专题14动量-备战2015高考物理6年真题分项版精解精析解析

【【2014高 【2014·福建卷Ⅰ】(2)一枚火箭搭载着以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后的速率v1为 【2014·浙江卷】(1)如图1所示，甲木块的质量为m1，以速度v沿光滑水平地面向前运动，正前方有一的、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()甲木块的动量守 【2014·重庆卷】一弹丸在飞行到距离地面5m高时仅有水平速度v＝2m/s，成为甲、乙两 【物理——选修3－5【2014·新课标卷Ⅰ】(2)，质量分别为mA、mB的两个弹性小球A、B在地面上，B球距地面的高度h＝0.8m，A球在B球的正上方，先将B球，经过一段时间后再将A球，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AmB＝3mAg10m/s2，忽略空气阻BP【解析】(2)解：(ⅰ)BvBvvB＝h＝0.8mv1＝4(ⅱ)设两球相碰前后，Av1v′1(v′1＝0)，Bv2v′2，由运动【2014·新课标Ⅱ——3－5(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，左侧与打点计时器(图中未画图实验测得滑块A的质量m1＝0.310kg，滑块B的质量m2＝0.108kg，遮光片的宽度d＝1.00cm；打f＝50.0Hz.BAB后光电计时显示的时间为ΔtB＝3.500ms，碰撞前后打出的纸带如图(b)所示．图最大为 碰前总动 (2)v式中ΔsΔt内走过的路程．ffΔtA可视为很【2014·卷】(20分在光滑水平地面上有一凹槽A放一小物块B.物块与左右两边槽壁的距离L为1.0m，凹槽与物块的质量均为m，两者之间的动摩擦因数μ为0.05.开始时物块，凹槽以v0＝5m/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，g10m/s2.求：物块与凹槽相对时的共同速度从凹槽开始运动到两者相对物块与右侧槽壁碰撞的次数从凹槽开始运动到两者刚相对所经历的时间及该时间内凹槽运动的位移大小【答案】(1)2.5 (2)6 (3)12.75【解析】(1)设两者间相对时速度为v，由动量守恒定律mv0＝2mvv＝2.5设两者相对前相对运动的路程为s1，由动能定理－Ff·s1＝1(m＋m)v2－1mv2s3＝12.5 】L＝1m6】【2014·卷，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分别在圆弧轨道的最高点和最低点．现将A无初速，A与B碰撞后结合为一个整体，并μ＝0.2.g10m/s2.求：AABAB【2014·卷】冰球运动员甲的质量为80.0kg.当他以5.0m/s的速度向前运动时，与另一质量为100kg、速度为3.0m/s的迎面而来的运动员乙相撞．碰后甲恰好．假设碰撞时间极短，求：(1)碰后乙的速度的大小；【答案】(1)1.0 (2)1400(1)m、Mv、V，碰后乙的速度大小V′.由动量守恒定律有 V′＝1.0

ΔE＝1400【2014·卷】(18分)图24的水平轨道中，AC段的中点B的正上方有一探测器，C处有一直挡板，物体P1沿轨道向右以速度v1与在A点的物体P2碰撞，并接复合体P，以此碰撞时刻为计时零点，探测器只在t1＝2st2＝4s内工作．已知P1、P2的质量都为m＝1kg，PAC间的动摩擦因数为μ＝0.1，ABL＝4m，g10m/s2，P1、P2P均视为质点，P与挡板的碰v1＝6m/sP1、P2v和碰撞损失的动能PBv1PA点时的E.10m/s≤v1≤14v21m/s≤v2≤5v2＝5m/s时，PAvv3＝2PA

1(2m)v2＝17 【2014·江苏卷】(3)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15∶16.BA的速度，接近AB2mAv0m的静BA、B的速度大小．

v0＝16【2014·山东卷】【物理35】(2)，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，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B的速度的一半．求：BA、B

【2014·卷】，水平地面上放置一辆小车A，质量mA＝4kg，上表面光滑，小BA的最右端，BmB＝2A、BFt＝0.6s，vt＝2m/s.AaA、BvAl＝0.45【【2013高 上的相互作用，则（）（2013·卷）22A．质量为M的物块在光滑水平桌面上，质量为m的以水平速度2v0/3射出。则物块的速度为＿＿＿＿，此过程中损失的机械能为＿

