OP =m 1·OM +m 2·O ′N

4.解析 A 物体沿斜面下滑时有m A g sin θ-μA m A g cos θ=m A a A 所以:a A =g sin θ-μA g cos θ

a A =g sin 30°-

3

6

g cos 30°=2.5 m/s 2 B 物体沿斜面下滑时有m B g sin θ-μB m B g cos θ=m B a B

代入数据解得a B =0

可知,撤去固定A 、B 的外力后,物体B 恰好静止于斜面上,物体A 将沿斜面向下做匀加速直线运动。

由运动学公式得A 与B 第一次碰撞前的速度

v A 1=2aL =2×2.5×0.2 m/s =1 m/s

由于A 、B 碰撞满足动量守恒和机械能守恒,设第一次碰后B 的速度为v B ,有:

m A v A =m A v A ′+m B v B ,1

2m A v 2A =12m A v A ′2+12

m B v 2

B

得v B =0.5 m/s 答案 0.5 m/s

5.解析 (1)A 球与B 球碰撞过程中系统动量守恒,以向右为正方向,有m 1v 0=m 1v 1+m 2v 2 碰撞过程中系统机械能守恒,有 12m 1v 20=12m 1v 21+12

m 2v 22 可解得v 1=(m 1-m 2)v 0m 1+m 2=-15v 0

v 2=2m 1v 0m 1+m 2=4

5

v 0

即碰后A 球向左,B 球向右

(2)B 球掉入沙车的过程中系统水平方向动量守恒,以向右为正方向,有m 2v 2+m 3v 3=(m 2

+m 3)v 3′

解得v 3′=1

10

v 0水平向右

答案 (1)-15v 0,方向向左 4

5v 0,方向向右

(2)1

10

v 0,方向向右 6.解析 (1)m 2自由下落,由机械能守恒定律得m 2gh 1=12m 2v 2

0,解得v 0=6m/s

碰撞过程动量守恒,以向下为正方向,由动量守恒定律得

m 2v 0=(m 1+m 2)v

代入数据解得v =

6

2

m/s 碰后的动能:E k =12(m 1+m 2)v 2

代入数据解得:E k =1.5 J ;

(2)m 1与m 2共同下降的高度Δh =0.3 m , 由机械能守恒得(m 1+m 2)g Δh +12(m 1+m 2)v 2

=ΔE p

代入数据解得ΔE p =7.5 J

所以弹性势能为E =ΔE p +0.5 J =8 J

答案 (1)1.5 J (2)8 J

高考物理动量守恒定律试题经典及解析

高考物理动量守恒定律试题经典及解析 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.如图所示,在水平地面上有两物块甲和乙,它们的质量分别为2m 、m ,甲与地面间无摩擦,乙与地面间的动摩擦因数恒定.现让甲以速度0v 向着静止的乙运动并发生正碰,且碰撞时间极短,若甲在乙刚停下来时恰好与乙发生第二次碰撞,试求: (1)第一次碰撞过程中系统损失的动能 (2)第一次碰撞过程中甲对乙的冲量 【答案】(1)2 014 mv ;(2) 0mv 【解析】 【详解】 解:(1)设第一次碰撞刚结束时甲、乙的速度分别为1v 、2v ,之后甲做匀速直线运动,乙以 2v 初速度做匀减速直线运动,在乙刚停下时甲追上乙碰撞,因此两物体在这段时间平均速 度相等,有:2 12 v v = 而第一次碰撞中系统动量守恒有:01222mv mv mv =+ 由以上两式可得:0 12 v v = ,20 v v = 所以第一次碰撞中的机械能损失为:2 2 22012011 11222 2 24 E m v m v mv mv ?=--=g g g g (2)根据动量定理可得第一次碰撞过程中甲对乙的冲量:200I mv mv =-= 2.(16分)如图,水平桌面固定着光滑斜槽,光滑斜槽的末端和一水平木板平滑连接,设物块通过衔接处时速率没有改变。质量m 1=0.40kg 的物块A 从斜槽上端距水平木板高度h=0. 80m 处下滑,并与放在水平木板左端的质量m 2=0.20kg 的物块B 相碰,相碰后物块B 滑行x=4.0m 到木板的C 点停止运动,物块A 滑到木板的D 点停止运动。已知物块B 与木板间的动摩擦因数 =0.20,重力加速度g=10m/s 2,求: (1) 物块A 沿斜槽滑下与物块B 碰撞前瞬间的速度大小; (2) 滑动摩擦力对物块B 做的功; (3) 物块A 与物块B 碰撞过程中损失的机械能。 【答案】(1)v 0=4.0m/s (2)W=-1.6J (3)E=0.80J

最新物理动量守恒定律练习题20篇

最新物理动量守恒定律练习题20篇 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.在相互平行且足够长的两根水平光滑的硬杆上,穿着三个半径相同的刚性球A、B、C,三球的质量分别为m A=1kg、m B=2kg、m C=6kg,初状态BC球之间连着一根轻质弹簧并处于静止,B、C连线与杆垂直并且弹簧刚好处于原长状态,A球以v0=9m/s的速度向左运动,与同一杆上的B球发生完全非弹性碰撞(碰撞时间极短),求: (1)A球与B球碰撞中损耗的机械能; (2)在以后的运动过程中弹簧的最大弹性势能; (3)在以后的运动过程中B球的最小速度. 【答案】(1);(2);(3)零. 【解析】 试题分析:(1)A、B发生完全非弹性碰撞,根据动量守恒定律有: 碰后A、B的共同速度 损失的机械能 (2)A、B、C系统所受合外力为零,动量守恒,机械能守恒,三者速度相同时,弹簧的弹性势能最大 根据动量守恒定律有: 三者共同速度 最大弹性势能 (3)三者第一次有共同速度时,弹簧处于伸长状态,A、B在前,C在后.此后C向左加速,A、B的加速度沿杆向右,直到弹簧恢复原长,故A、B继续向左减速,若能减速到零则再向右加速. 弹簧第一次恢复原长时,取向左为正方向,根据动量守恒定律有: 根据机械能守恒定律: 此时A、B的速度,C的速度

