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2020届高考物理一轮复习热点题型归纳与变式演练专题17 动量与能量【专题导航】目录热点题型一 应用动量能量观点解决“子弹打木块”模型 (1)热点题型二 应用动量能量观点解决“弹簧碰撞”模型 (3)热点题型三 应用动量能量观点解决“板块”模型 (7)热点题型四 应用动量能量观点解决斜劈碰撞现象 (10)【题型演练】 (13)【题型归纳】热点题型一 应用动量能量观点解决“子弹打木块”模型子弹打木块实际上是一种完全非弹性碰撞。
作为一个典型，它的特点是：子弹以水平速度射向原来静止的木块，并留在木块中跟木块共同运动。
下面从动量、能量和牛顿运动定律等多个角度来分析这一过程。
设质量为m 的子弹以初速度0v 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。
要点诠释：子弹和木块最后共同运动，相当于完全非弹性碰撞。
从动量的角度看，子弹射入木块过程中系统动量守恒：()v m M mv +=0……①从能量的角度看，该过程系统损失的动能全部转化为系统的内能。
设平均阻力大小为f ，设子弹、木块的位移大小分别为1s 、2s ，如图所示，显然有d s s =-21对子弹用动能定理：20212121mv mv s f -=⋅- ……② 对木块用动能定理：2221Mv s f =⋅ ……③ ②相减得：()()2022022121v m M Mm v m M mv d f +=+-=⋅ ……④对子弹用动量定理：0-mv mv t f -=⋅ ……⑤ 对木块用动量定理：Mv t f =⋅……⑥【例1】(2019·江苏苏北三市模拟)光滑水平地面上有一静止的木块，子弹水平射入木块后未穿出，子弹和木块的v －t 图象如图所示．已知木块质量大于子弹质量，从子弹射入木块到达稳定状态，木块动能增加了50 J ，则此过程产生的内能可能是( )A ．10 JB ．50 JC ．70 JD ．120 J【答案】D.【解析】设子弹的初速度为v 0，射入木块后子弹与木块共同的速度为v ，木块的质量为M ，子弹的质量为m ，根据动量守恒定律得：mv 0＝(M ＋m )v ，解得v ＝mv 0m ＋M .木块获得的动能为E k ＝12Mv 2＝Mm 2v 202（M ＋m ）2＝Mmv 202（M ＋m ）·m M ＋m .系统产生的内能为Q ＝12mv 20－12(M ＋m )v 2＝Mmv 202（M ＋m ），可得Q ＝M ＋m m E k >50 J ，当Q ＝70 J 时，可得M ∶m ＝2∶5，因已知木块质量大于子弹质量，选项A 、B 、C 错误；当Q ＝120 J 时，可得M ∶m ＝7∶5，木块质量大于子弹质量，选项D 正确．【变式1】(2019·山东六校联考)如图所示，两个质量和速度均相同的子弹分别水平射入静止在光滑水平地面上质量相同、材料不同的两矩形滑块A 、B 中，射入A 中的深度是射入B 中深度的两倍．两种射入过程相比较( )A ．射入滑块A 的子弹速度变化大B ．整个射入过程中两滑块受的冲量一样大C ．射入滑块A 中时阻力对子弹做功是射入滑块B 中时的两倍D ．两个过程中系统产生的热量相同【答案】BD【解析】在子弹打入滑块的过程中，子弹与滑块组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可知，mv 0＝(M ＋m )v ，两种情况下子弹和滑块的末速度相同，即两种情况下子弹的速度变化量相同，A 项错误；两滑块质量相同，且最后的速度相同，由动量定理可知，两滑块受到的冲量相同，B 项正确；由动能定理可知，两种射入过程中阻力对子弹做功相同，C 项错误；两个过程中系统产生的热量与系统损失的机械能相同，D 项正确．【变式2】如图所示，质量为m ＝245 g 的物块(可视为质点)放在质量为M ＝0.5 kg 的木板左端，足够长的木板静止在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数为μ＝0.4。
高考物理专题训练：动量（基础卷）一、 (本题共10小题，每小题4分，共40分。
