高考物理精准培优专练十二动量守恒定律及其应用(含解析)
1.对应本知识点的考查,预计综合应用动量和能量观点解决碰撞模型问题是今后命题的热点,既可以将动量与力学知识结合,也可将动量和电学知识结合,作为理综试卷压轴计算题进行命题。 2.注意要点:
(1)使用动量守恒定律时,要注意是否满足动量守恒定律的条件;(2)在列式时一定要注意动量的矢量性。
典例1.(2019?全国III卷?25)静止在水平地面上的两小物块A、B,质量分别为mA=l.0 kg,mB=4.0 kg;两者之间有一被压缩的微型弹簧,A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0 m,如图所示。某时刻,将压缩的微型弹簧释放,使A、B瞬间分离,两物块获得的动能之和为Ek=10.0 J。释放后,A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.20,重力加速度取g=10 m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。 (1)求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小;
(2)物块A、B中的哪一个先停止?该物块刚停止时A与B之间的距离是多少? (3)A和B都停止后,A与B之间的距离是多少?
典例2.(2018?全国Ⅰ卷?24)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)爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度。
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1.右端带有光滑圆弧轨道质量为M的小车静置于光滑水平面上,如图所示,一质量为m的小球以速度v0
4水平冲上小车,关于小球此后的运动情况,以下说法正确的是( ) A.小球可能离开小车水平向右做平抛运动 B.小球可能从圆弧轨道上端抛出而不再回到小车 C.小球不可能离开小车水平向左做平抛运动 D.小球不可能离开小车做自由落体运动
2.(多选)如图,弹簧的一端固定在竖直墙上,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的小球从槽上高h处由静止开始自由下滑,则( ) A.在小球下滑的过程中,小球和槽组成的系统水平方向动量守恒 B.在小球下滑的过程中,小球和槽之间的相互作用力对槽不做功 C.被弹簧反弹后,小球能回到槽上高h处
D.被弹簧反弹后,小球和槽都做速率不变的直线运动
3.某电影里两名枪手在房间对决,他们各自背靠墙壁,一左一右。假设他们之间的地面光滑随机放着一均匀木块,木块到左右两边的距离不一样。两人拿着相同的步枪和相同的子弹同时朝木块射击一发子弹,听天由命。但是子弹都没有射穿木块,两人都活了下来反而成为了好朋友。假设你是侦探,仔细观察木块发
现右边的射孔(弹痕)更深。设子弹与木块的作用力大小一样,请你分析一下,哪个结论是正确的( ) A.开始时,木块更靠近左边的人,左边的人相对更安全
B.开始时,木块更靠近左边的人,右边的人相对更安 C.开始时,木块更靠近右边的人,左边的人相对更安全区 D.开始时,木块更靠近右边的人,右边的人相对更安全
4.一质量为m1的物体以v0的初速度与另一质量为m2的静止物体发生碰撞,其中m2=km1,k<1。碰撞可分为完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞以及非弹性碰撞。碰撞后两物体速度分别为v1和v2。假设碰撞在一维上进行,且一个物体不可能穿过另一个物体。物体1撞后与碰撞前速度之比r?1?k1?k1?r?1 B.?r? 1?k1?k1?k212?r? D. 1?k1?k1?kv1的取值范围是( ) v0A.C.0?r?5.如图所示,光滑的水平导轨上套有一质量为1 kg、可沿杆自由滑动的滑块,滑块下方通过一根长为1 m的轻绳悬挂着质量为0.99 kg的木块。开始时滑块和木块均静止,现有质量为10 g的子弹以500 m/s的水平速度击中木块并留在其中(作用时间极短),取重力加速g=10 m/s。下列说法正确的是( ) A.子弹和木块摆到最高点时速度为零 B.滑块的最大速度为2.5 m/s
C.子弹和木块摆起的最大高度为0.625 m
D.当子弹和木块摆起高度为0.4 m时,滑块的速度为1 m/s
6.(多选)水平面上的A、B两球沿一直线运动并发生正碰,如图所示为两球碰撞前、后的位移随时间变化的
图象,a、b分别为A、B两球碰前图象,c为碰撞后两球共同运动的图象,已知A球质量是m=2 kg,则由图象判断下列结论正确的是( )
A.由图象可知碰撞前A球做匀减速直线运动,B球做匀加速直线运动 B.碰撞前后A球动量变化量大小为4 kg?m/s C.B球质量为4kg 32
D.A、B两球碰撞前的总动量为3 kg?m/s
7.(多选)如图所示,光滑水平面上静置一质量为m、长为L的长木板B,木板上表面各处粗糙程度相同,一质量为m的小物块A(可视为质点)从左端以速度冲上木板,当v=v0时,小物块A历时t0恰好运动到木板右端与木板共速。此过程中A、B系统生热为Q,则( )