可知碰后A 、B 已由向左的共同速度减小到零后反向加速到向右的 ,故B 的最小速度为零 . 考点:动量守恒定律的应用,弹性碰撞和完全非弹性碰撞. 【名师点睛】A 、B 发生弹性碰撞,碰撞的过程中动量守恒、机械能守恒,结合动量守恒定律和机械能守恒定律求出A 球与B 球碰撞中损耗的机械能.当B 、C 速度相等时,弹簧伸长量最大,弹性势能最大,结合B 、C 在水平方向上动量守恒、能量守恒求出最大的弹性势能.弹簧第一次恢复原长时,由系统的动量守恒和能量守恒结合解答 2.如图:竖直面内固定的绝缘轨道abc ,由半径R =3 m 的光滑圆弧段bc 与长l =1.5 m 的粗糙水平段ab 在b 点相切而构成,O 点是圆弧段的圆心,Oc 与Ob 的夹角θ=37°;过f 点的竖直虚线左侧有方向竖直向上、场强大小E =10 N/C 的匀强电场,Ocb 的外侧有一长度足够长、宽度d =1.6 m 的矩形区域efgh ,ef 与Oc 交于c 点,ecf 与水平向右的方向所成的夹角为β(53°≤β≤147°),矩形区域内有方向水平向里的匀强磁场.质量m 2=3×10-3 kg 、电荷量q =3×l0-3 C 的带正电小物体Q 静止在圆弧轨道上b 点,质量m 1=1.5×10-3 kg 的不带电小物体P 从轨道右端a 以v 0=8 m/s 的水平速度向左运动,P 、Q 碰撞时间极短,碰后P 以1 m/s 的速度水平向右弹回.已知P 与ab 间的动摩擦因数μ=0.5,A 、B 均可视为质点,Q 的电荷量始终不变,忽略空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小g =10 m/s 2.求: (1)碰后瞬间,圆弧轨道对物体Q 的弹力大小F N ; (2)当β=53°时,物体Q 刚好不从gh 边穿出磁场,求区域efgh 内所加磁场的磁感应强度大小B 1; (3)当区域efgh 内所加磁场的磁感应强度为B 2=2T 时,要让物体Q 从gh 边穿出磁场且在磁场中运动的时间最长,求此最长时间t 及对应的β值. 【答案】(1)2 4.610N F N -=? (2)1 1.25B T = (3)127s 360 t π = ,001290143ββ==和 【解析】 【详解】 解:(1)设P 碰撞前后的速度分别为1v 和1v ',Q 碰后的速度为2v

2016年高考新课标全国卷II理综(物理)真题及答案

2016·全国卷Ⅱ(物理) 14.[2016·全国卷Ⅱ] 质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上.用水平向左的力F 缓慢拉动绳的中点O,如图1-所示.用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中() 图1- A.F逐渐变大,T逐渐变大 B.F逐渐变大,T逐渐变小 C.F逐渐变小,T逐渐变大 D.F逐渐变小,T逐渐变小 15. [2016·全国卷Ⅱ] 如图1-所示,P是固定的点电荷,虚线是以P为圆心的两个圆.带电粒子Q在P的电场中运动.运动轨迹与两圆在同一平面内,a、b、c为轨迹上的三个点.若Q仅受P的电场力作用,其在a、b、c点的加速度大小分别为a a、a b、a c,速度大小分别为v a、v b、v c,则() 图1- A.a a>a b>a c,v a>v c>v b B.a a>a b>a c,v b>v c>v a C.a b>a c>a a,v b>v c>v a D.a b>a c>a a,v a>v c>v b 16.C5、D6、E2[2016·全国卷Ⅱ] 小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短.将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图1-所示.将两球由静止释放,在各自轨迹的最低点() 图1- A.P球的速度一定大于Q球的速度 B.P球的动能一定小于Q球的动能 C.P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力 D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度 17.I3J1[2016·全国卷Ⅱ] 阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图1-所示电路.开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为Q1;闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为Q2.Q1与Q2的比值为()

高考物理动量定理真题汇编(含答案)

