专题16 动量选修3 5 2016年高考联考模拟物理试题分项版解析解析版2

1、 1【2016·上海卷】如图，粗糙水平面上，两物体A、B以轻绳相连，在恒力F作用下做匀速运动。某时 刻轻绳断开，在F牵引下继续前进，B最后静止。则在B静止前，A和B组成的系统动量_（选填：“守恒”或 “不守恒”）。在B静止后，A和B组成的系统动量 。（选填：“守恒” 或“不守恒“） 【答案】守恒；不守恒 【考点定位】动量守恒条件 【方法技巧】先通过匀速运动分析A、B整体的合外力，再分析轻绳断开后A、B整体的合外力，只要 合外力为零，系统动量守恒，反之不守恒。 22016AB，盒的质量是滑块质·天津卷】如图所示，方盒【静止在光滑的水平面上，盒内有一个小滑块2v开始向左运动，块

2、以速度滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为与盒的左右壁发生。若滑量的倍， _，无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对盒静止，则此时盒的速度大小为_ 。滑块相对于盒运动的路程为 2vv 【答案】 ?3g3vmv=3mvm2m，解得，则盒的质量为；对整个过程，由动量守恒定律可得【解析】设滑块质量为共共2vvv1122?x)?3m?(mgx?mv? =。，由能量守恒定律可知，解得 ?g33322 【考点定位】动量守恒定律、能量守恒定律【名师点睛】此题是对动量守恒定律及能量守恒定律的考查；关键是分析两个物体相互作用的物理过程，选择好研究的初末状态，根据动量守恒定律和能量守恒定律列出方程；注意

3、系统的动能损失等于摩擦 力与相对路程的乘积。A201638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·海南卷】如图，物块分）（【BAB的速度的相撞，碰撞后两者粘连在一起运动；碰撞前沿水平方向与（图中未画出）射出的物块hhvAB为纵坐标，及碰撞后一起上升的高度大小和均可由传感器（图中未画出）测得。某同学以2-32B/mvk=1.92 ×10A s的质和为横坐标，利用实验数据作直线拟合，求得该直线的斜率为。已知物块2 g=9.80 m/s=0.400 kgmm=0.100 kg。和量分别为，重力加速度大小BA 2 ihvk；）若碰撞时间极短且忽略空气阻力，求（直线

4、斜率的理论值0k?k0 1×=100%iik。位有效数字）求，结果保留值的相对误差（k0322.04×i6% /m 10ii s）【答案】（）（ k?k0 ii=100%×）按照定义（k0=6% 式和题给条件得由【考点定位】动量守恒定律、机械能守恒定律 【名师点睛】本题考查动量守恒定律的应用，要注意正确选择研究对象，并分析系统是否满足动量守恒以及机械能守恒，然后才能列式求解。 4201610M的卡通玩具稳卷】【（·全国新课标分）某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为Sv竖直向上喷出；玩定地悬停在空中。为计算方便起见，假设水柱从横截面积为的喷口持续以

5、速度0S）；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝具底部为平板（面积略大于g 。求，重力加速度大小为四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为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。（22vgM?0vS? iii）【答案】（ 0222?vS2g20 1122v)(?mm+(?)gh=(?m)vt? 时间内喷出的水，有能量守恒得对于:来源 022?p=(?m)vt?h 时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为在高度处，F?t=?p F，根据动量定理有设水对玩具的作用力的大小为F=Mg 由于玩具在空中悬停，由力的平

6、衡条件得22vgM0?h? 式得联立 222?v2S2g0 【考点定位】动量定理、机械能守恒定【名师点睛】本题考查了动量定理的应用，要知道玩具在空中悬停时，受力平衡，合力为零，也就是水对玩具的冲力等于玩具的重力。本题的难点是求水对玩具的冲力，而求这个冲力的关键是单位时间内水的质量，注意空中的水柱并非圆柱体，要根据流量等于初刻速度乘以时间后再乘以喷泉出口的面积S求出流量，最后根据m=V求质量。 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10（·全国新课标卷】2016【5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

