专题08高考试题汇编动量(答案附后面)

1、专题08动量定理以及动量守恒定律题型一、动量及动量定理的综合应用 1题型二、动量守恒定律与能量的综合应用模型一（碰撞类） 6题型三、动量守恒定律与能量的综合应用模型一（碰撞、弹簧类）21题型四、动量守恒定律与能量的综合应用模型（碰撞、反冲类） 24题型五、动量守恒定律与能量的综合应用模型三（碰撞、子弹木块、板块类）27题型六、动量守恒定律与能量的综合应用模型三（碰撞、轨道类）30题型七、实验：验证动量守恒定律 33题型一、动量及动量定理的综合应用1. （2019全国2） 质量为m=2000 kg的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中，司机突然发现前方100 m处有一警示牌。立即刹车。

2、刹车过程中，汽车所受阻力大小随时间变化可简化为图（a）中的图线。图（a）中，0t1时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间（这段时间内汽车所受阻力已忽略，汽车仍保持匀速行驶），t1=0.8 s； t1t2时间段为刹车系统的启动时间，t2=1.3 s；从t2时刻开始汽车的刹车系统稳定工作，直至汽车停止，已知从t2时刻开始，汽车第1 s内的位移为24 m,第4 s内的位移为1 m。（1）在图（b）中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的v-t图线；（2）求t2时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小；（3）求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及t1t2时间内汽车克服阻力做的功；从司机发

3、现警示牌到汽车停止，汽车行驶的距离约为多少（以t1t2时间段始末速度的算术平均值替代这段时间内汽车的平均速度）？O r(1.0 42M居图(b)2. (2018全国2)高空坠物极易对行人造成伤害.若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的 25层坠下，与地面的撞击时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为()A.10 NB. 102 NC.103 ND.104 N3. (2018北京)2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.某滑道示意图如下，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h=10 m,C是半径R=20 m圆弧的最低点，质量m=60 kg的运动员

4、从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a=4.5 m/s2,到达B点时速度vb=30 m/s.取重力加速度 g=10 m/s2.(1)求长直助滑道 AB的长度L;(2)求运动员在 AB段所受合外力的冲量的I大小；(3)若不计BC段的阻力，画出运动员经过 C点时的受力图，并求其所"' 受支持力Fn的大小.374. （2018江苏）如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m,运动速度的大小为 v,方向向下.经过时间t，小球的速度大小为 v,方向变为向上.忽略空气阻力，重力加速度为 g,求该运动过程中，小球所受弹簧弹力冲量的大小.5. （2017全国3） 质量为2 kg的物块在合外力

5、F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（）A . t=1 s时物块的速率为 1 m/sB . t=2 s时物块的动量大小为 4 kg m/sC. t=3 s时物块的动量大小为 5 kg m/sD. t=4 s时物块的速度为零6.（2015重庆）高空作业须系安全带.如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产 生作用力前人下落的距离为h （可视为自由落体运动），此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为（）m、2ghm . 2ghm , ghm . ghA. mg B. mgC. mg D

6、. mgtttt7. （2015北京）蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过 程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是（ ）A.绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小B.绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小C.绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大D.人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力8. （2015安徽）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。长物块以vo=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

7、为 7 m/s,碰后以6 m/s的速度把向运动直至静止。g取10 m/s2。(1)求物块与地面间的动摩擦因数；F；(2)若碰撞时间为 0.05s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小(3)求物物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功WoM 的卡通玩具稳定地悬停在空中。为9. (2015 全国 1) 某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为计算方便起见，假设水柱从横截面积为 S 的喷口持续以速度v0 竖直向上喷出；玩具底部为平板(面积略大于 S ) ； 水柱冲击到玩具底板后， 在竖直方向水的速度变为零， 在水平方向朝四周均匀散开。 忽略空气阻力。已知水的密度为 ，重力加速度大小为 g ，求：