在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．下列有关动量的说法中正确的是( ) A ．物体的动量发生改变，其动能一定改变 B ．物体的运动状态改变，其动量一定改变C ．对于同一研究对象，若机械能守恒，则动量一定守恒D ．对于同一研究对象，若动量守恒，则机械能一定守恒 【答案】B【解析】物体的动量发生改变，其动能不一定改变，例如做匀速圆周运动的物体，选项A 错误；物体的运动状态改变，则速度发生变化，根据P ＝mv 知，动量一定改变。
故B 正确。
对于同一研究对象，若机械能守恒，则动量不一定守恒，例如做平抛运动的物体，选项C 错误；对于同一研究对象，若动量守恒，则机械能不一定守恒，如非弹性碰撞，故D 错误.2．以初速度竖直向上抛出一物体，空气阻力大小不变。
关于物体受到的冲量，以下说法正确的是( )A ．物体上升阶段和下落阶段受到的重力的冲量方向相反B ．物体上升阶段和下落阶段受到空气阻力冲量的大小相等C ．物体在下落阶段受到重力的冲量小于上升阶段受到重力的冲量D ．物体从抛出到返回抛出点，动量变化的方向向下 【答案】D【解析】物体向上运动的过程中空气的阻力的方向向下，则：1mg fa m ＝；下降的过程中空气的阻力方向向上，则：1-mg fa m ＝＜a 1，由于下降的过程中的位移等于上升过程中的位移，由运动学的公式可知上升的时间一定小于下降过程中的时间。
物体上升阶段和下落阶段受到的重力的方向都向下，所以重力的冲量方向相同。
故A 错误；物体上升阶段的时间小，所以物体上升阶段物体受到空气阻力冲量的大小小于下降阶段受到空气阻力冲量的大小。
故B 错误；物体上升阶段的时间小，物体在下落阶段受到重力的冲量大于上升阶段受到重力的冲量。
天津市物理动量守恒定律各地方试卷集合及解析一、动量守恒定律选择题1．如图所示，光滑弧形滑块P锁定在光滑水平地面上，其弧形底端切线水平，小球Q（视为质点）的质量为滑块P的质量的一半，小球Q从滑块P顶端由静止释放，Q离开P时的动能为1kE．现解除锁定，仍让Q从滑块顶端由静止释放，Q离开P时的动能为2kE，1k E和2k E的比值为（）A．12B．34C．32D．432．如图，在光滑水平面上放着质量分别为2m和m的A、B两个物块，弹簧与A、B栓连，现用外力缓慢向左推B使弹簧压缩，此过程中推力做功W。
然后撤去外力，则（）A．从撤去外力到A离开墙面的过程中，墙面对A的冲量大小为2mWB．当A离开墙面时，B的动量大小为2mWC．A离开墙面后，A的最大速度为8 9 W mD．A离开墙面后，弹簧的最大弹性势能为2 3 W3．如图甲所示，质量M=2kg的木板静止于光滑水平面上，质量m=1kg的物块（可视为质点）以水平初速度v0从左端冲上木板，物块与木板的v-t图象如图乙所示，重力加速度大小为10m/s2，下列说法正确的是（）A．物块与木板相对静止时的速率为1m/sB．物块与木板间的动摩擦因数为0.3C．木板的长度至少为2mD．从物块冲上木板到两者相对静止的过程中，系统产生的热量为3J4．如图所示，质量为m的小球从距离地面高度为H的A点由静止释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用，到达距地面深度为h的B点时速度减为零不计空气阻力，重力加速度为g。
则关于小球下落过程中，说法正确的是A．整个下落过程中，小球的机械能减少了mgHB．整个下落过程中，小球克服阻力做的功为mg(H+h)C．在陷入泥潭过程中，小球所受阻力的冲量大于mD．在陷入泥潭过程中，小球动量的改变量的大小等于m5．如图所示，足够长的光滑细杆PQ水平固定，质量为2m的物块A穿在杆上，可沿杆无摩擦滑动，质量为0.99m的物块B通过长度为L的轻质细绳竖直悬挂在A上，整个装置处于静止状态，A、B可视为质点。
高考物理天津力学知识点之动量图文答案一、选择题1．下列说法正确的是（ ）A ．若一个物体的动量发生变化，则动能一定变化B ．若一个物体的动能发生变化，则动量一定变化C ．匀速圆周运动的物体，其动量保持不变D ．一个力对物体有冲量，则该力一定会对物体做功2．如图所示，A 、B 是位于水平桌面上两个质量相等的小滑块，离墙壁的距离分别为L 和2L，与桌面之间的动摩擦因数分别为A μ和B μ，现给滑块A 某一初速度，使之从桌面右端开始向左滑动，设AB 之间、B 与墙壁之间的碰撞时间都很短，且碰撞中没有能量损失，若要使滑块A 最终不从桌面上掉下来，滑块A 的初速度的最大值为（ ）A ．()AB gL μμ+ B ．()2A B gL μμ+C ．()2A B gL μμ+D ．