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1、非选择题 1.2016江苏单科,12C(2)已知光速为c,普朗克常量为h,则频率为的光子的动量为 。用 该频率的光垂直照射平面镜,光被镜面全部垂直反射回去,则光子在反射前后动量改变量的大小 为 。,A组 自主命题江苏卷题组,五年高考,答案 2,解析 光子的动量p= = ,垂直反射回去p= -(- )= 。,2.2017江苏单科,12C(3)甲、乙两运动员在做花样滑冰表演,沿同一直线相向运动,速度大小都 是1 m/s。甲、乙相遇时用力推对方,此后都沿各自原方向的反方向运动,速度大小分别为1 m/s 和2 m/s。求甲、乙两运动员的质量之比。,答案 见解析,解析 由动量守恒,有m1v1-m2v2=
2、m2v2-m1v1 解得 = 代入数据得 =,友情提醒 动量守恒定律的矢量性 应用动量守恒定律解题时,一定要先规定正方向,与规定正方向相反的速度,要代入负数进行计 算。若列式时已经考虑到了矢量性,则代入绝对值计算即可,如本题的解题过程就是如此。,3.2014江苏单科,12C(3)牛顿的自然哲学的数学原理中记载,A、B两个玻璃球相碰,碰撞后 的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为1516。分离速度是指碰撞后B对A的速 度,接近速度是指碰撞前A对B的速度。若上述过程是质量为2m的玻璃球A以速度v0碰撞质量为 m的静止玻璃球B,且为对心碰撞,求碰撞后A、B的速度大小。,答案 v0 v0,解析
3、设A、B球碰撞后速度分别为v1和v2 由动量守恒定律 2mv0=2mv1+mv2,且由题意知 = 解得v1= v0,v2= v0,4.2013江苏单科,12C(3)如图所示,进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80 kg和100 kg,他 们携手远离空间站,相对空间站的速度为0.1 m/s。A将B向空间站方向轻推后,A的速度变为0.2 m/s,求此时B的速度大小和方向。,答案 0.02 m/s 离开空间站方向,解析 以空间站为参考系,以v0的方向为正方向,由动量守恒定律 (mA+mB)v0=mAvA+mBvB 解得vB=0.02 m/s 方向远离空间站方向。,一、单项选择题 1.(2017课
4、标,14,6分)将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空,50 g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) ( ) A.30 kgm/s B.5.7102 kgm/s C.6.0102 kgm/s D.6.3102 kgm/s,B组 统一命题、省（区、市）卷题组,答案 A 本题考查动量守恒定律。由于喷出过程中重力和空气阻力可忽略,则模型火箭与燃 气组成的系统动量守恒。燃气喷出前系统静止,总动量为零,故喷出后瞬间火箭的动量与喷出燃 气的动量等值反向,可得火箭的动量大小等于燃气的动量大小,则|p火|
5、=|p气|=m气v气=0.05 kg600 m/ s=30 kgm/s,A正确。,易错点拨 系统中量与物的对应性 动量守恒定律的应用中,系统内物体至少为两个,计算各自的动量时,需注意速度与质量对应于 同一物体。,2.2015福建理综,30(2),6分如图,两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动,滑块A的质 量为m,速度大小为2v0,方向向右,滑块B的质量为2m,速度大小为v0,方向向左,两滑块发生弹性碰 撞后的运动状态是 ( ) A.A和B都向左运动 B.A和B都向右运动 C.A静止,B向右运动 D.A向左运动,B向右运动,答案 D 由于A、B碰前总动量为0,由动量守恒可知碰后总动量也为
6、0,因两滑块发生弹性碰 撞,故碰后A、B一定反向,即A向左运动,B向右运动,选项D正确。,3.(2014大纲全国,21,6分)一中子与一质量数为A(A1)的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核 静止,则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为 ( ) A. B. C. D.,答案 A 设中子质量为m,则原子核的质量为Am。设碰撞前后中子的速度分别为v0、v1,碰后 原子核的速度为v2,由弹性碰撞可得mv0=mv1+Amv2, m = m + Am ,解得v1= v0,故 = ,A正确。,4.(2013天津理综,2,6分)我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3 000 m接力三连冠。观 察发现,“接棒”的
7、运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上 甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间 在水平方向上的相互作用,则 ( ) A.甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量 B.甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反 C.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量 D.甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功,答案 B 甲、乙之间相互作用力的冲量大小相等,方向相反,A项错误。由I合=p知,甲、乙的动 量变化量等大反向,B项正确。在相同的作用时间内,作用力的位移不一定相同,因此甲、乙之间 的相互作用力做功不一定相等,由W合=Ek,知动能变化量不一定相