8、(i) 喷泉单位时间内喷出的水的质量；(ii) 玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度。题型二、动量守恒定律与能量的综合应用模型一（碰撞类）10. （2019全国1）竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，小物块B静止于水平轨道的最左端，如图（a）所示。t=0时刻，小物块 A在倾斜轨道上从静止开始下滑，一段时间后与B发生弹性碰撞（碰撞时间极短）；当A返回到倾斜轨道上的 P点（图中未标出）时，速度减为 0,此时对其施加一外力，使其在倾斜轨道上保持静止。物块 A运动的v-t图像如图（b）所示，图中的v1和t1均为未知量。已知 A的质量为m,初始时A与B的高度差为H,重力

9、加速度大小为 g,不计空气阻力。（1）求物块B的质量；（2）在图（b）所描述的整个运动过程中，求物块A克服摩擦力所做的功；（3）已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等，在物块 B停止运动后，改变物块与轨道间的动摩擦因数, 然后将A从P点释放，一段时间后 A刚好能与B再次碰上。求改变前面动摩擦因数的比值。11. (2017江苏)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.12. (2018全国2)汽车A在水平冰雪路面上行驶，驾驶员发现其正前方停有

10、汽车B,立即采取制动措施，但仍然撞上了汽车 B.两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示，碰撞后B车向前滑动了 4.5 m,A车向前滑动了 2.0 m ,已知A和B的质量分别为2.0 x 10"g和L5 乂 10& kg,两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10,两车碰撞时间极短，在碰撞后车轮均没有滚动，重力加速度大小g = 10m/j.求(1)碰撞后的瞬间 B车速度的大小；(2)碰撞前的瞬间 A车速度的大小.13. （2014上海）动能相等的两物体 A、B在光滑水平面上沿同一直线相向而行，它们的速度大小之比Vi: V22:1 ,则动量之比Pa：Pb;两者碰后粘在一起运动

11、，其总动量与A原来动量大小之比P： Pa14. （2011福建）在光滑水平面上，一质量为m,速度大小为V的A球与质量为2m静止的B球碰撞后，A球的速度方向与碰撞前相反。则碰撞后B球的速度大小不可能是 。（题选项前的字母）A. 0.6 vB. 0.4 vC. 0.3 vD. 0.2 v15. （2014全国卷1）如图所示，质量分别为mA、mB的两个弹性小球 A、B静止在地面上，B球距地面的高度h=0.8 m, A球在B球的正上方，先将 B球释放，经过一段时间后再将A球释放，当A球下落t = 0.3s时，刚好与B球在地面上方的 P点处相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间A球的速度恰为零,已知mB=3mA,

12、重力加速度大小 g取10 m/s2,忽略空气阻力及碰撞中的动能损失.求：（1）B球第一次到过地面时的速度;（2）P点距离地面的高度.16. （2010全国2）小球A和B的质量分别为 mA和mB且mA> >mB 在某高度处将 A和B先后从静止释放。小球A与水平地面碰撞后向上弹回，在释放处的下方与释放出距离为H的地方恰好与正在下落的小球B发生正幢，设所有碰撞都是弹性的，碰撞事件极短。求小球 A、B碰撞后B上升的最大高度。10m、12m,两船沿同一直m的货物沿水平方向抛向17. （2011山东）如图所示，甲、乙两船的总质量（包括船、人和货物）分别为线同一方向运动，速度分别为2v°

13、;、v0o为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度（不计水的阻力）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.已知和B的质量相等；A和B整体与桌面之间的动摩擦因数科=0.2.重力加速v'；l.A和B分别静止18. (2014北京卷)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，小滑块在圆弧轨道的最高点和最低点.现将圆弧轨道光滑，半径 R=0.2 m； A度g取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(3) A和B整体在桌面上滑动的距离19. (2014全国)冰球运动员甲的质量为8

