11-19年高考物理真题分专题汇编之024动量守恒定律.pdf

11-1911-19年高考物理真题分专题汇编之年高考物理真题分专题汇编之 024024 动量守恒定律动量守恒定律1.20121.2012年物理上海卷年物理上海卷22（A组）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。答案：40；10，解析：总动量p MAv1MBv251025 40kgm/s；MBv2，代入数据可得：vB=10m/s碰撞过程中满足动量守恒，MAv1MBv2 MAv12.20112.2011年上海卷年上海卷22A.光滑水平面上两小球a、b用不可伸长的松弛细绳相连。开始时a球静止，b球以一定速度运动直至绳被拉紧，然后两球一起运动，在此过程中两球的总动量（填“守恒”或“不守恒”）；机械能（填“守恒”或“不守恒”)。答案：守恒，不守恒。解析：本题考查动量守恒定律及机械能守恒定律。两球在光滑水平地面上，外力和为零，故系统的总动量守恒。由于绳子在瞬间绷紧，系统的动能将有一部分转化为热量，故机械能不守恒。3.20133.2013年上海卷年上海卷22A质量为 M 的物块静止在光滑水平桌面上，质量为m的子弹以水平速度 v0射入物块后，以水平速度 2v0/3射出。则物块的速度为，此过程中损失的机械能为。2mv05M mmv0答案：,18M3M解析：由动量守恒定律，m v0=m2v0/3+Mv，解得 v=能为 E=mv0.由能量守恒定律，此过程中损失的机械3M11151m v02-m(2v0/3)2+Mv2=m v02-m2 v02。2221818M4.20154.2015年上海卷年上海卷 22A两小孩在冰面上乘坐“碰碰车”相向运动。A 车总质量为 50kg，以 2m/s的速度向右运动；B 车总质量为 70kg，以 3m/s的速度向左运动。碰撞后，A以 1.5m/s的速度向左运动，则 B 的速度大小为_m/s，方向向_（选填“左”或“右”）。答案：0.5；左解析：规定向右为正方向，由动量守恒定律得mAvA mBvB mAvA mBvB，解得 vB=-0.5m/s所以 B的速度大小为 0.5m/s，方向向左。5.20175.2017年新课标年新课标 I I 卷卷 14将质量为 1.00kg的模型火箭点火升空，50g燃烧的燃气以大小为 600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）A30kgm/sC6.0102 kgm/s【答案】A【解析】设火箭的质量为m1，燃气的质量为 m2，根据动量守恒，m1v1=m2v2，解得火箭的动量为：P=m2v2=m1v1=30 kgm/s，所以 A正确；BCD错误。6.20166.2016年上海卷年上海卷 22A.如图，粗糙水平面上，两物体A、B 以轻绳相连，在恒力F 作用下做匀速运动。某时刻轻绳断开，A在 F 牵引下继续前进，B最后静止。则在 B 静止前，A 和 B组成的系统动量_（选填：“守恒”或“不守恒“）。在 B 静止后，A和 B组成的系统动量。（选填：“守恒”或“不守恒“）【答案】守恒；不守恒【解析】轻绳断开前，A、B 做匀速运动，系统受到的拉力F 和摩擦力平衡，合外力等于零，即BAFB5.7102 kgm/sD6.3102 kgm/sF fA fB 0，所以系统动量守恒；当轻绳断开B静止之前，A、B 系统的受力情况不变，即F fA fB 0，所以系统的动量依然守恒；当B 静止后，系统的受力情况发生改变，即F fA mAa，系统合外力不等于零，系统动量不守恒。7.20167.2016年天津卷年天津卷 9、（1）如图所示，方盒A 静止在光滑的水平面上，盒内有一个小滑块B，盒的质量是滑块质量的 2倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为；若滑块以速度 v开始向左运动，与盒的左右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对于盒静止，则此时盒的速度大小为；滑块相对于盒运动的路程为。vBAv2v【答案】33g【解析】设滑块质量为m，则盒子的质量为 2m；对整个过程，由动量守恒定律可得：mv=3mv共解得 v共=v3由能量关系可知：mgx 121vmv 3m()2223v2解得：x 3g8.20148.2014 年理综重庆卷年理综重庆卷 4一弹丸在飞行到距离地面 5m 高时仅有水平速度 v=2m/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=10m/s2。则下列图中两块乙5m甲5m乙甲5m甲乙甲5m乙O0.5m2.5mO0.5m2.5mOB1m2m1mOD2mA弹片飞行的轨迹可能正确的是【答案】BC【解析】弹丸水平飞行爆炸时，在水平方向系统动量守恒，设m乙=m，则 m甲=3m，故爆炸前水平方向总动量 P=(3m+m)v=8m。而爆炸后两弹片做平抛运动，由平抛运动规律：h 12gt,x甲 v甲t,x乙 v乙t,2选项 A中：v甲=2.5m/s，v乙=0.5m/s(向左)，P=3m2.5+m(-0.5)=7m，不满足动量守恒，A错误；选项 B中：v甲=2.5m/s，v乙=0.5m/s，P=3m2.5+m0.5=8m，满足动量守恒，B正确；选项 C中：v甲=2m/s，v乙=1m/s，P=3m2+m1=7m，不满足动量守恒，C错误；选项 D中：v甲=2m/s，v乙=1m/s(向左)，P=3m2+m（-1）=5m，不满足动量守恒，D错误。9.20129.2012年理综重庆卷年理综重庆卷17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vt图象为v1.5v0v0O答：B解析：人与平板小车以共同的速度在水平地面上沿直线前行，由于受到阻力作用，做减速直线运动；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瞬间，系统动量守恒，(m+2m)v0=-m v0+2mv，解得 v=2 v0。人跳离后车向前做减速直线运动，直到停止，所以能正确表示At2v0v0Otv0OCtv00.5v0ODtvvv车运动的 vt图象为 B。10.201210.2012年理综天津卷年理综天津卷10（16分）、如图所示，水平地面上固定有高为h的平台，台面上固定有光滑坡道，坡道顶端距台面高也为 h，坡道底端与台面相切。