7、，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m=30 kg，冰块的质量为m=10 kg，小孩与滑板始终无相对运动。取重力加速度212。=10 m/s 的大小g （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？ 【答案】（i）20 kg （ii）不能 来源:【解析】（i）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 111222mv?mv+mv 3232220222联立式并代入数据得v=1 m/s 2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

8、，故冰块不能追上小孩。 【考点定位】动量守恒定律、机械能守恒定律 【名师点睛】此题是动量守恒定律及机械能守恒定律的综合应用问题；解题关键是要知道动量守恒的条件及两物体相互作用时满足的能量关系，列方程即可；注意动量守恒定律的矢量性，知道符的含义；此 题难度中等，意在考查考生灵活利用物理知识解决问题的能力。 6【2016·全国新课标卷】如图，水平地面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3m。两物块与地面间的动摩擦因数均相同，现使b的质量为a的质量为与墙之间也相距l；bl；am， 4v，求物g重力加速度大小为没有与墙发生碰撞，b发生弹性碰撞，但以初速度b与a此后向右滑动。

9、0块与地面间的动摩擦力因数满足的条件。 22v32v?00?【答案】 2gl113gl来源: 232v?0?，故有 113gl22v32v?00?综上所述，a与b发生碰撞，但b没有与墙发生碰撞的条件是 2gl113gl【考点定位】考查了动量守恒定律、能量守恒定律的应用 【方法技巧】该题要按时间顺序分析物体的运动过程，知道弹性碰撞过程遵守动量守恒和能量守恒，要结合几何关系分析b与墙不相撞的条件。 7（20分）【2016·北京卷】（1）动量定理可以表示为p=Ft，其中动量p和力F都是矢量。在运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。例如，质量为m的小球斜射到木

10、板上，入射的角度是，碰撞后弹出的角度也是，碰撞前后的速度大小都是v，如图1所示。碰撞过程中忽略小球所受重力。 a分别求出碰撞前后x、y方向小球的动量变化p、p ；yxb分析说明小球对木板的作用力的方向。 （2）激光束可以看作是粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。激光照射到物体上，在发生反射、折射和吸收现象的同时，也会对物体产生作用。光镊效应就是一个实例，激光束可以像镊子一样抓住细胞等微小颗粒。 一束激光经S点后被分成若干细光束，若不考虑光的反射和吸收，其中光束和穿过介质小球的光路如图所示。图中O点是介质小球的球心，入射时光束和与SO的夹角均为，出射时光束均与SO平行。请在下面两种情

11、况下，分析说明两光束因折射对小球产生的合力的方向。 a光束和强度相同； b光束比强度大。 ?0?pcosmvp?2?，方向沿y轴正方向 b沿y轴负方向 （2）1【答案】（）aa两光，xy束对小球的合力的方向沿SO向左 b两光束对小球的合力的方向指向左上方 【解析】（1）ax方向： pp的方向均沿SO、向右 21?)?cos0(1?pF?t?p2np 根据动量定理12可知，小球对这些粒子的作用力F的方向沿SO向右；根据牛顿第三定律，两光束对小球的合力的方向沿SO向左。 直角坐标系Oxy建立如图所示的b 【考点定位】动量定理的应用 【方法技巧】把小球入射速度和反射速度沿x方向和y方向进行分解，再根

12、据动量的变化量等于末动量减初动量求解即可，注意动量是矢量，有大小也有方向，解决本题的关键建立物理模型，可将光子抽象成小球，根据动量定理进行分析其受力情况。 一、选择题 1【2016·苏北三市（徐州市、连云港市、宿迁市）最后一卷联考】光滑水平地面上有一静止的木块，子弹水平射入木块后未穿出，子弹和木块的v-t图象如图所示已知木块质量大于子弹质量，从子弹射 入木块到达到稳定状态，木块动能增加了50J，则此过程产生的内能可能是 v O t 120J 10J A B50J C70J D D 【答案】【解析】设子弹的初速度为V，射入木块后子弹与木块共同的速度为v，木块的质量为M，子弹的质量 错误