14、0.0 kg.当他以5.0 m/s的速度向前运动时，与另一质量为100 kg、速度为 3.0 m/s 的迎面而来的运动员乙相撞碰后甲恰好静止假设碰撞时间极短，求：(1 )碰后乙的速度的大小；(2) 碰撞中总机械能的损失20. (2014广东)图的水平轨道中，AC段的中点B的正上方有一探测器，C处有一竖直挡板，物体 P1沿轨 道向右以速度v1与静止在A点的物体P2碰撞，并接合成复合体P,以此碰撞时刻为计时零点，探测器只在t1 = 2 s至t2=4 s内工作.已知P1、P2的质量都为 m = 1 kg, P与AC间的动摩擦因数为 科=0.1, AB段 长L=4 m, g取10 m/s2, P1、P

15、2和P均视为质点，P与挡板的碰撞为弹性碰撞.(1)若v1 = 6 m/s,求P1、P2碰后瞬间的速度大小v和碰撞损失的动能 AE;(2) 若 P 与挡板碰后，能在探测器的工作时间内通过B 点，求 v1 的取值范围和 P 向左经过 A 点时的最大动台匕匚能 E.21. （2014江苏卷）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15 ： 16.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

16、 的速度大小22. （2014山东卷）如图所示，光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接，A的质量为m.开始时橡皮筋松弛，B静止，给A向左的初速度v0.一段时间后，B与A同向运动发生碰撞并粘在一起.碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间 A 的速度的两倍，也是碰撞前瞬间 B 的速度的一半求：(i )B的质量；(ii)碰撞过程中A、B系统机械能的损失.23. (2014天津)如图所示，水平地面上静止放置一辆小车A,质量mA = 4 kg,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 = 2 kg.现对A施加一个水平向右的恒力 F=10 N, A运动一段

17、时间后， 小车左端固定的挡板与 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=0.6 s,二者的速度达到 vt=2 m/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.24.(2015全国1).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,三者都处于静止状态，现使 A以某一速度向右运动，求 m和M之间满足什么条件才能使 A只与B、C各发生一次碰撞。设物体间的碰撞都是弹性的。25. (2015全国2)滑块

18、a、b沿水平面上同一条直线发生碰撞；碰撞后两者粘在一起运动；经过一段时间后，从光滑路段进入粗糙路段。两者的位置 x随时间t变化的图像如图所示。求：(i )滑块a、b的质量之比；(ii )整个运动过程中，两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比。26.（2015山东）如图，三个质量相同的滑块A、B、的初速度v0, 一段时间后 A与B发生碰撞，碰后 碰撞，碰后B、C粘在一起向右运动。滑块A、B - 求B、C碰后瞬间共同速度的大小。| A 1| B1 CC,间隔相等地静置于同一水平轨道上。现给滑块A向右AB分别以V。、Vo；的速度向右运动，B再与C发生 84与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值。

19、两次碰撞时间极短。A球在水平面上静止放置.B球向左运动27.（2015天津）如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板,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碰撞前、后两球总动能之比为 28. （2015广东）如图所示，一条带有圆轨道的长轨道水平固定，圆轨道竖直，底端分别与两侧的直轨道相切，半径R=0.5m,物块A以v0 = 6m/s的速度滑入圆轨道，滑过最高点Q,再沿圆轨道滑出后，与直轨道上P处静止的物块B碰撞，碰后粘在一起运动，P点左侧轨道光滑，右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列，每

20、段长度都为L=0.1m,物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为（1= 0.1 , A、B的质量均为m= 1kg（重力加速度g取10m/s2； A、B视为质点，碰撞时间极短）。 a tVkIl求A滑过Q点时的速度大小V和受到的弹力大小 F;（2）碰后AB最终停止在第k个粗糙段上，求 k的数值；碰后AB滑至第n个（nv k）光滑段上的速度 vn与n的关系式。29. （2010山东）如图所示，滑块 A、C质量均为m,滑块B质量为-mo开始时A、B分别以M、V2的速 2度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动，现将C无初速地放在 A上，并与A粘合不再分开，此时A与B相距较近，B与挡板相距足够远。若 B与挡板碰