8、等,C、D项均错误。,5.2016天津理综,9(1)如图所示,方盒A静止在光滑的水平面上,盒内有一小滑块B,盒的质量是滑 块的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 。,二、非选择题,答案,解析 设滑块的质量为m,最终盒与滑块的共同速度为v 根据动量守恒得:mv=(m+2m)v 解得v= v 设滑块相对于盒的运动路程为s 根据能量守恒得:mgs= mv2- (m+2m)v2 解得s=,6.2016课标,35(2),10分如图,水平地面
9、上有两个静止的小物块a和b,其连线与墙垂直;a和b相 距l,b与墙之间也相距l;a的质量为m,b的质量为 m。两物块与地面间的动摩擦因数均相同。现 使a以初速度v0向右滑动。此后a与b发生弹性碰撞,但b没有与墙发生碰撞。重力加速度大小 为g。求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件。,答案 ,解析 设物块与地面间的动摩擦因数为。若要物块a、b能够发生碰撞,应有 m mgl 即 设在a、b发生弹性碰撞前的瞬间,a的速度大小为v1。由能量守恒有 m = m +mgl 设在a、b碰撞后的瞬间,a、b的速度大小分别为v1、v2,由动量守恒和能量守恒有 mv1=mv1+ v2 m = mv + v 联立式解
10、得v2= v1 由题意,b没有与墙发生碰撞,由功能关系可知 v gl 联立式,可得, 联立式,a与b发生碰撞,但b没有与墙发生碰撞的条件为 评分参考 式各1分(若式同时有小于和等于号,同样给分),式2分,式各1分, 式2分(若只有大于号,同样给分)。,7.2016课标,35(2),10分如图,光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体,斜面体右侧一蹲在 滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对冰面 3 m/s的速度向 斜面体推出,冰块平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升的最大高度为h=0.3 m(h小于斜面体的高 度)。已知小孩与滑板的总质量为m1=30 kg,冰块的质量为m2=
11、10 kg,小孩与滑板始终无相对运 动。取重力加速度的大小g=10 m/s2。 ()求斜面体的质量; ()通过计算判断,冰块与斜面体分离后能否追上小孩?,答案 见解析,解析 ()规定向右为速度正方向。冰块在斜面体上运动到最大高度时两者达到共同速度,设 此共同速度为v,斜面体的质量为m3。由水平方向动量守恒和机械能守恒定律得 m2v20=(m2+m3)v m2 = (m2+m3)v2+m2gh 式中v20=-3 m/s为冰块推出时的速度。联立式并代入题给数据得 m3=20 kg ()设小孩推出冰块后的速度为v1,由动量守恒定律有 m1v1+m2v20=0 代入数据得 v1=1 m/s 设冰块与斜
12、面体分离后的速度分别为v2和v3,由动量守恒和机械能守恒定律有 m2v20=m2v2+m3v3 m2 = m2 + m3 联立式并代入数据得,v2=1 m/s 由于冰块与斜面体分离后的速度与小孩推出冰块后的速度相同且处在后方,故冰块不能追上小 孩。,8.2016海南单科,17(2),8分如图,物块A通过一不可伸长的轻绳悬挂在天花板下,初始时静止;从 发射器(图中未画出)射出的物块B沿水平方向与A相撞,碰撞后两者粘连在一起运动,碰撞前B的 速度的大小v及碰撞后A和B一起上升的高度h均可由传感器(图中未画出)测得。某同学以h为纵 坐标,v2为横坐标,利用实验数据作直线拟合,求得该直线的斜率为k=1
13、.92 10-3 s2/m。已知物块A 和B的质量分别为mA=0.400 kg和mB=0.100 kg,重力加速度大小g=9.80 m/s2。 ()若碰撞时间极短且忽略空气阻力,求h-v2直线斜率的理论值k0。 ()求k值的相对误差(= 100%,结果保留1位有效数字)。,答案 ()2.0410-3 s2/m ()6%,9.(2015安徽理综,22,14分)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
14、/s2。 (1)求物块与地面间的动摩擦因数; (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,解析 (1)由动能定理,有-mgs= mv2- m 可得 =0.32 (2)由动量定理,有Ft=mv-mv 可得F=130 N (3)W= mv2=9 J,10.(2014北京理综,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无初速释放,A与B碰撞后结合为一 个整体,并沿桌面滑动。已知圆
15、弧轨道光滑,半径R=0.2 m;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=10 m/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)2 m/s (2)1 m/s (3)0.25 m,解析 设滑块的质量为m。 (1)根据机械能守恒定律mgR= mv2 得碰撞前瞬间A的速率v= =2 m/s (2)根据动量守恒定律mv=2mv 得碰撞后瞬间A和B整体的速率v= v=1 m/s (3)根据动能定理 (2m)v2=(2m)gl 得A和B整体沿水平桌面滑动的距离 l= =0.25 m,
16、1.2013福建理综,30(2),6分将静置在地面上,质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时 间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的 影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是 ( ) A. v0 B. v0 C. v0 D. v0,一、单项选择题,C组 教师专用题组,答案 D 根据动量守恒定律mv0=(M-m)v,得v= v0,选项D正确。,2.2015课标,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,三者均处于静止状态。现使A以某一速度向右 运动,求m和M之间
