专题16碰撞与动量守恒选修3-5第05期-高三物理百所名校好题速递分项解析汇编word版含解析

专题16碰撞与动量守恒选修3-5第05期-高三物理百所名校好题速递分项解析汇编word版含解析内容摘要：

 【答案】 C 【解析】 对铁 锤分析可知，其受重力与木桩的作用力；设向下为正方向，则有   0m g F t m v  ，得：mv mgF t  ，由牛顿第三定律可知，铁锤对桩的平均冲力为 mv mgt  ， C 正确； 考点： 考查动量定理的应用 【名师点睛】 在应用时要注意先明确正方向，然后才能列动量定理的关系式求解． 30．【 福建省厦门第一中学 2017届高三 12 月月考】一细绳系着小球，在光滑水平面上做圆周运动，小球质量为 m，速度大小为 1v ，做圆周运动的周期为 T，则以下说法中正确的是 A．经过时间2Tt，动量变化量为 0 B．经过时间4Tt，动量变化量大小为 2mv C．经过时间2Tt，细绳对小球的冲量大小为 2mv D．经过时间 4Tt ，重力对小球的冲量大小为 4mgT 【答案】 BCD 考点：考查了冲量 ， 动量 【名师点睛】关键是知道小球经过 2Tt ， 4Tt 后运动方向的变化 ， 需要知道动量也是矢量 ， 需要考虑方向的 31．【 福建省厦门第一中学 2017届高三 12 月月考】如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰，小球的质量分别为 1m 和 2m ，图乙为它们碰前后的 st 图像，已知 1m =，由此可以判断 A．碰前 2m 静止， 1m 向右运动 B．碰后 1m 和 2m 都向右运动 C．由动量守恒可以算出 2m = D．碰撞过程中系统损失了 的机械能 【答案】 AC 考点：考查了动量守恒定律 ， 位移 时间图像 【名师点睛】 st（位移时间）图象的斜率等于速度，由数学知识求出碰撞前后两球的速度，分析碰撞前后两球的运动情况．根据动量守恒定律求解两球质量关系，由能量守恒定律求出碰撞过程中系统损失的机械能． 32．【 河南省南阳市第一中学 2017届高三上学期第四次月考】如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为 1m和 2m 的两物块 A、 B 相连接，并静止在光滑的水平面上．现使 B瞬时获得水平向右的速度 3m/s，以此刻为计时起点，两 物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得 A．在 13tt、 时刻两物块达到共同速度 1m/s，且弹簧都处于伸长状态 B．从到 4t 时刻弹簧由压缩状态恢复到原长 C．两物体的质量之比为 12:mm=1∶ 2 D．在 2t 时刻 A与 B 的动能之比为 12: 8:1kkEE 【答案】 BD 考点：考查了牛顿第 二定律 ， 动量守恒 定律， 【名师点睛】 对于这类弹簧问题注意用动态思想认真分析物体的运动过程，注意过程中的功能转化关系；解答时注意动量守恒和机械能守恒列式分析，同时根据图象，分析清楚物体的运动情况 33．【 黑龙江省哈尔冰师范大学附属中学 2017 届高三上学期期中考试】 一质量为 m 的运动员从下蹲状态 开始 向上起跳，经 t 时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为 v，在此过程中（ ） A．地面对他的冲量 大小 为 mv mg t，地面对他做的功 为 212mv B．地面对他的冲量 大小 为 mv mg t，地面对他做的功为零 C．地面对他的冲量 大小 为 mv ，地面对他做的功为 212mv D．地面对他的冲量 大小 为 mv mg t ，地面对他做的功为零 【答案】 B 【解析】 人的速度原来为零，起跳后变化 v，则由动量定理可得： mvmvtmgI  ，故地面对人的冲量为 tmgmvI  ；而人在跳起时，人受到的支持力没有产生位移，故支持力不做功，故 B 正确。 考点 ：考查了动量定理，功的计算 【名师点睛】 已知初 、 末速度， 对物体进行受力分析， 则由动量定理可求得地面对人的冲量； 力对物体做的功等于力与物体在力方向上位移的乘积。 力和物体在力方向上有位移是力做功的必要条件。 所以 地面对人 不 做功。 34．【 黑龙江省哈尔冰师范大学附属中学 2017 届高三上学期期中考试】 如图所示，光滑水平面上有大小相同的 A、 B 两球在同一直线上运动。 两球质量关 系为 mB=2mA，规定向右为正方向， A、 B 两球的动量均为6kg•m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后 A 球的动量增量为﹣ 4kg•m/s，则（ ） A．