21、撞将以原速率反弹，A与B碰撞将粘合在一起。为使 B能与挡板碰撞两次， 吊、V2应满足什么关系？Ei® 二30. (2010北京卷)雨滴在穿过云层的过程中，不断与漂浮在云层中的小水珠相遇并结合为一体，其质量逐渐增大。现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始质量为mo ,初速度为v0,下降距离l后于静止的小水珠碰撞且合并，质量变为mi o此后每经过同样的距离l后，雨滴均与静止的小水珠碰撞且合并，质量依次为 m2、m3(设各质量为已知量)。不计空气阻力。(1)若不计重力，求第 n次碰撞后雨滴的速度 vn ；(2)若考虑重力的影响，a.求第1次碰撞前、后雨滴的速度vi和vi

22、;,、，、,，一 八, 12b.求第n次碰撞后雨滴的动能一 mnVn。231. （2011全国2）质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为民初始时小物块停在箱子正中间，如图所示。现给小物块一水平向右的初速度v,小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，井与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为（）121 mM 2A. mv B.v22 m MC. N mgLD. N mgL232. （2011全国2）装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击。通过对一下简化模型的计算可

23、以粗略说明其原因。质量为2m、厚度为2d的钢板静止在水平光滑桌面上。质量为m的子弹以某一速度垂直射向该钢板，刚好能将钢板射穿。现把钢板分成厚度均为d、质量均为m的相同两块，间隔一段距离水平放置，如图所示。若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板，穿出后再射向第二块钢板，求子弹射入第二块钢板的深度。设子弹在钢板中受到的阻力为恒力，且两块钢板不会发生碰撞不计重力影响。题型三、动量守恒定律与能量的综合应用模型一（碰撞、弹簧类）34. （2019全国3）静止在水平地面上的两小物块A、B,质量分别为 mA=l.0kg , mB=4.0kg ；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.

24、0m ，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=10.0J 。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u=0.20。重力加速度取g=10m/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？35. （2013年全国2）如图，光滑水平直轨道上有三个质童均为m的物块A、 B、C。B的左侧固

25、定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质最不计 ）.设A以速度v。朝 B运动，压缩弹簧；当 A、 B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动。假设B和C碰撞过程时间极短。求：（1）从A开始压缩弹簧直至与弹黄分离的过程中，整个系统拐失的机械能；（2）弹簧被压缩到最短时的弹性势能。36. （2014浙江卷）如图所示，甲木块的质量为ml ,以速度v沿光滑水平地面向前运动，正前方有一静止的、质量为m2的乙木块，乙上连有一轻质弹簧.甲木块与弹簧接触后A.甲木块的动量守恒B.乙木块的动量守恒C.甲、乙两木块所组成的系统的动量守恒D.甲、乙两木块所组成系统的动能守恒37. （2011全国1）如图，ABC三个

26、木块的质量均为 m。置于光滑的水平面上，BC之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触可不固连，将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把BC紧连，使弹簧不能伸展，以至于BC可视为一个整体，现 A以初速 0沿BC的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起，以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使 C与A, B分离，已知C离开弹簧后的速度恰为0,求弹簧释放的势能。题型四、动量守恒定律与能量的综合应用模型（碰撞、反冲类）38. （2019全国 1） 最近，我国为 “长征九号 ”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为 3 km/s ，产

27、生的推力约为39. 106 N,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为（）A. 1.6 便2 kg B. 1.6 1 短 kg C. 1.6 1 靖 kgD. 1.6 106 kg39.（ 2018 全国 1） 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40. （2017全国1）将质量为1.00

28、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 kg m/sB . 5.7 102 kg m/sC. 6.0 102 kg m/sD . 6.3 102 kg m/s41 .（2014福建卷）一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离.已知前部分的卫星质量为m1,后部分的箭体质量为m2,分离后箭体以速率 v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为.（填选项前的字母）m2m2A ,