vmv0；5Mm 【解析】穿过物块过程动量守恒

m2v0Mv，解得

mv0, m(2v0

即动能Emv0

5Mmmv2

【考点定位 动量守恒定律和功能关（2013·江苏卷）C.3-5](12根据玻尔原子结构理论,氦离子(He+)的能级图如题12C-1图所示.电子处在n=3轨道上如题12C-2图所示,进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80kg和100kg,他们携手远离空间站,相对空间站的速度为0.1m/s.AB向空间站方向轻推后,A0.2m/s,求此时B(题12C-2（2013·江苏卷）5.水平面上,一白球与一的碰撞,两球质量相等.碰撞过程的频闪【答案】（2（8质量，且位于同一直线上。开始时，三个物块均，先让A以一定速度与B碰撞，碰后它们粘C碰撞并粘在一起，求前后两次碰撞中损失的动能之比。ABCABC【答案】【考点定位】考查动量守恒定律·35（18·P2的右端固定一轻质弹簧，左端A与弹簧的端B相距L。物体P置于P1的最右端，质量为2m且可以看作质点。P1与P以共同速度v0向右运动，与的P2发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后P1P2粘连在一起，P压缩弹簧后被弹回并停在A点（弹簧始终在弹性限度内。PP2之间的动μ，求P1、P2v1P此过程簧最大压缩量x和相应的弹性势能【答案】

v

，v

vX L，E

【解析】(1)P1、P2mv

解得v P1、P2、P(m

解得v (2)当弹簧压缩最大时，P1、P2、P112mv212

12mv2020

1(m2mm)v2u(2mg)2(LX222

v解得X L（2013·山东卷）38.（8）（3-恒星向外辐射的能量来自于其发生的各种热核反应，当温度达到108K时，可以发生“氦燃烧”。1完成“氦燃烧”的核反应方程：4He+ →8Be+γ 2 4下的8Be占开始时 4（2），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mA2kg、mB1kg、mC2kgC，A、B一起以v05msCACA的速度大小。（1）①4He（或）1（ （1）①438Be的质量m4

1m0(2)

1m 设碰后AvA，CvC,mAv0mAvAmCvCA、BA、B的共同速度为v1mAvAmBv0mAmBA、BC碰撞，故v1联立以上三式可得vA=2m/s【考点定位】核反应方程，半衰期，动量守恒定律·（2013卷）10（16分）质量为m=4kg的小物块于水平地面上的A点，现用F=10N物块与地面间的动摩擦因数=0.2，g10m/s²，求：·F作用过程发生位移的大小；撤去力Ft本解析为名师解析团队，独家使用，盗用，依法追责（1）16m（2）2s（1）t

后的受力情况，：设物块受到的滑动摩擦力为F1，刚撤去力F时物块的速度为va1，撤力后物块a2x2vxx2x（2013·II卷）35.[物理—3-5](15分(5分)关于原子核的结合能，下列说法正确的 对I个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每1个扣3分，最低得分为0分)。Ａ.原子核的结合能等于使其完全分解成核子所需的最小能量C．铯原子核133Cs)的结合能小于铅原子核208Pb) Ｅ.核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合 (5分。选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分；每1个扣0分积，虽然銫原子核133Cs)的比结合能稍大于铅原子核208Pb)的比结合能，但銫原子核133Cs) 核子数比铅原子核208Pb)的核子数少得多，因此其结合能小，C亏损所对应的能最等于该原子核的结合能，E错。中等难度。【考点定位】原子(10分)m的物块Ａ、B、CB的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质最不计).A以速度ｖ０朝B运动，压缩弹簧A、B速度相等时，BCBC碰撞过程时间极短。求从Ａ开始压缩弹v2v1，AA、B、Cv3，此EP。由动量守恒和能量守恒定律得mv0 1mv2E1 E13 【考点定位】动量守恒定（2013·新课标Ⅰ卷）35.物理—3-5](15分(1)(6分)一质子束入射到靶核上，产生如下核反应：P+为，中子数为。AB发生弹性正碰，碰撞时间极短:d.已知两木块与桌面之μ.B的质量为A2gA的初速度的大小。2855.6联立③至⑧式解得2855.6本问也可以用第二定律求解如下 第二定律得mgma,⑤A、Ba