左方是 A 球 B． 右 方是 A 球 C．碰撞后 A、 B 两球速度大小之比为 2： 5 D．碰撞后 A、 B 两球速度大小之比为 1： 10 【答案】 AC 【解析】 考点： 动量守恒定律 【名师点睛】 A、 B 两球的动量均为 6kg•m/s， 两球均向右运动，两球在发生碰撞，一定是速度大的追上速度小的发生的碰撞，所以可以判断 左方是 A球。 在碰撞过程中动量守恒．根据 A球的动量变化量可以求出B 球的 动量。 再根据两球质量关系，求出碰后两球的速度大小之比。 35．【 黑龙江省哈尔冰师范大学附属中学 2017 届高三上学期期中考试】 如图所示，将质量为 M半径为 R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，左侧靠墙角，右侧靠一质量为 M2的物块。 今让一质量为 m的小球自左侧槽口 A 的正上方 h 高处从静止开始落下，与圆弧槽相切自 A 点进入槽内，则以下结论中正确的是（ ） A．小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒 B．小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量 不 守恒 C．小球在槽内运动的全过程中， 小球、半圆槽和物块组成的系统动量 不 守恒 D． 若 小球 能从 C 点 离开半圆槽 ， 则其一定会 做竖直上抛运动 【答案】 BC 考点： 动量守恒定律 【名师点睛】本题为动量守恒定律的应用，要求我们会判断动量守恒的条件，并能根据动量守恒定律进行定性分析． 动量守恒的条件是系统不受外力或者所受外力之和为 0 ，小球从 A到 B 的过程， 小球、半圆槽和物块组成的系统 受到墙壁的作用，所以动量不守恒，小球从 B 到 C 过程， 小球、半圆槽和物块组成的系统 水平方向动量守恒，小球离开时， 小球、半圆槽和物块 有相同的水平速度。 小球还有竖直向上的速度，斜向上运动。 36．【 湖南师范大学附属中学 2017 届高三上学期月考（四）】如图所示，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，一个质量为 m(m＜ M)的小球从槽高 h处开始自由下滑，下列说法正确的是 ( ) A．在以后的运动过程中，小球和槽的水平方向动量始终守恒 B．在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功 C．全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒，且水平方向动量守恒 D．被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，但小球不能回到槽高 h 处 【答案】 D 【解析】小球在槽 上运动时，由于小球受重力，故两物体组成的系统外力之和不为零，故动量不守恒；当小球与弹簧接触相互作用时，小球受外力，故动量不再守恒，故 A错误；下滑过程中两物体都有水平方向的位移，而力是垂直于球面的，故力和位移夹角不垂直，故两力均做功，故 B 错误；全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒，但当小球与弹簧接触相互作用时，小球受外力，水平方向动量不守恒， C错误；因两物体均有向左的速度，若槽的速度大于球的速度，则两物体不会相遇，小球不会到达最高点；而若球速大于槽速，则由动量守恒可知，两物体会有向左的速度，由机械能守恒 可知，小球不会回到最高点，故 D正确；故选 D． 考点：机械能守恒定律、动量守恒定律 【名师点睛】小球在槽上运动时，由于小球受重力，小球与弹簧接触相互作用时，小球受外力，故两物体组成的系统动量不守恒。 全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒。 若槽的速度大于球的速度，则两物体不会相遇；而若球速大于槽速，则由动量守恒可知，两物体会有向左的速度，小球不会回到最高点。 37．【 湖南师范大学附属中学 2017 届高三上学期月考（四）】如图所示，光滑水平地面上静止放置由弹簧相连的木块 A和 B，开始时弹簧处于原长，现给 A一个向 右的瞬时冲量，让 A开始以速度 v0向右运动，若 mAmB，则 ( ) A．当弹簧压缩最短时， B 的速度达到最大值 B．当弹簧再次恢复原长时， A 的速度一定向右 C．当弹簧再次恢复原长时， A 的速度一定小于 B 的速度 D．