()12A B gL μμ+ 3．质量为m 的子弹以某一初速度0v 击中静止在粗糙水平地面上质量为M 的木块，并陷入木块一定深度后与木块相对静止，甲、乙两图表示这一过程开始和结束时子弹和木块可能的相对位置，设地面粗糙程度均匀，木块对子弹的阻力大小恒定，下列说法正确的是（ ）A ．若M 较大，可能是甲图所示情形：若M 较小，可能是乙图所示情形B ．若0v 较小，可能是甲图所示情形：若0v 较大，可能是乙图所示情形C ．地面较光滑，可能是甲图所示情形：地面较粗糙，可能是乙图所示情形D ．无论m 、M 、0v 的大小和地面粗糙程度如何，都只可能是甲图所示的情形 4．如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块．木箱和小木块都具有一定的质量．现使木箱获得一个向右的初速度v 0，则( )A．小木块和木箱最终都将静止B．小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动C．小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动D．如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动5．如图所示，质量m1=10kg的木箱，放在光滑水平面上，木箱中有一个质量为m2=10kg 的铁块，木箱与铁块用一水平轻质弹簧固定连接，木箱与铁块一起以v0=6m/s的速度向左运动，与静止在水平面上质量M=40kg的铁箱发生正碰，碰后铁箱的速度为v=2m/s,忽略一切摩擦阻力，碰撞时间极短，弹簧始终在弹性限度内，则A．木箱与铁箱碰撞后瞬间木箱的速度大小为4m/sB．当弹簧被压缩到最短时木箱的速度大小为4m/sC．从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧弹力对木箱的冲量大小为20N·s D．从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧弹性势能的最大值为160J6．如图所示，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上．槽的左侧有一竖直墙壁．现让一小球(可认为质点)自左端槽口A点的正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从A点进入槽内，则下列说法正确的是()A．小球离开右侧槽口以后，将做竖直上抛运动B．小球在槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功C．小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒D．小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒7．如图所示，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑，则（）A2ghB2ghC ．小球在下滑过程中，小球和槽组成的系统总动量守恒D ．小球自由下滑过程中机械能守恒8．我国的传统文化和科技是中华民族的宝贵精神财富，四大发明促进了科学的发展和技术的进步，对现代仍具有重大影响，下列说法正确的是（ ） A ．春节有放鞭炮的习俗，鞭炮炸响的瞬间，动量守恒但能量不守恒B ．火箭是我国的重大发明，现代火箭发射时，火箭对喷出气体的作用力大于气体对火箭的作用力C ．装在炮弹中的火药燃烧爆炸时，化学能全部转化为弹片的动能D ．指南针的发明促进了航海和航空，静止时指南针的N 极指向北方9．质量为m 1=1kg 和m 2（未知的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间极短，其x-t 图象如图所示，则A ．被碰物体质量为5kgB ．此碰撞一定为弹性碰撞C ．碰后两物体速度相同D ．此过程有机械能损失10．如图所示，甲木块的质量为1m ，以速度v 沿光滑水平地面向前运动，正前方有一静止的、质量为2m 的乙木块，乙上连有一轻质弹簧．甲木块与弹簧接触后A ．甲木块的动量守恒B ．乙木块的动量守恒C ．甲、乙两木块所组成的系统的动量守恒D ．甲、乙两木块所组成的系统的动能守恒11．