⑥,A、B均做匀直线运0 对A物体有:碰前v2v2 ⑦,碰后:A物体反向 运动:0v2 0 B物体有0v2

⑨由题意知x1x2 185②③⑤⑦⑧⑨联立解得185（2013·重庆）9（18分）在一种新的“子母球”AB，从求球B第一次时球A的速度大小BAp【解析】解：(18分 1mv213mv21mv21

v3v2 A球反弹后能上升到 位置更高，则须满足Btv1v0v2v0 代入解得t联立③④⑤后将代入解

v1pp应满足的条件是0p【考点定位】动量、能【【2012高 （2012·大纲版卷）21.如图，大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m，摆长相同，，条质量均为m、形状不同的“A鱼”和“B鱼”。在高出水面H处分别“A鱼”和“B鱼”“A鱼”hA后速度减为零，“B鱼”hB后速度减为零。“鱼”在水中运动时，除受重力外还受浮力和水的阻力，已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的10/9倍，重力加速度为g，，“A鱼”“A鱼”“A鱼”与“B鱼”(3)考虑到“B鱼”的运动情况、受力与“A鱼”Bfmg(H1)B 综合⑥⑦两式得到

fAhB(9HhA hA(9HhB）10（16g。求A）24（19，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，AB段光滑水平，BC段为光滑圆弧，对应的圆θ370r=2.5m，CD段平直倾斜且粗糙，各段轨道均平滑连接，倾斜轨道所在区域有E2×105N/Cm5×10-2kgq=+1×10-6C的小物体（视为质点）被弹簧枪发射后，沿水平轨道向左滑行，在C点以速度v0=3m/s冲上斜轨。PCP电场力反向后，设小物体的加速度为a2，由第二定律－mgsinθ－μ（mgcosθ－qE）=m0=v1+a22s2=v1t2+at2CPsss1+解得：s=【考点定位】本题考查匀变速直线运动规律，第二定律，动能定理（2012·江苏）14.(16分)某缓冲装置的理想模型,劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连,轻杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力恒为f.轻杆向右移动不超过l时,装置可安全工作.一质量为m的小车若以速度v0撞击弹簧,将导致轻杆向右移动l4.轻杆与槽间的最大静摩擦力求为使装置,允许该小车撞击的最大速度在装置时,该小车弹回速度v’和撞击速度v的关系v20当v 时，v20当vvvv' 【考点定位】定律动能定）（2012·山东22（15分 光滑圆弧轨道，BC段为一长度L0.5m的粗糙水平轨道，二者相切与B点，整个轨道位于同一）竖直平面内，P点为圆弧轨道上的一个确定点。一可视为质点的物块，其质量m0.2kg0.4M0.8kg0.1（g10m/s2 FBtx1B间的距离为x2h1gt

x

⑧x

x20.4m（2012·）22（A组）A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5kg，速度大小为10m/s，B质量为2kg，速度大小为5m/s，它们的总动量大小为 两者碰撞后，A沿原方向运动，速度大小为4m/s，则B的速度大小为 22A答案.P=MAv1MBv25102540kgmsMAv1MBv2MAv1MBv2vB10m 小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。初始时小物块停在箱子正中间，。现给vL

1 ．2

m+M

C．2 2（（20x＜0yxoy平面向里的匀强磁场，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为＞0)的粒子从坐标原点O处，v0x轴正方向射人，粒子的运动轨迹见图甲，不计粒子的重力。y=hy轴方向上的运动（y-t关系）是简谐运动，且都有相同的周期 求粒子在一个周期TxA,y-t的函数表达式。0（1）由于洛仑兹力不做功，只有电场力做功，由动能定理有-qEh1mv21mv0 v2v20mm由⑥⑦⑧式解

v0-E/B)

y-t（18

(v0-E/B)(1- m20、BC、D为断电的两半圆形光滑轨道固定于竖直平面内，一滑板BBCEAABCmM=2m，两半圆半径均为Rl=6.5R,板右端到C的距离LR<L<5R范围内取值，EAS=5R,物μ=0.5g。 m CB

试物块从滑上滑板到离开右端的过程中，克服摩擦力做的功Wf与L的关系，并判CD轨道的中点。Wmg(8R0.5R)17mgRCD 当R＜L＜2R时，滑块的运动是匀运动6.5R+L，滑上C点。根据动能定理mg(6.5RL1mv21mv2，解得：Wmg(6.5RL1mg(13R 1mv21mg(2.5RL)mgRCDL<0.5R 目，所以滑块不可能滑到CD轨道的中点4（山东），将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球h从距地面h处由，两球恰2

处相遇（不计空气阻力两球同时a动能的减少量等于球b动能的增加量D.a做功功率和对球b做功功率相等2量等于球b动能的增加量，选项C正确5（）质量为m的带正电小球由空中A点无初速度下落，在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过t秒小球又回到A点。不计空气阻力且小球从末，则32