当弹簧再次恢复原长时， A 的速度可能大于 B 的速度 【答案】 BC 考点：动量守恒定律 、能量守恒定律 【名师点睛】当两者速度相等时，弹簧压缩最短，加速度最大，但 B 的速度不是达到最大。 弹簧恢复原长时， B的速度达到最大。 A、 B相互作用过程中，系统动量守恒，但能量不可能凭空增加，不能违背能量守恒定律。 根据 动量守恒列方程，可求出两物体间的速度关系。 38．【 贵州省贵阳市第一中学 2017 届高三上学期第四次适应性考试】 有两个物体 a 和 b，其质量分别为am和bm，且abmm，它们的初动量相同，若 a 和 b 分别受不变的阻力aF和bF的作用，经过相同的位移后速度减为零，所用的时间分别是at和bt，则（ ） A.abFF，且abtt B.abFF，且abtt C.abFF，且abtt D.abFF，且abtt 【 答案 】 C 考点： 动能定理、动量定理的应用 【名师点睛】 本题综合考查动能、动量定理及位移公式，在解题时要注意如果题目中涉及时间时，则应考虑应用运动学公式，不涉及时间应优先采用动能定理或功能关系． 39．【 河南省南阳市第一中学 2017 届高三上学期第三次周考 】如图所示，倾角为 θ 固定斜面充分长，一质量为 m 上表面光滑的足够长的长方形木板 A 正以速度 v0 沿斜面匀速下滑，某时刻将质量为 2m 的小滑块 B无初速度地放在木板 A 上，则在滑块与木板都在滑 动的过程中（ ） A．木板 A 的加速度大小为 2gsinθ B．小滑块 B 的加速度大小为 2 gsinθ C．木板 A 和小滑块 B 的动能之和不变 D．木板 A 的动量为051mv时，小滑块 B 动量为054mv 【答案】 AD 【解析】 试题分析： 只有 A 时， A匀速下滑，则说明 A受到的重力分力与摩擦力等大反向；即  co ssin mgmg  ；若加上 B 物体后， A 对斜面的压力增大，则摩擦力变为  cos3mg ，而沿斜面方向下的力不变，由牛顿第二定律： mamgmg   s inc o s3 ，加速度 sin2gaA  ， A正确；对 B： BBB amm 2sin2  ，解得 singaB  ， B 错误；整体在沿斜 面方向受力平衡，故整体动量守恒，由动量守恒定律可知：021 2 mvmvmv  ，故当 A 动量为 051mv 时， B 的动量为 054mv ，此时动能之和202022 21509222 mvmvmPmPE BAk  ， C 错误； D 正确；故选 AD。 考点： 动量守恒定律、力的合成与分解的运用、牛顿第二定律、物体的动能。 【名师点睛】 对 A 受力分析，由牛顿第二定律可确定受力情况，再分析整体可以得出整体的加速度大小；由动量定理可求得合外力的冲量及两物体的动量大小 二 、非选择题 40．【 甘肃省兰州第一中学 2017 届高三 12 月月考】 （ 8 分）如图，长木板 ab 的 b 端固定一档板，木板连同档板的质量为 M=， a、 b间距离 s=。 木板位于光滑水平面上。 在木板 a端有一小物块，其质量 m=，小物块与木板间的动摩擦因数 μ=，它们都处于静止状态。 现令小物块以初速 v0 =，直到和档板相撞。 碰撞后，小物块恰好回到 a 端而不脱离木板。 求： (1)最终二者的速度； (2)碰撞过程中损失的机械能。 【答案】 (1)v=(2)E1= 考点：考查动量守恒定律；功能关系． 【名师点睛】本题考查动量守恒及功能关系，应明确机械能的损失有两部分，一部分来自于碰撞，另一部分来自于摩擦力做功，注意应用动量守恒定律求解时要注意规定正方向． 41．【 重庆市第一中学 2017 届高三上学期期中考试】 （ 10 分）如图所示，一砂袋用不可伸长的轻绳悬于 O点。 开始时砂袋处于静止状态，此后用弹丸以水平速度击中砂袋后均未穿出。 第一次弹丸的速度大小为 v0 ,打入砂袋后二者共同摆动的最大摆角为 θ（ θ90176。 ），当其第一次返回图示位置时，第二粒弹丸以另一水平速度 v 又 击中砂袋，使砂袋向右摆动且最大摆角仍为 θ。 若弹丸质量均为 m，砂袋质量为 7m，弹丸和砂袋形状大小均忽略不计 ,子弹击中沙袋后漏出的沙子质量忽略不计，重力加速度为 g， 求： ① 轻绳长度 L（用 θ、 g、 v0 表示）； ② 两粒弹丸的水平速度之比 v0/v 为多少。 【答案】 ① 20128 (1 cos )vL g  ② 0 817vv 【解析】 ① 设碰后弹丸和砂袋的共同速度为 v1，细绳长为 L，弹丸击中砂袋瞬间，动量守恒： mv0=(m+7m)v1， 砂袋摆动过程中只有重力做功，机械 能守恒，所以 211 8 8 (1 c o s )2 m v m g L    解得： 20128 (1。