29、v0-v2 B, v0+v2 C, v0-mTv2 D, v0 + m1（v0 v2）42 . （2014重庆卷）一弹丸在飞行到距离地面 5 m高时仅有水平速度 v=2 m/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，重力加速度 g取10 m/s2,则下列图中两块弹片飞行的轨迹可 能正确的是43. （2015广东）在同一匀强磁场中,一4 , 一一a粒子（2He）和质子（11H )做匀速圆周运动，若它们的动量大小相等，则a粒子和质子（）A、运动半径之比是2:1B、运动周期之比是2:1C、运动速度大小之比是 4：1D.受到的洛伦兹力之比是2:144. （2015北

30、京）实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生 3衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图。则（A.轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外B.轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外C.轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里D.轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里45. （2015海南）运动的原子核 X放出粒子后变成静止的原子核 丫。已知X、丫和 粒子的质量分别是zM、和m2 ,真空中的光速为 5粒子的速度远小于光速。求反应后与反应前的总动能之差以及粒子 的动能。题型五、动量守恒定律与能量的综合应用模型三（碰撞、子弹木块、板块类）46. （2018天津）质量为0.4

31、5 kg 的木块静止在光滑水平面上，一质量为0.05 kg的子弹以200 m/s的水平速度击中木块，并留在其中，整个木块沿子弹原方向运动，则木块最终速度的大小是 m/s若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5X0 3 N ，则子弹射入木块的深度为 47. （2017天津卷）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静止于水平地面上，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=1

32、0 m/s2o空气阻力不计。求：.（T（1） B从释放到细绳刚绷直时的运动时间t;U（2） A的最大速度v的大小；山（3）初始时B离地面的高度 H。48. （2013年山东）如图所示，光滑水平轨道上放置长木板A （上表面粗糙）和滑块 C,滑块B置于A的左端，三者质量分别为 mA = 2kg、mB = 1kg、me = 2kg。开始时C静止，A、B 一起以Vo = 5m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞（时间极短）后 C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度起向右运动，且恰好不再与 C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间 A的速度大小。49. （2014安徽卷）在光滑水平地面上有一凹槽 A,

33、中央放一小物块 B.物块与左右两边槽壁的距离如图所示，L为1.0 m,凹槽与物块的质量均为 m,两者之间的动摩擦因数科为0.05.开始时物块静止，凹槽以v0=5 m/s初速度向右运动，设物块与凹槽槽壁碰撞过程中没有能量损失，且碰撞时间不计，g取10 m/s2.求：（1）物块与凹槽相对静止时的共同速度；（2）从凹槽开始运动到两者相对静止物块与右侧槽壁碰撞的次数;(3)从凹槽开始运动到两者刚相对静止所经历的时间及该时间内凹槽运动的位移大小.50. (2010全国1)如图所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放有一重物，右方有一竖直的墙.重物质量为木板质量的2倍，重物与木板间的动摩擦因数为.使木板与

34、重物以共同的速度 Vo向右运动，某时刻木板与墙发生弹性碰撞，碰撞时间极短 .求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间.设木板足够长，重物始终在木板上.重力加速度为g.iSEg"0.- 151. （2010福建）如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块。木箱和小木块都具有一定的质量。现使木箱获得一个向右的初速度V0,则。（填选项前的字母）A .小木块和木箱最终都将静止B.小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动C.小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动题型六、动量守

35、恒定律与能量的综合应用模型三（碰撞、轨道类）52. （2015福建）如图，质量为 M的小车静止在光滑的水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点，一质量为 m的滑块在小车上从 A点静止开始沿轨道滑下，重力加速度为go（1）若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力；（2）若不固定小车，滑块仍从 A点由静止下滑，然后滑入 BC轨道，最后从C点滑出小车，已知滑块质量m M ,在任一时刻滑块相对地面速度的水2平分量是小车速度大小的 2倍，滑块与轨道 BC间的动摩擦因数为 山求：滑块运动过程中，小车的最大速度Vm；滑块从B到C运动过程中，小