高考物理动量定理真题汇编(含答案) 一、高考物理精讲专题动量定理 1.图甲为光滑金属导轨制成的斜面,导轨的间距为1m l =,左侧斜面的倾角37θ=?,右侧斜面的中间用阻值为2R =Ω的电阻连接。在左侧斜面区域存在垂直斜面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为10.5T B =,右侧斜面轨道及其右侧区域中存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为20.5T B =。在斜面的顶端e 、f 两点分别用等长的轻质柔软细导线连接导体棒ab ,另一导体棒cd 置于左侧斜面轨道上,与导轨垂直且接触良好,ab 棒和cd 棒的质量均为0.2kg m =,ab 棒的电阻为12r =Ω,cd 棒的电阻为24r =Ω。已知t =0时刻起,cd 棒在沿斜面向下的拉力作用下开始向下运动(cd 棒始终在左侧斜面上运动),而ab 棒在水平拉力F 作用下始终处于静止状态,F 随时间变化的关系如图乙所示,ab 棒静止时细导线与竖直方向的夹角37θ=?。其中导轨的电阻不计,图中的虚线为绝缘材料制成的固定支架。 (1)请通过计算分析cd 棒的运动情况; (2)若t =0时刻起,求2s 内cd 受到拉力的冲量; (3)3 s 内电阻R 上产生的焦耳热为2. 88 J ,则此过程中拉力对cd 棒做的功为多少? 【答案】(1)cd 棒在导轨上做匀加速度直线运动;(2)1.6N s g ;(3)43.2J 【解析】 【详解】 (1)设绳中总拉力为T ,对导体棒ab 分析,由平衡方程得: sin θF T BIl =+ cos θT mg = 解得: tan θ 1.50.5F mg BIl I =+=+ 由图乙可知: 1.50.2F t =+ 则有: 0.4I t = cd 棒上的电流为:

动量动量定理动量守恒定律专题

动量定理和动量守恒定律的应用 1. A、B、C三个质量相等的小球以相同的初速度v0分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出.若空气阻力不计,设落地时A、B、C三球的速度分别为v1、v2、v3,则 [ ] A、经过时间t后,若小球均未落地,则三小球动量变化大小相等,方向相同 B、A球从抛出到落地过程中动量变化的大小为mv1-mv0,方向竖直向下 C、三个小球运动过程的动量变化率大小相等,方向相同 D、三个小球从抛出到落地过程中A球所受的冲量最大 2. 某消防队员从一平台上跳下,下落2m后双脚触地,接着他用双腿弯屈的方法缓冲,使自身重心又下降了.在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为[ ] A、自身所受重力的2倍 B、自身所受重力的5倍 C、自身所受重力的8倍 D、自身所受重力的10倍 3. 一个质点受到合外力F作用,若作用前后的动量分别为p和p’,动量的变化为△p,速度的变化为△v,则 A、p=-p’是不可能的 B、△p垂直于p是可能的 C、△P垂直于△v是可能的 D、△P=O是不可能的。 4. 一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷人泥潭中。若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进人泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ, 则( ) A、过程I中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量 B、过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程I中重力的冲量的大小 C、I、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零 D、过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零 5. 质量为m的木块下面用细线系一质量为M的铁块,一起浸没在 水中从静止开始以加速度a匀加速下沉(如图),经时间t1s后细

v 1 线断裂,又经t2s 后,木块停止下沉.试求铁块在木块停上下沉瞬间的速度. 6、 质量为M 的楔形物块上有圆弧轨道,静止在水平面上。质量为m 的小球以速度v1向物块运动。不计一切摩擦,圆弧小于90°且足够长。求小球能上升到的最大高度H 和物块的最终速度v 。 7、设质量为m 的子弹以初速度v0射向静止在光滑水平面上的质量为M 的木块,并留在木块中不再射出,子弹钻入木块深度为d 。求木块对子弹的平均阻力的大小和该过程中木块前进的距离。 8、质量为m 的人站在质量为M ,长为L 的静止小船的右端,小船的左端靠在岸边。当他向左走到船的左端时,船左端离岸多远 9、如图所示,一质量为M 的平板车B 放在光滑水平面上,在其右端放一质量为m 的小木块A ,m <M ,A 、B 间动摩擦因数为μ,现给A 和B 以大小相等、方向相反的初速度v0,使A 开始向左运动,B 开始向右运动,最后A 不会滑离B ,求: (1)A 、B 最后的速度大小和方向; (2)从地面上看,小木块向左运动到离出发点最远处时,平板车向右运动的位移大小。 s 2 d s 1 v 0 v

高中物理动量守恒定律练习题

一、系统、内力和外力┄┄┄┄┄┄┄┄① 1.系统:相互作用的两个(或多个)物体组成的一个整体。 2.内力:系统内部物体间的相互作用力。 3.外力:系统以外的物体对系统内部的物体的作用力。 [说明] 1.系统是由相互作用、相互关联的多个物体组成的整体。 2.组成系统的各物体之间的力是内力,将系统看作一个整体,系统之外的物体对这个整体的作用力是外力。 ①[填一填]如图,公路上有三辆车发生了追尾事故,如果把前面两辆车看作一个系统,则前面两辆车之间的撞击力是________,最后一辆车对前面两辆车的撞击力是________(均填“内力”或“外力”)。 答案:内力外力 二、动量守恒定律┄┄┄┄┄┄┄┄② 1.内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变。 2.表达式:对两个物体组成的系统,常写成: p1+p2=或m1v1+m2v2=。 3.适用条件:系统不受外力或者所受外力的矢量和为0。 4.动量守恒定律的普适性 动量守恒定律是一个独立的实验规律,它适用于目前为止物理学研究的一切领域。 [注意] 1.系统动量是否守恒要看研究的系统是否受外力的作用。