用如图所示实验能验证动量守恒定律，两块小木块A 和B 中间夹着一轻质弹簧，用细线捆在一起，放在光滑的水平台面上，将细线烧断，木块A 、B 被弹簧弹出，最后落在水平地面上落地点与平台边缘的水平距离分别为1m A l =，2m B l =．实验结果表明下列说法正确的是A ．木块A 、B 离开弹簧时的速度大小之比:1:4A B v v = B ．木块A 、B 的质量之比:1:2A B m m =C ．弹簧对木块A 、B 做功之比:1:1A B W W =D ．木块A 、B 离开弹簧时的动能之比:1:2A BE E =12．如图所示,在光滑水平面上,有质量分别为2m 和m 的A B 、两滑块,它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧(弹簧与A B 、不拴连),由于被一根细绳拉着而处于静止状态.当剪断细绳,在两滑块脱离弹簧之后,下述说法正确的是（ ）A ．两滑块的动量大小之比:2:1AB p p = B ．两滑块的速度大小之比A B v v :2:1=C ．两滑块的动能之比12::kA kB E E =D ．弹簧对两滑块做功之比:1:1A B W W =13．马路”低头族”已经成为交通安全的一个大问题，一个小朋友手拿手机正在过马路，突然一阵急促鸣笛，手机掉在地上，还好有惊无险，小朋友没事，手机虽然戴着有很好缓冲作用的保护套，可是屏还是摔碎了。
2020年天津高考物理试题及答案本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。
第Ⅰ卷1至3页，第Ⅱ卷4至7页。
答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题上，并在规定位置粘贴考试用条形码。
答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。
考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
祝各位考生考试顺利！第Ⅰ卷注意事项：1．每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
2．本卷共8题，每题5分，共40分。
一、单项选择题（每小题5分，共25分。
每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1．在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识。
下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是2．北斗问天，国之夙愿。
我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍。
与近地轨道卫星相比，地球静止轨道卫星A ．周期大B ．线速度大C ．角速度大D ．加速度大3．新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨长城。
志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康保驾护航。
红外线和紫外线相比较A ．红外线的光子能量比紫外线的大B ．真空中红外线的波长比紫外线的长C ．真空中红外线的传播速度比紫外线的大D ．红外线能发生偏振现象，而紫外线不能4．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，周期为T ，0t =时的波形如图所示。
4T t =时A ．质点a 速度方向沿y 轴负方向B ．质点b 沿x 轴正方向迁移了1mC ．质点c 的加速度为零D ．质点d 的位移为-5cm5．水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意如图。
从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。
扣动扳机将阀门M 打开，水即从枪口喷出。