36、车的位移大小 So53. (2016年全国2)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前面的冰块均静止于冰面上.某时刻小孩将冰块以相对冰面3m/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 0.3m (h小于斜面体的高度).已知小孩与滑板的总质量为m 30kg,冰块的质量为 m2 10kg,小孩与滑板始终无相对运动取重力加速度的大小g 10m/s2.(i )求斜面体的质量；(ii )通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩?54. (2011海南)一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上， 其截面如图所示。图中ab为粗糙的水平

37、面,长度为L； bc为一光滑斜面，斜面和水平面通过与ab和bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接。现有一质量为m的木块以大小为 V0的水平初速度从a点向左运动，在斜面上上升的最大高度为h,返回后在到达 a点前与物体P相对静止。重力加速度为 go求(i)木块在ab段受到的摩擦力f；(ii)木块最后距a点的距离so题型七、实验: 验证动量守恒定律55.（2014全国2）现利用图（a）所示的装置验证动量守恒定律.在图 （a）中，气垫导轨上有 A、B两个滑块，滑块 A 右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器 （ 图中未画出 ） 的纸带相连；滑块 B 左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器（未完全画

38、出）可以记录遮光片通过光电门的时间图 （a）实验测得滑块 A的质量m1 = 0.310 kg,滑块B的质量m2= 0.108 kg,遮光片的宽度d=1.00 cm；打点计时 器所用交流电的频率 f=50.0 Hz.将光电门固定在滑块 B的右侧，启动打点计时器，给滑块 A一向右的初速 度，使它与B相碰.碰后光电计时显示的时间为AtB= 3.500 ms,碰撞前后打出的纸带如图 （b）所示.图（b）碰撞前后总动量之差若实验允许的相对误差绝对值 （ 碰前总动量X100%）最大为5%,本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律？写出运算过程.56. （2010北京）如图2用"碰撞实验器&quo

39、t;可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。图2实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量 （填选项前的符号）， 间接地解决这个问题。A .小球开始释放高度hB.小球抛出点距地面的高度 HC.小球做平抛运动的射程图2中。点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球mi多次从斜轨上 附置静止释放，找到其平均落地点的位置 P,测量平抛射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球mi从斜轨上骑置静止释放，与小球 m2相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是 。（填选项前的符 号）A .用天平测量两个小球的质量 m卜m2

40、B.测量小球mi开始释放高度hC.测量抛出点距地面的高度 HD.分别找到mi、m2相碰后平均落地点的位置 M、NE .测量平抛射程OM , ON若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表布为 （用中测量的量表不）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为 （用中测量的量表示）。经测定，mi=45.0g, m2=7.5g,小球落地点的平均位置距 O点的距离如图3所示。碰撞前、后 mi的动量分别为pi与pi',则pi:pi'=_ = :11;若碰撞结束时 m2的动量为p2'，则pi'：p2，=11：Pi 实验结果表明，碰撞前、后总动量的比值 为pip2有同学认为，在上述

41、实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大。请你用中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为 cm。专题 08 动量定理以及动量守恒定律图(b)题型一、动量及动量定理的综合应用 37题型二、动量守恒定律与能量的综合应用模型一（碰撞类） 43题型三、动量守恒定律与能量的综合应用模型一（碰撞、弹簧类）61题型四、动量守恒定律与能量的综合应用模型（碰撞、反冲类） 65题型五、动量守恒定律与能量的综合应用模型三（碰撞、子弹木块、板块类）69题型六、动量守恒定律与能量的综合应用模型三（碰撞、轨道类）73题型七、实验：验证动量守恒定律 76题型一、动