2.动量守恒是系统内各物体动量的矢量和保持不变,而不是系统内各物体的动量不变。 ②[判一判] 1.一个系统初、末状态动量大小相等,即动量守恒(×) 2.两个做匀速直线运动的物体发生碰撞,两个物体组成的系统动量守恒(√) 3.系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零(√) 1.对动量守恒定律条件的理解 (1)系统不受外力作用,这是一种理想化的情形,如宇宙中两星球的碰撞,微观粒子间的碰撞都可视为这种情形。 (2)系统受外力作用,但所受合外力为零。像光滑水平面上两物体的碰撞就是这种情形。 (3)系统受外力作用,但当系统所受的外力远远小于系统内各物体间的内力时,系统的总动量近似守恒。例如,抛出去的手榴弹在空中爆炸的瞬间,弹片所受火药爆炸时的内力远大于其重力,重力可以忽略不计,系统的动量近似守恒。 (4)系统受外力作用,所受的合外力不为零,但在某一方向上合外力为零,则系统在该方向上动量守恒。 2.关于内力和外力的两点提醒 (1)系统内物体间的相互作用力称为内力,内力会改变系统内单个物体的动量,但不会改变系统的总动量。 (2)系统的动量是否守恒,与系统的选取有关。分析问题时,要注意分清研究的系统,系统的内力和外力,这是正确判断系统动量是否守恒的关键。 [典型例题] 例 1.[多选]如图所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧,两手分别按住小车,使它们静止,对两车及弹簧组成的系统,下列说法中正确的是() A.两手同时放开后,系统总动量始终为零

2016年高考理综全国Ⅰ卷生物试题及答案

2016年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试 (全国I卷生物部分) 一、选择题:本大题共6小题,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。 1. 下列与细胞相关的叙述,正确的是 A. 核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器 B. 酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸 C. 蓝藻细胞的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程 D. 在叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP 2. 离子泵是一张具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能利用水解ATP释放的呢量跨膜运输离子。下列叙述正确的是 A. 离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散 B. 离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度阶梯进行的 C. 动物一氧化碳中毒会降低离子泵扩膜运输离子的速率 D. 加入蛋白质变性剂会提高离子泵扩膜运输离子的速率 3. 若除酶外所有试剂均已预保温,则在测定酶活力的试验中,下列操作顺序合理的是 A.加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量 B. 加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量 C. 加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量 D. 加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量 4.下列与神经细胞有关的叙述,错误 ..的是 A. ATP能在神经元线粒体的内膜上产生 B. 神经递质在突触间隙中的移动消耗ATP C. 突触后膜上受蛋白体的合成需要消耗ATP D. 神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP 5. 在漫长的历史时期内,我们的祖先通过自身的生产和生活实践,积累了对生态方面的感性认识和经验, 并形成了一些生态学思想,如:自然与人和谐统一的思想。根据这一思想和生态学知识,下列说法错误 ..的是

高考物理动量定理技巧(很有用)及练习题

高考物理动量定理技巧(很有用)及练习题 一、高考物理精讲专题动量定理 1.如图1所示,水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布,方向垂直于水平面向下,磁感应强度沿y 轴方向没有变化,与横坐标x 的关系如图2所示,图线是双曲线(坐标是渐近线);顶角θ=53°的光滑金属长导轨MON 固定在水平面内,ON 与x 轴重合,一根与ON 垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨MON 向右滑动,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触,已知t =0时,导体棒位于顶角O 处;导体棒的质量为m =4kg ;OM 、ON 接触处O 点的接触电阻为R =0.5Ω,其余电阻不计,回路电动势E 与时间t 的关系如图3所示,图线是过原点的直线,求: (1)t =2s 时流过导体棒的电流强度的大小; (2)在1~2s 时间内导体棒所受安培力的冲量大小; (3)导体棒滑动过程中水平外力F (单位:N )与横坐标x (单位:m )的关系式. 【答案】(1)8A (2)8N s ?(3)32 639 F x =+【解析】 【分析】 【详解】 (1)根据E-t 图象中的图线是过原点的直线特点,可得到t =2s 时金属棒产生的感应电动势为 4V E = 由欧姆定律得 24A 8A 0.5 E I R = == (2)由图2可知,1(T m)x B =? 由图3可知,E 与时间成正比,有 E =2t (V ) 4E I t R = = 因θ=53°,可知任意t 时刻回路中导体棒有效切割长度43 x L = 又由 F BIL =安

所以 163 F t 安= 即安培力跟时间成正比 所以在1~2s 时间内导体棒所受安培力的平均值 163233N 8N 2 F += = 故 8N s I F t =?=?安 (3)因为 43 v E BLv Bx ==? 所以 1.5(m/s)v t = 可知导体棒的运动时匀加速直线运动,加速度 21.5m/s a = 又2 12 x at = ,联立解得 32 639 F x =+ 【名师点睛】 本题的关键首先要正确理解两个图象的数学意义,运用数学知识写出电流与时间的关系, 要掌握牛顿运动定律、闭合电路殴姆定律,安培力公式、感应电动势公式. 2.如图所示,长为L 的轻质细绳一端固定在O 点,另一端系一质量为m 的小球,O 点离地高度为H 。现将细绳拉至与水平方向成30?,由静止释放小球,经过时间t 小球到达最低点,细绳刚好被拉断,小球水平抛出。若忽略空气阻力,重力加速度为g 。 (1)求细绳的最大承受力; (2)求从小球释放到最低点的过程中,细绳对小球的冲量大小; (3)小明同学认为细绳的长度越长,小球抛的越远;小刚同学则认为细绳的长度越短,小球抛的越远。请通过计算,说明你的观点。

高考物理专题汇编物理动量守恒定律(一)

高考物理专题汇编物理动量守恒定律(一) 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.运载火箭是人类进行太空探索的重要工具,一般采用多级发射的设计结构来提高其运载能力。某兴趣小组制作了两种火箭模型来探究多级结构的优越性,模型甲内部装有△m=100 g 的压缩气体,总质量为M=l kg ,点火后全部压缩气体以v o =570 m/s 的速度从底部喷口在极短的时间内竖直向下喷出;模型乙分为两级,每级内部各装有2 m ? 的压缩气体,每级总质量均为 2 M ,点火后模型后部第一级内的全部压缩气体以速度v o 从底部喷口在极短时间内竖直向下喷出,喷出后经过2s 时第一级脱离,同时第二级内全部压缩气体仍以速度v o 从第二级底部在极短时间内竖直向下喷出。喷气过程中的重力和整个过程中的空气阻力忽略不计,g 取10 m /s 2,求两种模型上升的最大高度之差。 【答案】116.54m 【解析】对模型甲: ()00M m v mv =-?-?甲 21085=200.5629 v h m m g =≈甲甲 对模型乙第一级喷气: 10022 m m M v v ??? ?=-- ???乙 解得: 130m v s =乙 2s 末: ‘ 11=10m v v gt s -=乙乙 22 11 1'=402v v h m g -=乙乙乙 对模型乙第一级喷气: ‘120=)2222 M M m m v v v ??--乙乙( 解得: 2670= 9 m v s 乙 2 2222445=277.10281 v h m m g =≈乙乙 可得: 129440 += 116.5481 h h h h m m ?=-≈乙乙甲。 2.如图所示,质量M=1kg 的半圆弧形绝缘凹槽放置在光滑的水平面上,凹槽部分嵌有cd 和ef 两个光滑半圆形导轨,c 与e 端由导线连接,一质量m=lkg 的导体棒自ce 端的正上方h=2m 处平行ce 由静止下落,并恰好从ce 端进入凹槽,整个装置处于范围足够大的竖直方向的匀强磁场中,导体棒在槽内运动过程中与导轨接触良好。已知磁场的磁感应强度

动量与动量守恒定律练习题(含参考答案)

高二物理3-5:动量与动量守恒定律 1.如图所示,跳水运动员从某一峭壁上水平跳出,跳入湖水中,已知 运动员的质量m =70kg ,初速度v 0=5m/s 。若经过1s 时,速度为v = 5m/s ,则在此过程中,运动员动量的变化量为(g =10m/s 2 ,不计空气阻力): ( ) A. 700 kg·m/s B. 350 kg·m/s B. C. 350(-1) kg·m/s D. 350(+1) kg·m/s 2.质量相等的A 、B 两球在光滑水平面上,沿同一直线,同一方向运动,A 球的动量p A =9kg?m/s ,B 球的动量p B =3kg?m/s .当A 追上B 时发生碰撞,则碰后A 、B 两球的动量可能值是( ) A .p A ′=6 kg?m/s ,p B ′=6 kg?m/s B .p A ′=8 kg?m/s ,p B ′=4 kg?m/s C .p A ′=﹣2 kg?m/s ,p B ′=14 kg?m/s D .p A ′=﹣4 kg?m/s ,p B ′=17 kg?m/s 3.A 、B 两物体发生正碰,碰撞前后物体A 、B 都在同一直线上运动,其位移—时间图象如图所示。由图可知,物体A 、B 的质量之比为: ( ) A. 1∶1 B. 1∶2 C. 1∶3 D. 3∶1 4.在光滑水平地面上匀速运动的装有砂子的小车,小车和砂子总质量为M ,速度为v 0,在行驶途中有质量为m 的砂子从车上漏掉,砂子漏掉后小车的速度应为: ( ) A. v 0 B. 0Mv M m - C. 0mv M m - D. ()0M m v M - 5.在光滑水平面上,质量为m 的小球A 正以速度v 0匀速运动.某时刻小球A 与质量为3m 的静止 小球B 发生正碰,两球相碰后,A 球的动能恰好变为原来的14.则碰后B 球的速度大小是( ) A.v 02 B.v 06 C.v 02或v 06 D .无法确定

2016年高考物理(全国卷Ⅱ)试题及答案

绝密★启封并使用完毕前 试题类型:2016年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试 注意事项: 1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。 2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置。 3.全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效。 4.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷(选择题共126分) 本卷共21小题,每小题6分,共126分。 二、选择题:本大题共8小题,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,第14~17题只有一 项是符合题目要求,第18~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分。有选错的得0分。 14.质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中 A.F逐渐变大,T逐渐变大 B.F逐渐变大,T逐渐变小 C.F逐渐变小,T逐渐变大 D.F逐渐变小,T逐渐变小 15.如图,P为固定的点电荷,虚线是以P为圆心的两个圆。带电粒子Q在P的电场中运动。运动轨迹与两圆在同一平面内,a、b、c为轨迹上的三个点。若Q仅受P的电场力作用,其在a、b、c点的加速度大小分别为a a、a b、a c,速度大小分别为v a、v b、v c,则 A. a a>a b>a c,v a>v c>v b B.a a>a b>a c,v b>v c> v a C. a b>a c>a a,v b>v c> v a D.a b>a c>a a,v a>v c>v b

16.小球P 和Q 用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P 球的质量大于Q 球的质量,悬挂P 球的绳比悬挂Q 球的绳短。将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点, A.P 球的速度一定大于Q 球的速度 B.P 球的动能一定小于Q 球的动能 C.P 球所受绳的拉力一定大于Q 球所受绳的拉力 D.P 球的向心加速度一定小于Q 球的向心加速度 17.阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E (内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关S 断开且电流稳定时,C 所带的电荷量为Q1,;闭合开关S ,电流再次稳定后,C 所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为 A. 25 B. 12 C. 35 D.23 18.一圆筒处于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中,磁场方向与筒的轴平行,筒的横截面如图所示。图中直径MN 的两端分别开有小孔,筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动。在该截面内,一带电粒子从小孔M 射入筒内,射入时的运动方向与MN 成30°角。当筒转过90°时,该粒子恰好从小孔N 飞出圆筒。不计重力。若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞,则带电粒子的比荷为 A .3 B ω B .2B ω C .B ω D .2B ω 19.两实心小球甲和乙由同一种材质制成,甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落,假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关。若它们下落相同的距离,则 A.甲球用的时间比乙球长 B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小 C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小 D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功 20.法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P 、Q 分别于圆盘的边缘和铜轴接触,关于流过电阻R 的电流,下列说法正确的是

五年真题之2016年高考物理专题动量含答案

专题6 动量 1.[2016·全国卷Ⅰ3-5(2)10分] 某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中.为计算方便起见,假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于S);水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g.求: (i)喷泉单位时间内喷出的水的质量; (ii)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度. 答案:(i)ρv0S(ii)v20 2g - M2g 2ρ2v20S2 解析: (i)设Δt时间内,从喷口喷出的水的体积为ΔV,质量为Δm,则 Δm=ρΔV① ΔV=v0SΔt② 由①②式得,单位时间内从喷口喷出的水的质量为 Δm Δt =ρv0S③ (ii)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h,水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为v.对于Δt时间内喷出的水,由能量守恒得 1 2(Δm)v2+(Δm)gh= 1 2 (Δm)v20④ 在h高度处,Δt时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为Δp=(Δm)v⑤ 设水对玩具的作用力的大小为F,根据动量定理有 FΔt=Δp⑥ 由于玩具在空中悬停,由力的平衡条件得 F=Mg⑦ 联立③④⑤⑥⑦式得 h=v20 2g - M2g 2ρ2v20S2 ⑧ 2.[2016·北京卷] (1)动量定理可以表示为Δp=FΔt,其中动量p和力F都是矢量.在运用动量定理处理二维问题时,可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究.例如,质量为m的小球斜射到木板上,入射的角度是θ,碰撞后弹出的角度也是θ,碰撞前后的速度大小

高中物理动量守恒定律解题技巧讲解及练习题(含答案)

高中物理动量守恒定律解题技巧讲解及练习题(含答案) 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.在图所示足够长的光滑水平面上,用质量分别为3kg和1kg的甲、乙两滑块,将仅与甲拴接的轻弹簧压紧后处于静止状态.乙的右侧有一挡板P.现将两滑块由静止释放,当弹簧恢复原长时,甲的速度大小为2m/s,此时乙尚未与P相撞. ①求弹簧恢复原长时乙的速度大小; ②若乙与挡板P碰撞反弹后,不能再与弹簧发生碰撞.求挡板P对乙的冲量的最大值.【答案】v乙=6m/s. I=8N 【解析】 【详解】 (1)当弹簧恢复原长时,设甲乙的速度分别为和,对两滑块及弹簧组成的系统,设向左的方向为正方向,由动量守恒定律可得: 又知 联立以上方程可得,方向向右。 (2)乙反弹后甲乙刚好不发生碰撞,则说明乙反弹的的速度最大为 由动量定理可得,挡板对乙滑块冲量的最大值为: 2.如图甲所示,物块A、B的质量分别是m A=4.0kg和m B=3.0kg.用轻弹簧拴接,放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙相接触.另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动,在t=4s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,物块C的v-t图象如图乙所示.求: ①物块C的质量? ②B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能E P? 【答案】(1)2kg(2)9J 【解析】 试题分析:①由图知,C与A碰前速度为v1=9 m/s,碰后速度为v2=3 m/s,C与A碰撞过程动量守恒.m c v1=(m A+m C)v2 即m c=2 kg ②12 s时B离开墙壁,之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒,且当A、C与B的速度相等时,弹簧弹性势能最大

【物理】 物理动量守恒定律专题练习(及答案)

【物理】 物理动量守恒定律专题练习(及答案) 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.运载火箭是人类进行太空探索的重要工具,一般采用多级发射的设计结构来提高其运载能力。某兴趣小组制作了两种火箭模型来探究多级结构的优越性,模型甲内部装有△m=100 g 的压缩气体,总质量为M=l kg ,点火后全部压缩气体以v o =570 m/s 的速度从底部喷口在极短的时间内竖直向下喷出;模型乙分为两级,每级内部各装有2 m ? 的压缩气体,每级总质量均为 2 M ,点火后模型后部第一级内的全部压缩气体以速度v o 从底部喷口在极短时间内竖直向下喷出,喷出后经过2s 时第一级脱离,同时第二级内全部压缩气体仍以速度v o 从第二级底部在极短时间内竖直向下喷出。喷气过程中的重力和整个过程中的空气阻力忽略不计,g 取10 m /s 2,求两种模型上升的最大高度之差。 【答案】116.54m 【解析】对模型甲: ()00M m v mv =-?-?甲 21085=200.5629 v h m m g =≈甲甲 对模型乙第一级喷气: 10022 m m M v v ??? ?=-- ???乙 解得: 130m v s =乙 2s 末: ‘ 11=10m v v gt s -=乙乙 22 11 1'=402v v h m g -=乙乙乙 对模型乙第一级喷气: ‘120=)2222 M M m m v v v ??--乙乙( 解得: 2670= 9 m v s 乙 2 2222445=277.10281 v h m m g =≈乙乙 可得: 129440 += 116.5481 h h h h m m ?=-≈乙乙甲。 2.一质量为的子弹以某一初速度水平射入置于光滑水平面上的木块 并留在其中, 与木块 用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,开始弹簧处于原长,如图所示.已知弹簧 被压缩瞬间 的速度 ,木块 、 的质量均为 .求:

2016年高考—物理部分(全国1卷)——打印版

2016年普通高等学校招生全国统一考试(新课标I 卷) 理科综合(物理部分) 一、选择题(本大题共8小题,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项是符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。) 1. 一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上。若将云母介质移出,则电容器( ) A. 极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大 B. 极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大 C. 极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变 D. 极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变 2. 现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子,其示意图如图所示,其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速,经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速,为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场,需将磁感应强度增加到原来的12倍。此离子和质子的质量比约为( ) A. 11 B.12 C. 121 D.144 3. 一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻12 R R 、和3R 的阻值分别是31ΩΩ、 和4Ω,○A 为理想交流电流表,U 为正弦交流电压源,输出电压的有效值恒定。当开关S 断开时,电流表的示数为I ;当S 闭合时,电流表的示数为4I 。该变压器原、副线圈匝数比为( ) A. 2 B.3 C. 4 D.5 4. 利用三颗位置适当的地球同步卫星,可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯。目前,地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍。假设地球的自转周期变小,若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的,则地球自转周期的最小值约为( ) A. 1h B. 4h C. 8h D.16h

高考物理动量守恒定律题20套(带答案)及解析

高考物理动量守恒定律题20套(带答案)及解析 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.两个质量分别为0.3A m kg =、0.1B m kg =的小滑块A 、B 和一根轻质短弹簧,弹簧的 一端与小滑块A 粘连,另一端与小滑块B 接触而不粘连.现使小滑块A 和B 之间夹着被压缩的轻质弹簧,处于锁定状态,一起以速度03/v m s =在水平面上做匀速直线运动,如题8图所示.一段时间后,突然解除锁定(解除锁定没有机械能损失),两滑块仍沿水平面做直线运动,两滑块在水平面分离后,小滑块B 冲上斜面的高度为 1.5h m =.斜面倾角 o 37θ=,小滑块与斜面间的动摩擦因数为0.15μ=,水平面与斜面圆滑连接.重力加速度 g 取210/m s .求:(提示:o sin 370.6=,o cos370.8=) (1)A 、B 滑块分离时,B 滑块的速度大小. (2)解除锁定前弹簧的弹性势能. 【答案】(1)6/B v m s = (2)0.6P E J = 【解析】 试题分析:(1)设分离时A 、B 的速度分别为A v 、B v , 小滑块B 冲上斜面轨道过程中,由动能定理有:2 cos 1sin 2 B B B B m gh m gh m v θμθ+?= ① (3分) 代入已知数据解得:6/B v m s = ② (2分) (2)由动量守恒定律得:0()A B A A B B m m v m v m v +=+ ③ (3分) 解得:2/A v m s = (2分) 由能量守恒得: 222 0111()222 A B P A A B B m m v E m v m v ++=+ ④ (4分) 解得:0.6P E J = ⑤ (2分) 考点:本题考查了动能定理、动量守恒定律、能量守恒定律. 2.如图所示,质量M=1kg 的半圆弧形绝缘凹槽放置在光滑的水平面上,凹槽部分嵌有cd 和ef 两个光滑半圆形导轨,c 与e 端由导线连接,一质量m=lkg 的导体棒自ce 端的正上方h=2m 处平行ce 由静止下落,并恰好从ce 端进入凹槽,整个装置处于范围足够大的竖直方向的匀强磁场中,导体棒在槽内运动过程中与导轨接触良好。已知磁场的磁感应强度B=0.5T ,导轨的间距与导体棒的长度均为L=0.5m ,导轨的半径r=0.5m ,导体棒的电阻R=1Ω,其余电阻均不计,重力加速度g=10m/s 2,不计空气阻力。