2020年全国全部10套高考物理试题全解全析汇编动量一、2020年高考物理试卷情况：1、全国I卷：河南、河北、湖南、湖北、山西、江西、安徽、广东、福建2、全国II卷：甘肃、青海、内蒙古、黑龙江、吉林、辽宁、宁夏、新疆、陕西、重庆3、全国III卷：云南、广西、贵州、四川、西藏4、北京卷5、天津卷6、江苏卷7、浙江卷（1月卷和7月卷）8、山东卷9、海南卷二、2020年高考物理试题赏析：1、（2020·全国I卷·T14）行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。
若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是（）A. 增加了司机单位面积的受力大小B. 减少了碰撞前后司机动量的变化量C. 将司机的动能全部转换成汽车的动能D. 延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积2、（2020·全国II卷·T21）水平冰面上有一固定的竖直挡板，一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上，他把一质量为4.0 kg的静止物块以大小为5.0 m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板，运动员获得退行速度；物块与挡板弹性碰撞，速度反向，追上运动员时，运动员又把物块推向挡板，使其再一次以大小为5.0 m/s的速度与挡板弹性碰撞。
总共经过8次这样推物块后，运动员退行速度的大小大于5.0 m/s，反弹的物块不能再追上运动员。
不计冰面的摩擦力，该运动员的质量可能为A. 48 kgB. 53 kgC. 58 kgD. 63 kg3、（2020·全国III卷·T15）甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。
已知甲的质量为1kg，则碰撞过程两物块损失的机械能为（）A. 3 JB. 4 JC. 5 JD. 6 J4、（2020·北京卷·T13）在同一竖直平面内，3个完全相同的小钢球（1号、2号、3号）悬挂于同一高度；静止时小球恰能接触且悬线平行，如图所示。
专题七动量挖命题【考情探究】分析解读动量定理和动量守恒定律是高考命题的重点和热点,常常与牛顿运动定律、能量守恒等知识综合考查。
考查形式以常见的运动情景或模型为依托,考查考生对这些核心知识的理解和掌握程度。
考生在复习时要结合已建立的物理观念,找到它们的区别与联系,建立完整的动力学体系,并注意培养自己的综合分析能力、根据实际问题构建物理模型的能力、科学推理以及科学论证的能力。
【真题典例】破考点【考点集训】考点一冲量、动量和动量定理1.如图所示,物体受与水平方向成30°角的拉力F作用,在水平面上向左做匀速直线运动,则( )A.物体共受到四个力的作用B.物体受到的支持力可能为零C.物体动量的变化量等于力F的冲量D.物体动能的变化量等于力F做的功答案A2.篮球运动员伸出双手去接传来的球时,两手会随球收缩至胸前。
这样做可以( )A.减小球对手的冲量B.减小球对手的冲击力C.减小球的动量变化量D.减小球的动能变化量答案B3.一质量为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。
答案(1)0.32 (2)130 N (3)9 J考点二动量守恒定律及其应用4.如图所示,一轻绳上端固定,下端系一木块,处于静止状态。
一颗子弹以水平初速度射入木块内(子弹与木块相互作用时间极短,可忽略不计),然后一起向右摆动直至达到最大偏角。
从子弹射入木块到它们摆动达到最大偏角的过程中,对子弹和木块,下列说法正确的是( )A.机械能守恒,动量不守恒B.机械能不守恒,动量守恒C.机械能不守恒,动量不守恒D.机械能守恒,动量守恒答案C5.在光滑水平地面上有静止的物体A和B,两物体间有压紧的轻质弹簧。
A的质量是B的2倍。
把连接物体的细绳剪断,弹簧恢复原长时( )A.A受到的合力大于B受到的合力B.A的速率是B的速率的一半C.A的加速度大于B的加速度D.A的动量是B的动量的两倍答案B6.如图甲所示,光滑水平面上的A物体以初速度v0去撞击静止的B物体,B物体上固定一质量不计的轻质弹簧。
已知A物体的质量为m1,B物体的质量为m2。
A物体在O点处开始压缩弹簧,此时刻设为0时刻,从开始压缩弹簧到将弹簧压缩至最短所用时间是t1,从弹簧最短到弹簧恢复到原长所用时间是t2。
A、B始终沿同一直线运动。
甲乙(1)请在乙图中画出弹簧弹力F随时间t变化的示意图,并求A物体在0~t1时间内所受到的合冲量。
(2)求弹簧被压缩到最短时所具有的弹性势能。
(3)若弹簧恢复原长时,A、B物体的动量恰好相等,求m1/m2。
答案(1)如图-(2)(3)3考点三动量和能量的综合应用7.以下实例中不是利用反冲现象的是( )A.当枪发射子弹时,枪身会同时向后运动B.乌贼向前喷水从而使自己向后游动C.火箭中的燃料燃烧向下喷气推动自身向上运动D.战斗机在紧急情况下抛出副油箱以提高机身的灵活性答案D8.(多选)如图所示,轻弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为2m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上,弧形槽底端与水平面相切,一个质量为m的小物块从槽高h处开始自由下滑,下列说法正确的是( )A.在下滑过程中,物块和弧形槽组成的系统机械能守恒B.在下滑过程中,物块和槽组成的系统在水平方向上动量守恒C.物块被弹簧反弹后,离开弹簧时的速度大小为v=D.物块压缩弹簧的过程中,弹簧的最大弹性势能E p=mgh答案ABD9.如图所示,在光滑水平地面上有A、B两个小物块,其中物块A的左侧连接一轻质弹簧。
物块A处于静止状态,物块B以一定的初速度向物块A运动,并通过弹簧与物块A发生弹性正碰。
对于该作用过程,两物块的速率变化可用速率-时间图像进行描述,在选项图所示的图像中,图线1表示物块A的速率变化情况,图线2表示物块B的速率变化情况。
则在这四个图像中可能正确的是( )答案B10.小铁块置于薄木板右端,薄木板放在光滑的水平地面上,铁块的质量大于木板的质量。
t=0时使两者获得等大反向的初速度开始运动,t=t1时铁块刚好到达木板的左端并停止相对滑动,此时与开始运动时的位置相比较,下列示意图符合实际的是( )答案A11.如图所示,在光滑水平面上有两个质量分别为m1和m2的小球A和B,小球B静止,小球A以速度v0做匀速运动,并将与小球B发生正碰。
(1)如果碰撞后两者粘在一起运动,求碰撞前后系统减少的动能;(2)如果两球之间发生的是弹性碰撞,求碰撞之后A、B两球的速度;(3)在“核反应堆”中需要给快中子减速,常用作减速剂的有石墨、重水和普通水(也叫轻水)。
中子在重水中与H核碰撞减速,在石墨中与C核碰撞减速,上述碰撞可简化为弹性碰撞模型:快中子与静止的靶核发生正碰。
请定量说明,仅从一次碰撞考虑,用重水和石墨作减速剂,哪种减速效果更好?答案(1)由动量守恒定律得: m1v0=(m1+m2)v共碰撞后系统减少的动能ΔE k=m1-(m1+m2)共两式联立解得:ΔE k=(2)由动量守恒定律得:m1v0=m1v1+m2v2其中v1和v2分别是碰后A、B两球的速度由机械能守恒定律得:m1=m1+m2两式联立解得:v1=-v0,v2=v0(3)由(2)问的结论可知:中子与靶核作用后的速度为v=-v0其中v0和v分别为中子与靶核作用前和作用后的速度,m和M分别为中子和靶核的质量。
中子和氘核作用后的速度为:v=-v0=-v0中子和碳核作用后的速度为:v=-v0=-v0由结果可知:仅从一次碰撞考虑,用重水作减速剂,效果更好。
炼技法【方法集训】方法1 动量和能量综合应用的几个典型模型1.如图所示,两物块B、C用轻质弹簧连在一起,置于光滑的水平面上,物块A以v0与B碰撞,在极短的时间内与B黏合在一起。
已知m A=m,m B=2m,则:(1)在A与B碰撞过程中损失的动能ΔE多大?(2)在A与B碰撞过程中A对B的冲量多大?(3)A、B、C与弹簧组成的系统具有的最大弹性势能E pmax=m,问C的质量是多少?答案(1)m(2)mv0(3)3m2.如图所示,质量为m=3 kg的小物块,以水平速度v0=10 m/s滑上原来静止在光滑水平面上、质量为M=2 kg 的小车,物块与小车间的动摩擦因数为μ=0.1,小车足够长。
求:(1)小物块相对小车静止时的速度大小;(2)从小物块滑上小车到相对小车静止所经历的时间;(3)从小物块滑上小车到相对小车静止时,系统产生的热量。
答案(1)6 m/s (2)4 s (3)60 J方法2 处理力学问题的三种方法3.如图所示,质量为m=0.05 kg的小物块A以一定大小的初速度v0,沿高为h=0.8 m的水平粗糙桌面向右滑行l=1.5 m后,与相同质量的小物块B发生碰撞,并粘在一起以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上s=0.8 m 远处。
已知物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.3,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,A、B均可视为质点。
求:(1)一起飞离桌面时的速度大小v;(2)碰撞过程中,A对B的冲量大小I;(3)小物块A的初速度大小v0。
答案(1)2 m/s (2)0.1 kg·m/s (3)5 m/s4.如图所示,半径R=0.1 m的竖直半圆形光滑轨道BC与水平面AB相切,A、B距离x=1 m。
质量m=0.1 kg 的小滑块1放在半圆形轨道末端的B点,另一质量也为m=0.1 kg的小滑块2,从A点以v0 = 2m/s的初速度在水平面上滑行,两滑块相碰,碰撞时间极短,碰后两滑块粘在一起滑上半圆形轨道。
已知滑块2与水平面之间的动摩擦因数μ=0.2。
取重力加速度g=10 m/s2。
两滑块均可视为质点。
求(1)碰后瞬间两滑块共同的速度大小v;(2)两滑块在碰撞过程中损失的机械能ΔE;(3)在C点轨道对两滑块的作用力大小F。
答案(1)3 m/s (2)0.9 J (3)8 N过专题【五年高考】A组基础题组1.(2018课标Ⅰ,14,6分)高铁列车在启动阶段的运动可看做初速度为零的匀加速直线运动。
在启动阶段,列车的动能( )A.与它所经历的时间成正比B.与它的位移成正比C.与它的速度成正比D.与它的动量成正比答案B2.(2017天津理综,4,6分)“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一。
摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。
下列叙述正确的是( )A.摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变B.在最高点时,乘客重力大于座椅对他的支持力C.摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零D.摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变答案B3.[2018天津理综,9(1)]质量为0.45 kg的木块静止在光滑水平面上,一质量为0.05 kg的子弹以200 m/s的水平速度击中木块,并留在其中,整个木块沿子弹原方向运动,则木块最终速度的大小是m/s。
若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5×103 N,则子弹射入木块的深度为m。
答案20 0.24.[2018江苏单科,12C(3)]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。
答案2mv+mgt5.(2017天津理综,10,16分)如图所示,物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳相连,跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧,质量分别为m A=2 kg、m B=1 kg。
初始时A静止于水平地面上,B悬于空中。
现将B竖直向上再举高h=1.8 m(未触及滑轮),然后由静止释放。
一段时间后细绳绷直,A、B以大小相等的速度一起运动,之后B恰好可以和地面接触。
取g=10 m/s2,空气阻力不计。
求:(1)B从释放到细绳刚绷直时的运动时间t;(2)A的最大速度v的大小;(3)初始时B离地面的高度H。
答案(1)0.6 s (2)2 m/s (3)0.6 m6.(2014天津理综,10,16分)如图所示,水平地面上静止放置一辆小车A,质量m A=4 kg,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计。
可视为质点的物块B置于A的最右端,B的质量m B=2 kg。
现对A施加一个水平向右的恒力F=10 N,A运动一段时间后,小车左端固定的挡板与B发生碰撞,碰撞时间极短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下继续运动,碰撞后经时间t=0.6 s,二者的速度达到v t=2 m/s。