42、量及动量定理的综合应用1. （2019全国2） 质量为m=2000 kg的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中，司机突然发现前方100 m处有一警示牌。立即刹车。刹车过程中，汽车所受阻力大小随时间变化可简化为图（a）中的图线。图（a）中，0t1时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间（这段时间内汽车所受阻力已忽略，汽车仍保持匀速行驶），t1=0.8 s； t1t2时间段为刹车系统的启动时间，t2=1.3 s；从t2时刻开始汽车的刹车系统稳定工作，直至汽车停止，已知从t2时刻开始，汽车第1 s内的位移为24 m,第4 s内的位移为1 m。（1）在图（b）中定性画出从司机发现警示牌到

43、刹车系统稳定工作后汽车运动的v-t图线；（2）求t2时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小；（3）求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及t1t2时间内汽车克服阻力做的功；从司机发现警示牌到汽车停t1t2时间段始末速度的算术平均值替代这段时间内汽车的平均速度）？止，汽车行驶的距离约为多少（以41【答案】见解析【解析】（1） v-t图像如图所示。o4 I由 /.(2)设刹车前汽车匀速行驶时的速度大小为v1 ,则t1时刻的速度也为 v1 , t2时刻的速度为v2 ,在t2时刻后汽车做匀减速运动，设其加速度大小为 a,取At=1号设汽车在t2+(n-1) Att2+n A内的位移为sn,n=1,2,3, 一

44、 若汽车在t2+3 Att2+4姗间内未停止，设它在 t2+3A时亥ij的速度为v3 ,在t2+4 A t时刻的速度为v4,由运 动学公式有s1 s4 3a(N)2 1S v2 G -a(At) (2) 2v4 v2 4a用联立式，代入已知数据解得17v4m/s 6这说明在t2+4A时刻前，汽车已经停止。因此，式不成立。由于在t2+3Att2+4 A内汽车停止，由运动学公式 v3 v2 3a用2 as4 v；联立，代入已知数据解得a 8m/s2 , v2=28 m/s 或者 a 288 m/s2 , v2=29.76 m/s25但式情形下，v3<0,不合题意，舍去(3)设汽车的刹车系统稳

45、定工作时，汽车所受阻力的大小为fl,由牛顿定律有f1=ma 在t1t2时间内，阻力对汽车冲量的大小为1CI =-f1(t2 t1)2由动量定理有I mv1 m2 ?由动量定理，在t1t2时间内，汽车克服阻力做的功为1212W - mv1- mv2 ?22,联立？ 式，代入已知数据解得W 1.16 105 J从司机发现警示牌到汽车停止，汽车行驶的距离s约为sViti1一(Vi2V2)(t2 t1)2V22a联立？，代入已知数据解得s=87.5 m?2. (2018全国2)高空坠物极易对行人造成伤害.若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的 25层坠下，与地面的撞击时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生的冲

46、击力约为()A. 10 NB. 102 NC. 103 ND. 104 N【答案】C【解析】根据自由落体运动和动量定理有2gh=v2(h为25层楼的高度，约70 m),Ft=mv,代入数据解得F" 1X103N,所以C正确.3. (2018北京)2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.某滑道示意图如下，长直助滑道 AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h=10 m, C是半径R=20 m圆弧的最低点， 质量m=60 kg的运动员从 A处由静止开始匀加速下滑，加速度a=4.5 m/s2 ,到达B点时速度vB=30 m/s.取重力加速度g=10 m/s

47、2.(1)求长直助滑道 AB的长度L；(2)求运动员在 AB段所受合外力的冲量的I大小；(3)若不计BC段的阻力，画出运动员经过C点时的受力图，并求其所受支持力 FN的大小.【答案】(1) 100m,(2) 1 800 N s (3) 3 900 N【解析】(1)根据匀变速直线运动公式，有 L= (v2b_v2a)/2a=100 m(2)根据动量定理，有 I=mvb mvA=1 800 N s -(3)运动员经C点时重力与支持力提供其做圆周运动的向心力；根据动能定理，运动员在 BC段运动的过程中，有mgh=1/2mv2c-1/2mv2B根据牛顿第二定律，有FN-mg=mv2c/R联立解得 Fn