13、；当Q=120J时，可得M:m=7:5，因已知木块质量大于子弹质量，故选项D正确；故选D. 考点：动量守恒定律及能量守恒定律的应用 【名师点睛】本题是子弹射入木块类型，是动量守恒与能量守恒的综合应用，子弹射入木块过程中，系统所受合外力，动量守恒，由动量守恒定律和功能关系求出木块增加的动能范围，再进行选择. 二、非选择题 2【2016·苏北三市（徐州市、连云港市、宿迁市）最后一卷联考】质量为2kg 的物体B静止在光滑水平 面上，一质量为1kg的物体A以2.0m/s的水平速度和B发生正碰，碰撞后A以0.2m/s的速度反弹，求碰撞过程中系统损失的机械能 【答案】0.77J ? 【解析】利用

14、动量守恒定律， vmv?vm?m211112?1.1m/sv解得： 2111?222 损失的机械能为: 0.77J?v?E?mm?mvv? 212111222考点：动量守恒定律；能量守恒定律 3【2016·安徽师大附中最后一卷】如图甲所示，物块A、B的质量分别是m4.0 kg和m3.0 kg.用轻BA 弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触另有一物块C从t0时以一定速度向右运动，在t4 s时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的v-t图象如图乙所示。 :来源 求： 物块C的质量m； CB离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能E. p【答案】2 kgE

15、9 J p 考点：考查了动量守恒定律，机械能守恒定律的应用 【名师点睛】分析清楚物体的运动过程、正确选择研究对象是正确解题的关键，应用动量守恒定律、能量守恒定律、动量定理即可正确解题 4【2016·济南市5月模拟（最后一卷）】如图所示，质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，质量为2m的小明同学站在小车上用力向右迅速推出木箱后，木箱相对于冰面运动的速度大小为v，木箱与右侧竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹后被小明接住，求整个过程中小明对木箱做的功。 12mvW? 【答案】 8【解析】规定向左为正方向，由动量守恒定律可得： ?v?mv?2m?m0 推出木箱的过程中，1?v2m?m?

16、m?2mmv?mv，接住木箱的过程中， 211122mvWmv?W?W，则，代入数据解得： 小明对木箱做功为 228考点：考查了动量守恒定律的应用 【名师点睛】小明推出木箱过程中，小孩、小车、木箱作组成的系统动量守恒，小明接住木箱的过程，系统动量守恒，由动量守恒定律求出三者的共同速度，最后由动能定理求出小明做的功。 5【2016·郑州市5月质检（最后一卷）】如图所示，光滑水平地面上有一小车，车上固定光滑斜面和连有轻弹簧的挡板，弹簧处于原长状态，自由端恰在C点，总质量为M2 kg。物块从斜面上A点由静 止滑下，经过B点时无能量损失。已知物块的质量m1 kg，A点到B点的竖直高度为h18

17、m，BC2。求在运动过程中： 取10 ms长度为L3 m，BD段光滑。g 簧弹性势能的最大值； 物块第二次到达C点的速度。 ?2m/s J 1E?2 【答案】 P ?v?mvM?mv 分）2错误！未找到引用源。（CB物块由B至第二次到C的整个过程机械能守恒 111222?vmv?Mmv?（1分） 错误！未找到引用源。 CB222v?2m/sv?6m/s (第一次到；C点的速度，舍去) 由以上两式可解得： 错误！未找到引用CC源。错误！未找到引用源。（1分） ?2m/s点的速度为即物块第二次到达C 考点：动量定理动量守恒 功能关系 6【2016·开封市5月质检（最后一卷）】如图所示，一

18、辆质量为M6kg的平板小车停靠在墙角处，地面 水平且光滑，墙与地面垂直一质量为m2 kg的小铁块（可视为质点）放在平板小车最右端，平板小车上表面水平且与小铁块之间的动摩擦因数045，平板小车的长度L1 m现给铁块一个v05ms的初速度使之向左运动，与竖直墙壁发生弹性碰撞后向右运动，碰撞过程中无能量损失，求： （1）最终的车速大小； 2）s g）小铁块在平板小车上运动的过程中系统损失的机械能（取10 m（2 【答案】（1）；（2） J18s0.5m/ 考点：动量守恒定律；动能定理；功能关系 【名师点睛】本题首先要分析铁块的运动情况，对于铁块向右运动是否滑出平板车，我们可以采用假 设法进行判断，正

19、确运用功能关系求解。 238234?ThU粒子，已知衰变过程中月最后一卷】一静止的核衰变为核时，放出一个20167【·淮安市59092234?cTh。若释放的核能全部m，的质量为m质量亏损为，m粒子质量为，光在真空中的速度为2190?粒子的动能。 转化为系统的动能，请写出衰变方程并求出m423423821?EHeTh+U? 【答案】mc、 k29290m?m212382344U?Th+He 【解析】根据质量数守恒和电子数守恒，可得核反应方程为29092 根据动量守恒定律0=mvmv 2T 11122 2vmvm?= mc由能量守恒 ?21T22m2?1E?错误！未找到引用源。粒子的动

20、能mc解得， km?m21考点：考查了能量守恒定律的应用，核反应方程 【名师点睛】在写化学方程式时，一定要注意电荷数和质量数守恒，在利用能量守恒时，一定要弄清楚能量的来源以及去处， 8【2016·商丘市5月三模】（10分）质量为M的小车。上面站着一个质量为m的人如图所示一起以v的速度在光滑的水平面上向右前进。现在人用相对于小车为u的速率水平向后跳出后，车速增加0了多少? 【答案】见解析。 考点：动量守恒定律。 9【2016·淄博市、莱芜市5月二模（最后一卷）】(10分)如图所示，长L=1m的小车静止在光滑的水平面 上，一滑块以v=3m/s的水平速度从小车左端滑入并从小车右端

21、滑出，小车和滑块的质量均为1 kg，己02?=0.2 ，求g=10m/s。知滑块与小车间的动摩擦因数 （1）滑块离开小车时，滑块和小车的速度大小； (2)此过程，小车受到合外力的冲量。 【答案】（1）2m/s ；1m/s（2）1Ns，方向水平向右 考点：动量定理；动量守恒定律；能量守恒定律 【名师点睛】本题主要考查了动量守恒定律及量守恒定律的直接应用，知道当一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，那么这个系统的总动量保持不变。 10【2016·揭阳市5月二模（最后一卷）】（10分）在光滑的水平面上，质量为2m的小球A以速率v向右0运动。在小球的前方O点处有一质量为m的小球B处于静止状

22、态,如图所示。小球A与小球B发生正碰后均向右运动。小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇，PQ=1.5PO。假设小球与墙壁之间的碰撞没有能量损失,求： 两球碰后两球的速度大小? 求两球在O点碰撞的能量损失。 14vv?vv , 【答案】0 001233【解析】碰撞过程中动量守恒2mv= 2mv+mv 201由题意可知: OP=vt 1 OQ+PQ=vt 214vvv?v 解得, 错误！未找到引用源。 010233111222?mv)?E?mv(?2mv?2 碰撞前后系统的机械能之差 210222?E?0 代入(1)的结果得 考点：动量守恒定律；能量守恒定律 【名师点睛】本题关键是根据动

23、量守恒定律、能量守恒定律列式求解，要求同学们能正确分析物体的受力情况和运动情况，注意应用动量守恒定律解题时要规定正方向，难度适中。 ?衰变中，常伴有一种称为中微子的粒子放出，但很难在实验中被探测到。1953年，莱尼斯和柯文11在1核反应，简洁地证实了中微建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的?H1子的存在。 01和正电子，请写出反应方程，并确定中微子的电荷数与质量数；已知此核反应生成物为中子 en10上述核反应中产生的速度为的正电子与水中同等速率的电子相向对撞，可以转变为两个光子，此过v程中电子的动能和质量亏损对应的能量全部转化为光子的能量。已知电子质量为，光速为，mce求放出的两个光子的动量大小分别为多少。 2vm【答案】中微子电荷数为0，质量数为0 ec?mp? e2c 考点：裂变反应和聚变反应 【名师点睛】根据电荷数守恒、