最新物理动量守恒定律练习

最新物理动量守恒定律练习 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.如图所示,质量为M=1kg 上表面为一段圆弧的大滑块放在水平面上,圆弧面的最底端刚好与水平面相切于水平面上的B 点,B 点左侧水平面粗糙、右侧水平面光滑,质量为m=0.5kg 的小物块放在水平而上的A 点,现给小物块一个向右的水平初速度v 0=4m/s ,小物块刚好能滑到圆弧面上最高点C 点,已知圆弧所对的圆心角为53°,A 、B 两点间的距离为L=1m ,小物块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度为g=10m/s 2.求: (1)圆弧所对圆的半径R ; (2)若AB 间水平面光滑,将大滑块固定,小物块仍以v 0=4m/s 的初速度向右运动,则小物块从C 点抛出后,经多长时间落地? 【答案】(1)1m (2)4282 25 t s = 【解析】 【分析】 根据动能定理得小物块在B 点时的速度大小;物块从B 点滑到圆弧面上最高点C 点的过程,小物块与大滑块组成的系统水平方向动量守恒,根据动量守恒和系统机械能守恒求出圆弧所对圆的半径;,根据机械能守恒求出物块冲上圆弧面的速度,物块从C 抛出后,根据运动的合成与分解求落地时间; 【详解】 解:(1)设小物块在B 点时的速度大小为1v ,根据动能定理得:22011122 mgL mv mv μ= - 设小物块在B 点时的速度大小为2v ,物块从B 点滑到圆弧面上最高点C 点的过程,小物块与大滑块组成的系统水平方向动量守恒,根据动量守恒则有:12()mv m M v =+ 根据系统机械能守恒有:22 01211()(cos53)22 mv m M v mg R R =++- 联立解得:1R m = (2)若整个水平面光滑,物块以0v 的速度冲上圆弧面,根据机械能守恒有: 22 00311(cos53)22 mv mv mg R R =+- 解得:322/v m s = 物块从C 抛出后,在竖直方向的分速度为:38 sin 532/5 y v v m s =?= 这时离体面的高度为:cos530.4h R R m =-?=

2016年高考全国新课标1卷物理含详细解析

2016年普通高等学校招生全国统一考试(I 卷) 一、 选择题:本题共8小题,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,第14~17题只有一项符合题目要求,第18~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分。有选错的得0分。 1、一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上。若将云母介质移出,则电容器() A 、极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大 B 、极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大 C 、极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变 D 、极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变 2、现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子,其示意图如图所示,其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速,经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速,为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场,需将磁感应强度增加到原来的12倍。此离子和质子的质量比约为() A 、11 B 、12 C 、121 D 、144 3、一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻12R R 、和3R 的阻值分别是31ΩΩ、和4Ω,○A 为理想交流电 流表,U 为正弦交流电压源,输出电压的有效值恒定。当开关S 断开时,电流表的示数为I ;当S 闭合时,电流表的示数为4I 。该变压器原、副线圈匝数比为() A 、2 B 、3 C 、4 D 、5 4、利用三颗位置适当的地球同步卫星,可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯。目前,地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍。假设地球的自转周期变小,若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的,则地球自转周期的最小值约为() A 、1h B 、4h C 、8h D 、16h 5、一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则() A 、质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 B 、质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直

高考物理——动能与动量

动量与能量 测试时间:90分钟 满分:110分 第Ⅰ卷 (选择题,共48分) 一、选择题(本题共12小题,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8小题只有一个选项正确,第9~12小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分) 1.[2017·河北冀州月考]在光滑的水平桌面上有两个在同一直线上运动的小球a 和b ,正碰前后两小球的位移随时间变化的关系如图所示,则小球a 和b 的质量之比为 ( ) A .2∶7 B .1∶4 C .3∶8 D .4∶1 答案 B 解析 由位移—时间图象的斜率表示速度可得,正碰前,小球a 的速度v 1= 1-41-0 m/s =-3 m/s ,小球b 的速度v 2=1-01-0 m/s =1 m/s ;正碰后,小球a 、b 的共同速度v =2-16-1 m/s =0.2 m/s 。设小球a 、b 的质量分别为m 1、m 2,正碰过程,根据动量守恒定律有m 1v 1+m 2v 2=(m 1+m 2)v ,得m 1m 2=v -v 2v 1-v =14 ,选项B 正确。 2.[2017·江西检测]如图所示,左端固定着轻弹簧的物块A 静止在光滑的水平面上,物块B 以速度v 向右运动,通过弹簧与物块A 发生正碰。已知物块A 、B 的质量相等。当弹簧压缩到最短时,下列说法正确的是( )

A.两物块的速度不同 B.两物块的动量变化等值反向 C.物块B的速度方向与原方向相反 D.物块A的动量不为零,物块B的动量为零 答案 B 解析物块B接触弹簧时的速度大于物块A的速度,弹簧逐渐被压缩,当两物块的速度相同时,弹簧压缩到最短,选项A、D均错误;根据动量守恒定律有Δp A+Δp B =0,得Δp A=-Δp B,选项B正确;当弹簧压缩到最短时,物块B的速度方向与原方向相同,选项C错误。 3.[2017·黑龙江模拟] 如图所示,将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙角,右侧靠一质量为M2的物块。今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h 高处从静止开始落下,与圆弧槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确的是() A.小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒 B.小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量不守恒 C.小球在槽内运动的全过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒 D.若小球能从C点离开半圆槽,则其一定会做竖直上抛运动 答案 B 解析当小球在槽内由A到B的过程中,墙壁对槽有力的作用,小球与半圆槽组成的系统水平方向动量不守恒,故A、C错误,B正确。当小球运动到C点时,它的两个分运动的合速度方向是右上方,所以此后小球将做斜上抛运动,即C错误。 4.[2017·辽师大附中质检]质量相同的子弹a、橡皮泥b和钢球c以相同的初速度水平射向竖直墙,结果子弹穿墙而过,橡皮泥粘在墙上,钢球被以原速率反向弹回。关于它们对墙的水平冲量的大小,下列说法中正确的是() A.子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小相等 B.子弹对墙的冲量最小 C.橡皮泥对墙的冲量最小 D.钢球对墙的冲量最小 答案 B

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