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高考物理全国卷《动量》汇编

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2011年-2015年高考物理全国卷3-5汇编

1.(2011,35-2）如图，ABC三个木块的质量均为m。置于光滑的水平面上，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0v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0v，求弹簧释放的势能。

解析．（1）0hc 00hce 00hce

（2）解：设碰后A、B和C的共同速度的大小为v，由动量守恒得

03mvmv ①

设C离开弹簧时，A、B的速度大小为1v，由动量守恒得

1032mvmvmv ②

设弹簧的弹性势能为pE，从细线断开到C与弹簧分开的过程中机械能守恒，有

22210111(3)(2)222pmvEmvmv ③

由①②③式得弹簧所释放的势能为

2013pEmv ④

2．（2012，35-2）（9分）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

（i）两球a、b的质量之比；

（ii）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。

解：（i）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相碰时的速度为v，由机械能守恒定律得22212mgLmv ① 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。有动量守恒定律得 212()mvmmv②

设两球共同向左运动到最高处，细线与竖直方向的夹角为θ，由机械能守恒定律得212121()()(1cos)2mmvmmgL③

联立①②③式得12111cosmm

代入数据得1221mm

（ii）两球在碰撞过程中的机械能损失是 212()(1cos)QmgLmmgL

联立①⑥式，Q与碰前球b的最大动能Ek（Ek=2212mv）之比为

1221(1cos)kmmQEm⑦ 联立⑤⑦式，

并代入题给数据得212kQE

3.（2013，35-2）（9分) 在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A和B，两者相距为d。现给A一初速度，使A与B发生弹性正碰，碰撞时间极短:当两木块都停止运动后，相距仍然为d.已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ. B的质量为A的2倍，重力加速度大小为g.求A的初速度的大小。

4.（2014，35-2）(9分)如图，质量分别为mA、mB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=0.8m，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=0.3s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mB=3

mA，重力加速度大小g=10m/s2，忽略空气阻力及碰撞中的动能损失。求：（i）B球第一次到达地面时的速度；

（ii）P点距地面的高度。

解析．［物理—选修3-5］（15分）

（1）（6分） BCD 。

（2）(9分)

（i）解：设B球第一次到达地面时的速度大小为vB，由运动学公式有

2Bvgh ①

将h=0.8m代入上式，得

4/Bvms ②

（ii）解：

设两球相碰前后，A球的速度大小分别为1v和'1v（'1v=0），B球的速度分别为2v和'2v。由运动学规律可得

1vgt 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

122ABBmvmvmv ④

222122111222ABBmvmvmv ⑤

设B球与地面相碰后的速度大小为'Bv，由运动学及碰撞的规律可得

BBvv ⑥

设P点距地面的高度为h＇，由运动学规律可得

h＇=gvvB222' ⑦

联立②③④⑤⑥⑦式，并代入已知条件可得

0.75hm ⑧

5.（2015，35-2】（10分）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，三者都处于静止状态，现使A以某一速度向右运动，求m和M之间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。

解析：(1)答案

解析：光电效应中，入射光子能量，克服逸出功后多余的能量转换为电子动能，反向遏制电压；整理得，斜率即，所以普朗克常量，截距为，即，所以逸出功

答案：

解析：设A运动的初速度为，

A向右运动与C发生碰撞，根据弹性碰撞可得

可得

要使得A与B发生碰撞，需要满足，即

A反向向左运动与B发生碰撞过程，弹性碰撞

整理可得

由于，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

即 图（a） A C B 整理可得

解方程可得

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高考物理历年真题汇编+答案解析(专题5)：机械能与动量

高考物理历年真题汇编+答案解析(专题5)：机械能与动量

第1页共15页高考物理历年真题汇编+答案解析

专题5机械能与动量

（2020年版）

1．（2019年全国1卷16题）最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国

重型运载火箭的研发取得突破性进展.若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3km/s，产生的

推力约为4.8×106N，则它在1s时间内喷射的气体质量约为

A．1.6×102kgB．1.6×103kgC．1.6×105kgD．1.6×106kg

【答案】B

【解析】以气体为研究对象，设t=1s内喷出的气体质量为m，根据动量定理可得：

Ft=mv－0

其中v=3km/s=3000m/s.解得：

kg106.1

m/s3000s1N108.4

36





vFt

m

【分析】以气体为研究对象，根据动量定理列方程求解1s时间内喷射的气体质量.

【考点】动量定理

2．（2019年全国2卷18题）从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E

总等于动能E

k与重力势能E

p之和。

取地面为重力势能零点，该物体的E

总和E

p随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10

m/s2。由图中数据可得

A．物体的质量为2kg

B．h=0时，物体的速率为20m/s

C．h=2m时，物体的动能E

k=40J

D．从地面至h=4m，物体的动能减少100J

【答案】AD第2页共15页【解析】A：有图可知，h=4m时，E

p=80J，由E

p=mgh得m=2kg.故A正确.

B：h=0时，E

p=0，E

总=100J，所以物体的动能为100J，由2

01

2kEmv得v

0=10m/s.故B不正确.

C：h=2m时，E

p=40J，E

总=90J，所以物体的动能为50J.故C不正确.

D：h=0时，E

k=100J，h=4m时，E

k=0，所以从地面至h=4m，物体的动能减少100J.故D正确.

【分析】考察动能、重力势能之间转化.