小球A 从坡道顶端由静止开始滑下，到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小球 B 发生碰撞，并粘连在一起，共同沿台面滑行并从台面边缘飞出，落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半。两球均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为 g。求（1）小球 A刚滑至水平台面的速度 vA（2）A、B两球的质量之比 mA:mB解析：（1）小球 A 在坡道上只有重力做功机械能守恒，有解得vAhhAB12mAvA mAgh22gh（2）小球 A、B在光滑台面上发生碰撞粘在一起速度为v，根据系统动量守恒得mAvA(mA mB)v离开平台后做平抛运动，在竖直方向有12gt h2在水平方向有1h vt23联立化简得mAmB111.201411.2014年理综北京卷年理综北京卷22.（16分）如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和 B 分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A 无初速度释放，A与 B 碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑，半径R=0.2m;A 和 B的质量相等;A 和 B整体与桌面之间的动摩擦因数=0.2。取重力加速度 g=10m/s2。求:（1）碰撞前瞬间 A 的速率 v；（2）碰撞后瞬间 A和 B整体的速率 v;(3)A和 B 整体在桌面上滑动的距离l.【答案】（1）2m/s（2）1 m/s（3）0.25m【解析】（1）滑块从圆弧最高点滑到最低点的过程中，根据机械能守恒定律，有BAORmAgR 12mAvA2vA2gR 2m s（2）滑块 A与 B 碰撞，根据动量守恒定律，有mAvA(mAmB)v1v vA1m s2（3）滑块 A与 B 粘在一起滑行，根据动能定理，有1f l(mAmB)v22又f N(mAmB)gl 0.25m12.201112.2011年理综四川卷年理综四川卷23（6 分）随着机动车数量的增加，交通安全问题日益凸显。分析交通违法事例，将警示我们遵守交通法规，珍惜生命。一货车严重超载后的总质量为49t，以 54km/h的速率匀速行驶。发现红灯时司机刹车，货车即做匀减速直线运动，加速度的大小为2.5m/s2（不超载时则为 5m/s2）。若前方无阻挡，问从刹车到停下来此货车在超载及不超载时分别前进多远？若超载货车刹车时正前方25m处停着总质量为 1t的轿车，两车将发生碰撞，设相互作用0.1s后获得相同速度，问货车对轿车的平均冲力多大？解析：（1）货车刹车时的初速是v0=15m/s，末速是 0，加速度分别是 2.5m/s2和 5m/s2，根据位移2v0推论式得S 代入数据解得：超载S 45m；不超载S 22.5m。2a（2）货车与轿车相撞时的速度为v 2v02aS 22522.525 10m/s相撞时动量守恒，有Mv (M m)V得V 9.8m/s对轿车根据动量定理有ft mV解得f 9.810N13.201413.2014年理综天津卷年理综天津卷10（16分）如图所示，水平地面上静止放置一辆小车A，质量 mA=4kg，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 mB=2kg现对 A 施加一个水平向右的恒力F=10N，A运动一段时间后，小车左端固定的挡板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=0.6s，二者的速度达到 vt=2m/s求（1）A开始运动时加速度 a 的大小；（2）A、B碰撞后瞬间的共同速度v 的大小；（3）A的上表面长度 l【答案】（1）2.5m/s24lABF(2)1m/s(3)0.45m【解析】以 A为研究对象，由牛顿第二定律有F mAa代入数据解得a=2.5m/s2对 A、B碰撞后共同运动 t=0.6s的过程，由动量定理得Ft mAmBvtmAmBv代入数据解得 v=1m/s设 A、B发生碰撞前，A的速度为 vA，对 A、B 发生碰撞的过程，由动量守恒定律有mAvAmAmBvA 从开始运动到与B 发生碰撞前，由动能定理有12Fl mAvA2由式，代入数据解得l=0.45m14.201714.2017年天津卷年天津卷 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连接，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA=2 kg、mB=1 kg。初始时 A 静止与水平地面上，B 悬于空中。先将 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/s。（1）B从释放到细绳绷直时的运动时间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）t 0.6s；（2）v 2m s；（3）H 0.6m。【解析】（1）（1）B 从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有h 代入数据解得 t=0.6s（2）设细绳绷直前瞬间B速度大小为 vB，有vB gt细绳绷直瞬间，细绳张力远大于A、B 的重力，A、B 相互作用，由动量守恒得AB212gt2mBvB(mAmB)v之后 A做匀减速运动，所以细绳绷直后瞬间的速度v 即为最大速度，联立式，代入数据解得v=2 m/s（3）细绳绷直后，A、B一起运动，B恰好可以和地面接触，说明此时A、B的速度为零，这一过程中 A、B组成的系统机械能守恒，有1(mA mB)v2 mBgH mAgH2代入数据解得 H=0.6 m15.【2019年物理江苏卷】质量为M 的小孩站在质量为m的滑板上，小孩和滑板均处于静止状态，忽略滑板与地面间的摩擦小孩沿水平方向跃离滑板，离开滑板时的速度大小为v，此时滑板的速度大小为A.mvMB.MvmC.mvm MD.Mvm M【答案】B【解析】【详解】设滑板的速度为u，小孩和滑板动量守恒得：0 muMv，解得：u 确。Mv，故 B 正m