2A3

足vtvx(v)t，即第二次回到A点时的速度大小为下落t秒时的2倍，上升加速度 34倍，由冲量定理知道4mgtmg2tP,即B功对应电势能变化WFh4mg1gt22mgt2，A2开始到最低点时，动能变化了

mg1gt21mg2t2，C错误 时候加速度 下 时3倍，所以时间 下落的三分之一，总位移为h1gt242gt2，所以重力势能变化

2mg2t2,D3（18共同速度继续运动了距离L时与第三车相碰三车以共同速度又运动了距离L车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k倍，重力加速度为g,若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用，碰mv1 2mv2 Imu21⑶由①⑥解得v2 1

7kgL7（浙江（20分）节能混合动力车是一种可以利用及所电能作为动力来源的汽车。有一m=1000kg的混合动力轿车，在平直公v190kmh匀速行驶，发的输出功率为P50kW80km/h的限速标志时，保持发功率不变，立即启动利用电L=72mv272kmh1此过程中发功率5

5

轿车以90km/h在平直公 匀速行驶时，所受阻力F阻的大小；轿车从90km/

到72kmhE轿车仅用其在上 过程中获得的电能E电维持72km/h匀速运动的距离L（1）2103N（2）6.3104J（3）（1）PF牵P50kW

90kmh25ms代入得F牵Pv1Pv

2103F阻2103（2） 过程中，注意到 只有1P用于汽车的牵引，根据动能定理51PtFL1mv21mv2，代入数据得Pt1.575105

0.54Pt6.31045 量转化及守恒定律可知，仅有电能用于克服阻力做功E电F阻L

L8（规，珍惜生命。一货车严重超载后的总质量为49t，以54km/h的速率匀速行驶。发现红灯时刹车，货车即做匀直线运动，加速度的大小为2.5m/s2（不超载时则为5m/s20.1sF9.8104 429（（15由两种不同材料连接成一体的薄板A，其右段长度l10.2m且表面光滑，左段表面粗糙。在A最右端放有可视为质点的物块B，其质量m1kg。B与A左段间动摩擦因数u0.4。开始时二者 ，现对A施加F20N水平向右的恒力，待B脱离A（A尚未露出平台）后，将A取走。B离开平台后 点与平台右边缘的水平距离x1.2m（取g=10m/s2）求（1）B离开的速度vB（2）BA时，BtBxB（3）Al210（（15。与下述过程类似，在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A点由开始，在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动。已知电场强度的大小分别。E2.0103N/C和E4.0103N/C，方 1q1.0109C,AMNd1.0cm1（1）BMNd2（2）AB点所经历的时间t11（ （18源产生的离子，经静电场加速后穿过狭缝沿垂直于GA边且垂直于磁场的方向射入磁场，运动到GA边，被相应的收集器收集。整个装置为真空。已知被加速的两种正离子的质量分别是m1和m2(m1>m2)，电荷量均为q。加速电场的电势差为BGA面的中忽略了狭缝宽度的影响，实际装置中狭缝具有一定宽度。若狭缝过宽，GA边上的落点区域交叠，导致两种离子无法完全分离。设磁感应强度大小可调，GALdA处。离子可以从（1）

Uq1m 1 v1（20化模型的计算可以粗略说明其原因。质量为2m、厚度为2d的钢板在水平光滑的桌面上。质量为m的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、质量为m的相同的两块间隔一段距离平行放置若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，求射入第二块钢板的深度。设在钢板中受到的阻力为恒力，且mmmmmm设初速度为v0，射入厚度为2d的钢板后，最终钢板和的共同速度为V，由动量守E'=1mv21×2mV 2E'=2

(1+

22因为在钢板中受到的阻力为恒力，由⑧式可得，射入第二块钢板的深度x222x=2

(1+

2 2（18mL时与第二辆车相碰，两LL时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的kg,若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用，Imu21⑶由①⑥解得v21

7kgL由④⑦解得u21v2126kgL 4 第一次碰撞系统动能损失 v21(2m)u213kmg 2由③解得u22由⑤解得v3 2

1(2m)v21(3m)u23

Ek113Ek 【【2010高 （2010··20）如图，若x轴表示时间，y轴表示位置，则该图像反映了某质点做匀速直线运动时，位置与时间的关系。若令x轴和y轴分别表示其它的物理量，则该图像又可以反映在某种x轴表示频率，y轴表示动能，则该图像可以反映光电效应中，光电子最大初动能与入射x轴表示时间，y轴表示感应电动势，则该图像可以反映静置于磁场中的某闭合回路，当离为hB质量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O点的正下方，物块与水平面间的动摩擦因数为μ。现拉动小球使线水平伸直，小球由开始，运动到最低点时与物块发生 空气阻力，重力加速度为g，求物块在水平面上滑行的时间t。解析：设小球的质量为m，运动到最低点与物