【考点】动能、重力势能

3．（2019年全国3卷17题）从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小

高考物理专题力学知识点之动量难题汇编含答案解析

高考物理专题力学知识点之动量难题汇编含答案解析

高考物理专题力学知识点之动量难题汇编含答案解析

一、选择题

1．将一个质量为m的小球，以一定的初速度0v斜向上抛出，小球在空中运动t时间内的动量改变量大小为（不计空气阻力，重力加速度为g）（ ）

A．0mv B．02mv C．mgt D．0mgtmv

2．质量为1.0kg的小球从高20m处自由下落到软垫上，反弹后上升的最大高度为5.0m．小球与软垫接触的时间为1.0s，在接触时间内小球受到合力的冲量大小为（空气阻力不计，g取10m/s2）

A．10N·s B．20N·s C．30N·s D．40N·s

3．一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/s 2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( )

A． B．

C． D．

4．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和B，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．ABgL

B．2ABgL

C．2ABgL D．12ABgL

5．质量为m的质点作匀变速直线运动，取开始运动的方向为正方向，经时间t速度由v变为-v，则在时间t内 A．质点的加速度为2vt

B．质点所受合力为2mvt

C．合力对质点做的功为2mv

D．合力对质点的冲量为0

6．如图，一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上，斜面体质量为M，顶端高度为h，今有一质量为m的小物体，沿光滑斜面下滑，当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时，斜面体在水平面上移动的距离是( )

A．mhMm B．MhMm C．cotmhMm D．cotMhMm

高考物理专题汇编动量定理(一)

高考物理专题汇编动量定理(一)

高考物理专题汇编动量定理(一)

一、高考物理精讲专题动量定理

1．如图所示，静置于水平地面上的二辆手推车沿一直线排列，质量均为m，人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动，当车运动了距离L时与第二辆车相碰，两车以共同速度继续运动了距离L时停。车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k倍，重力加速度为g，若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用，碰撞吋间很短，忽咯空气阻力，求：

(1)整个过程中摩擦阻力所做的总功；

(2)人给第一辆车水平冲量的大小。

【答案】(1)-3kmgL；(2)10mkgL。

【解析】

【分析】

【详解】

(1)设运动过程中摩擦阻力做的总功为W，则

W=-kmgL-2kmgL=-3kmgL

即整个过程中摩擦阻力所做的总功为-3kmgL。

(2)设第一辆车的初速度为v0，第一次碰前速度为v1，碰后共同速度为v2，则由动量守恒得

mv1=2mv2

22101122kmgLmvmv

221(2)0(2)2kmgLmv

由以上各式得

010vkgL

所以人给第一辆车水平冲量的大小

010ImvmkgL

2．质量为m的小球，从沙坑上方自由下落，经过时间t1到达沙坑表面，又经过时间t2停在沙坑里．求：

⑴沙对小球的平均阻力F；

⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I．

【答案】(1)122()mgttt (2)1mgt

【解析】

试题分析：设刚开始下落的位置为A，刚好接触沙的位置为B，在沙中到达的最低点为C.⑴在下落的全过程对小球用动量定理：重力作用时间为t1+t2，而阻力作用时间仅为t2，以竖直向下为正方向，有：

mg(t1+t2)-Ft2=0, 解得：方向竖直向上

⑵仍然在下落的全过程对小球用动量定理：在t1时间内只有重力的冲量，在t2时间内只有总冲量（已包括重力冲量在内），以竖直向下为正方向，有：

mgt1-I=0,∴I=mgt1方向竖直向上

考点：冲量定理

高中物理专题汇编物理动量定理(一)及解析

高中物理专题汇编物理动量定理(一)及解析

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一、高考物理精讲专题动量定理

1．质量0.2kg的球,从5.0m高处自由下落到水平钢板上又被竖直弹起,弹起后能达的最大高度为4.05m.如果球从开始下落到弹起达最大高度所用时间为1.95s,不考虑空气阻力,g取10m/s2.求小球对钢板的作用力.

【答案】78N

【解析】

【详解】

自由落体过程 v12＝2gh1，得v1=10m/s；

v1=gt1 得t1=1s

小球弹起后达到最大高度过程0− v22＝−2gh2，得v2=9m/s

0-v2=-gt2 得t2=0.9s

小球与钢板作用过程设向上为正方向，由动量定理：Ft′-mg t′=mv2-（-mv1）

其中t′=t-t1-t2=0.05s

得F=78N

由牛顿第三定律得F′=-F，所以小球对钢板的作用力大小为78N，方向竖直向下；

2．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，

（1）求小球与地面碰撞前后的动量变化；

（2）若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小？（取g=10m/s2）．

【答案】（1）2kg•m/s；方向竖直向上；（2）12N；方向竖直向上；

【解析】

【分析】

【详解】

（1）小球与地面碰撞前的动量为：p1=m(－v1)=0.2×(－6) kg·m/s=－1.2 kg·m/s

小球与地面碰撞后的动量为p2=mv2=0.2×4 kg·m/s=0.8 kg·m/s

小球与地面碰撞前后动量的变化量为Δp=p2－p1=2 kg·m/s

（2）由动量定理得(F－mg)Δt=Δp

所以F=pt＋mg=20.2N＋0.2×10N=12N，方向竖直向上．

3．如图所示,两个小球A和B质量分别是mA＝2.0kg,mB＝1.6kg,球A静止在光滑水平面上的M点,球B在水平面上从远处沿两球的中心连线向着球A运动,假设两球相距L≤18m时存在着恒定的斥力F,L＞18m时无相互作用力.当两球相距最近时,它们间的距离为d＝2m,此时球B的速度是4m/s.求: