《2020届高考物理总复习微专题文档：第六章 动量 动量守恒定律 微专题49》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020届高考物理总复习微专题文档：第六章 动量 动量守恒定律 微专题49（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 方法点拨 1 对于弹性碰撞的动量守恒和能量守恒要熟知 对于和一个静止的物体发生 弹性碰撞后的速度表达式要熟记 如果在考场上来计算 太浪费时间 2 明确碰撞前瞬间 状态 碰撞后瞬间状态是碰撞过程的初 末状态 1 2018 湖北荆州质检 如图 1 所示 A B 两小球在光滑水平面上分别以动量 p1 4 kg m s 和 p2 6 kg m s 向右为正方向 做匀速直线运动 则在 A 球追上 B 球并与之碰撞的 过程中 两小球的动量变化量 p1和 p2可能分别为 图 1 A 2 kg m s 3 kg m s B 8 kg m s 8 kg m s C 1 kg m s 1 kg m s D 2
2、kg m s 2 kg m s 2 2017 湖北武汉 2 月调考 在光滑水平面上 物块 a 以大小为 v 的速度向右运动 物块 b 以大小为 u 的速度向左运动 a b 发生弹性正碰 已知 a 的质量远远小于 b 的质量 则碰 后物块 a 的速度大小是 A v B v u C v 2u D 2u v 3 2018 山东济宁期中 在光滑的水平地面上放有一质量为 M 带光滑 圆弧形槽的小车 一 1 4 质量为 m 的小铁块以速度 v 沿水平槽口滑去 如图 2 所示 若 M m 则铁块离开车时将 图 2 A 向左平抛 B 向右平抛 C 自由落体 D 无法判断 4 2017 北京海淀区零模 如图 3
3、 所示 在光滑水平地面上有 A B 两个小物块 其中物 块 A 的左侧连接一水平轻质弹簧 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 时间图象进行描述 在下图所示的图象中 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 则在这四个图象中可能正确的是 图 3 5 质量为 m1 1 kg 和 m2 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 4 所示 则 图 4 A 此碰撞一定为弹性碰撞 B 被碰物体质量为 2 kg C 碰后两物体速度相
4、同 D 此过程有机械能损失 6 多选 矩形滑块由不同材料的上 下两层粘合在一起组成 将其放在光滑的水平面上 质量为 m 的子弹以速度 v 水平射向滑块 若射击下层 子弹刚好不射出 若射击上层 则 子弹刚好能射穿一半厚度 如图 5 所示 则上述两种情况相比较 图 5 A 子弹的末速度大小相等 B 系统产生的热量一样多 C 子弹对滑块做的功不相同 D 子弹和滑块间的水平作用力一样大 7 多选 2017 江西新余一中第七次模拟 如图 6 所示 小车在光滑水平面上向左匀速运动 水平轻质弹簧左端固定在 A 点 物体与固定在 A 点的细线相连 物体压缩弹簧 物体与弹 簧未连接 某时刻细线断开 物体沿车滑动
5、到 B 端并粘在 B 端的油泥上 取小车 物体 和弹簧为一个系统 下列说法正确的是 图 6 A 若物体滑动中不受摩擦力 则全过程系统机械能守恒 B 若物体滑动中受摩擦力 全过程系统动量守恒 C 不论物体滑动中受不受摩擦力 小车的最终速度与断线前相同 D 不论物体滑动中受不受摩擦力 系统损失的机械能相同 8 如图 7 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 两球碰 撞前 后两球的总动能之比为 图 7
6、9 2017 广东广州 12 月模拟 如图 8 所示 水平面上相距为 L 5 m 的 P Q 两点分别固定 一竖直挡板 一质量为 M 2 kg 的小物块 B 静止在 O 点 OP 段光滑 OQ 段粗糙且长度 为 d 3 m 一质量为 m 1 kg 的小物块 A 以 v0 6 m s 的初速度从 OP 段的某点向右运动 并与 B 发生弹性碰撞 两物块与 OQ 段的动摩擦因数均为 0 2 两物块与挡板的碰撞时 间极短且均不损失机械能 重力加速度 g 10 m s2 求 图 8 1 A 与 B 在 O 点碰后瞬间各自的速度 2 两物块各自停止运动时的时间间隔 10 2018 甘肃天水一中学段考试 如
7、图 9 所示 在光滑的水平面上有一辆长平板车 它的 中央放一个质量为 m 的小物块 物块跟车表面的动摩擦因数为 平板车的质量 M 2m 车与物块一起向右以初速度 v0匀速运动 车跟右侧的墙壁相碰 设车跟墙壁碰撞的时间很 短 碰撞时没有机械能损失 重力加速度为 g 求 图 9 1 平板车的长度 L 至少多长时 小物块才不会从车上落下来 2 若在车的左侧还有一面墙壁 左右墙壁相距足够远 使得车跟墙壁相碰前 车与小物块 总是相对静止的 车在左右墙壁间来回碰撞 碰撞 n 次后 物块跟车一起运动的速度 vn 3 在车与左右墙壁来回碰撞的整个过程中 小物块在车表面相对于车滑动的总路程 s 答案精析答案精析
8、 1 D 由于碰撞过程中动量守恒 两小球动量变化大小相等 方向相反 因此 A 错误 因为碰撞的过程中系统动能不增加 若 p1和 p2分别为 8 kg m s 8 kg m s 则p1 4 kg m s p2 14 kg m s 根据 Ek 知相撞过程中系统动能增加 B 错误 两球碰撞的 p2 2m 过程中 B 球的动量增加 p2为正值 A 球的动量减小 p1为负值 故 C 错误 变化量 分别为 2 kg m s 2 kg m s 符合动量守恒 动能不增加以及实际的规律 故 D 正确 2 C 3 C 小铁块和小车组成的系统水平方向不受外力 系统水平方向的动量守恒 以向左为 正方向 由动量守恒定律
9、得 mv Mv车 mv铁 由机械能守恒定律得 mv2 Mv车2 mv铁2 1 2 1 2 1 2 解得铁块离开小车时 v铁 0 v车 v 所以铁块离开时将做自由落体运动 故 A B D 错误 C 正确 4 B 物块 B 压缩弹簧的过程 开始时 A 做加速运动 B 做减速运动 两个物块的加速 度增大 当弹簧压缩至最短时 二者的速度相等 此后 A 继续加速 B 继续减速 当弹簧 恢复原长时 B 离开弹簧 A B 均做匀速直线运动 C D 错误 由动量守恒定律和机械能 守恒定律可得 碰后速度 vA v0 vB v0 A B 两项中碰后 B 的速度为正 2mB mA mB mB mA mA mB 值
10、可知 mB mA 故 vA v0 v0 故 A 错误 B 正确 2 mA mB 1 5 A x t 图象的斜率表示物体的速度 由题图求出碰撞前后的速度分别为 v1 4 m s v2 0 v1 2 m s v2 2 m s 由动量守恒定律 m1v1 m1v1 m2v2 得 m2 3 kg 根据动能表达式以及以上数据计算碰撞前 后系统总动能均为 8 J 机械能没有 损失 因此是弹性碰撞 B C D 错误 A 正确 6 AB 根据动量守恒 两种情况下最终子弹与木块的速度相等 A 正确 根据能量守恒 可知 初状态子弹动能相同 末状态两木块与子弹的动能也相同 因此损失的动能转化成 的热量也相同 B 正确
11、 子弹对滑块做的功等于滑块末状态的动能 因此做功相同 C 错 误 产生的热量 Q Ff x 由于产生的热量相同 而相对位移 x 不同 因此子弹和滑块 间的水平作用力大小不同 D 错误 7 BCD 物体与油泥粘合的过程 发生非弹性碰撞 系统机械能有损失 故 A 错误 整 个系统在水平方向不受外力 竖直方向上合外力为零 则系统动量一直守恒 故 B 正确 取系统的初速度方向为正方向 根据动量守恒定律可知 物体沿车滑动到 B 端粘在 B 端的 油泥上后系统共同的速度与初速度是相同的 故 C 正确 由 C 的分析可知 当物体与 B 端 橡皮泥粘在一起时 系统的速度与初速度相等 所以系统的末动能与初动能是
12、相等的 系 统损失的机械能等于弹簧的弹性势能 与物体滑动中受不受摩擦力无关 故 D 正确 8 4 1 9 5 解析 设 A B 球的质量分别为 mA和 mB A 球碰撞后的速度大小为 vA2 B 球碰撞前 后 的速度大小分别为 vB1和 vB2 由题意知 vB1 vB2 3 1 vA2 vB2 A B 碰撞过程由动量守 恒定律得 mBvB1 mAvA2 mBvB2 所以有 A B 两球碰撞前 后的总动能 mA mB vB1 vB2 vA2 4 1 之比为 1 2mBvB12 1 2mBvB22 1 2mAvA22 9 5 9 1 2 m s 方向向左 4 m s 方向向右 2 1 s 解析 1
13、 设 A B 在 O 点碰后的速度分别为 v1和 v2 以向右为正方向 由动量守恒 mv0 mv1 Mv2 碰撞前后动能相等 mv02 mv12 Mv22 1 2 1 2 1 2 解得 v1 2 m s 负号表示方向向左 v2 4 m s 方向向右 2 碰后 两物块在 OQ 段减速时加速度大小均为 a g 2 m s2 B 经过 t1时间与 Q 处挡板碰 由运动学公式 v2t1 at12 d 1 2 得 t1 1 s t1 3 s 舍去 与挡板碰后 B 的速度大小 v3 v2 at1 2 m s 反弹后减速时间 t2 1 s v3 a 反弹后经过位移 x1 1 m B 停止运动 v32 2a
14、物块 A 与 P 处挡板碰后 以 v4 2 m s 的速度滑上 O 点 经过 x2 1 m 停止 v42 2a 所以最终 A B 的距离 x d x1 x2 1 m 两者不会碰第二次 在 A B 碰后 A 运动总时间 tA 3 s 2 L d v1 v4 g B 运动总时间 tB t1 t2 2 s 则时间间隔 tAB 1 s 10 1 2 3 8v02 3 g v0 3n 3v02 2 g 解析 1 平板车跟右侧墙壁相碰后速度大小不变 方向相反 车与物块有相对运动 车与 物块之间的滑动摩擦力 Ff mg 设物块与车共同速度为 v1 对车与物块组成的系统 以向左的方向为正方向 根据动量守 恒定
15、律有 M m v0 M m v1 设平板车的长至少为 L 根据能量守恒定律有 M m v02 M m v12 FfL 1 2 1 2 1 2 解得 L 8v02 3 g 2 由 1 可解得 v1 v0 3 平板车和物块一起向右运动 与墙壁碰撞后共同速度为碰撞前的 那么平板车和物块以相 1 3 同的速度 v1与左侧墙壁碰撞后最终的共同速度为 v2 与向右碰撞过程相同 所以 v2 v1 2v0 1 3 1 3 所以经过 n 次碰撞后的速度 vn v0 3n 3 经过足够多的碰撞后 由于不断有摩擦力做功 机械能转化为内能 机械能逐渐减少 最后全都转化为内能 Ffs M m v02 1 2 整理得 s 3v02 2 g