48、=3 900 N4. （2018江苏）如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为 m,运动速度的大小为 v,方向向下.经过时 间t,小球的速度大小为 v,方向变为向上.忽略空气阻力，重力加速度为 g,求该运动过程中，小球所受弹簧弹力冲量的大小.【答案】2mv+mgt【解析】取向上为正方向，动量定理mv-（-mv）=I且I=（F-mg）t解得 Ip=R=2mv+mgtF随时间t变化的图线5. （2017全国3） 质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。91如图所示，则（）A . t=1 s时物块的速率为 1 m/sD. t=4 s时物块的速度为零【答案】AB【解析】由动量定理可

49、得:Ft=mv,解得 vFtm,t=1 s时物块的速率为2 1m/ s=1 m/s,故 A 正2确；在F-t图中面积表示冲量，所以， t=2 s时物块的动量大小 P=Ft=2X2=4kg.m/s , t=3 s时物块的动量大小为 P/=(2 )2-1 ¥)kgm/s=3 kg m/s, t=4 s 时物块的动量大小为P/=(2 >2-1 勾kgm/s=2 kg m/s,所以 t=4 s 时物块 的速度为1m/s,故B正确，C、D错误。6. （2015重庆）高空作 业须系安全带.如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h （可视为自由

50、落体运动）.此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为（)A.m-gh mgm , 2ghm . ghB. tmg t=2 s时物块的动量大小为4 kg m/s t=3 s时物块的动量大小为5 kg m/s tmgD避mg【答案】A【解析】人下落h高度为自由落体运动，由运动学公式v2 2gh,可知v J丽；缓冲过程(取向上为正)由动量定理得(F mg)t 0 ( mv),解得：F m2gh mg ,故选Ao7. (2015北京)蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过 程简化为人沿竖直方向的

51、运动。从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是( )A.绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小B.绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小C.绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大D.人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力【答案】A【解析】从绳恰好伸直到人运动到最低点的过程中，绳对人的拉力始终向上，故冲量始终向上。此过程中人先加速再减速，当拉力等于重力时，速度最大，则动量先增大后减小，A正确，B、C错误，在最低点时，人的加速度向上，拉力大于重力，D错误。8. (2015安徽)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

52、，如 图所示。长 物块以vo=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的速度把向运动直至静止。g取10 m/s2。(1)求物块与地面间的动摩擦因数；(2)若碰撞时间为0.05s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F；(3)求物物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功Wo【答案】(1)0.32(2) F 130N(3) W 9J1 O 1 O【解析】(1)根据动能th理得：mgs - mv-mv0求得0.32；2 2(2)由动量定理得：F t mv/ mv得F=130N。1 /2(3) W -mv/2 9J29. (2015全国1)某游乐园

53、入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便起见，假设水柱从横截面积为 S的喷口持续以速度 V0竖直向上喷出；玩具底部为平板(面积略大于S);水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为 ，重力加速度大小为 g，求：(i)喷泉单位时间内喷出的水的质量；2V0(ii)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度。M2g2 2 22g 2 VoS【解析】(i)在一段很短的t时间内，可以为喷泉喷出的水柱保持速度Vo不变。该时间内，喷出水柱高度：l Vo t 喷出水柱质量：m V其中v为水柱体积，满足：V l S 由可得：喷泉单位时间内喷出的水的质量为Vo St(ii)设玩具底面相对于喷口的高度为h由玩具受力平衡得：F = Mg其中，F冲为玩具底部水体对其的作用力.由牛顿第三定律：1=%其中，F压为玩具时其底部下面水体的作用力U为水体到达玩具底部时的速度由运动学公式：v2 v022gh 在很短t时间内，冲击玩具水柱的质量为mmVo s t 由题意可知，在竖直方向上，对该部分水