2023年高考物理专题十五动量定理与动量守恒定律

专题十五 动量定理与动量守恒定律挖命题【考情探究】考点 内容解读

5年考情关联考点

推想热解法 度动量、动量定理 动量、动量定理

2023,12C(2)2023,12C(3)

光子动量 矢量运算 ★★★其应用、碰撞

其应用性碰撞

Ⅰ 2023,12C(3) ★★★Ⅰ 2023,12C(3) ★★☆分析解读 2023年高考考试说明增“动量定理”这一考点,同时将“动量守恒定律”这一考点改为“动量守恒定律及其应用”。“弹性碰撞和非弹性碰撞”理解动量守恒定律的内容、把握用动量定理和动量守恒定律解题的根本方法及步骤是本专题的学习重点。要知道弹性碰撞和非弹性碰撞的概念,能运用动量守恒定律,并结合能量关系解决简洁的碰撞问题。【真题典例】破考点考点一 动量、动量定理1.(2023江苏常州调研)自P点以某一速度竖直向上抛出的小球,上升到最高点Q后又回到P的过程中,空气阻力大小不变,以下说法正确的选项是( )上升过程中重力的冲量等于下降过程中重力的冲量C.上升过程中合外力的冲量等于下降过程中合外力的冲量D.以上说法都不对答案D收缩至胸前,这样做可以( )减小球对手的冲量C.减小球的动量变化量D.减小球的动能变化量答案B3.[2023江苏镇江摸底,12C(1)]如以下图,单摆摆球的质量为m,摆球从最大位移A处由静止释放,摆球运动到最低点B时的速度大小为v。重力加速度为g,不计空气阻力。则摆球从A运动到B的过程中( )1重力做的功为12

重力的最大瞬时功率为mgv重力的冲量为0 D.重力的冲量大小为mv答案 A4.[2023江苏七市二模,12C(3)]蹦床运动有“空中芭蕾”之称,某质量m=50kg的运发动从距蹦床h=1.25m1,h=1.8m高,运发动与蹦床接触时间t=0.50s,g10m/,2求:①运发动与蹦床接触时间内,I。②运发动与蹦床接触时间内,受到蹦床平均弹力的大小F。答案 ①250N·s②1600N考点二 动量守恒定律及其应用、碰撞1.(2023江苏无锡期中)质量一样的两正方体木块A、B紧靠一起放在光滑水平面上,一子弹先后水平穿透两,A、B木块的速度之比()A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4答案 C江苏泰州月考,3)2kg2m/s的速度沿光滑的水平面对右运动,2kg袋以3m/s的速度迎面扔上小车,则沙袋与小车一起运动的速度的大小和方向是( )A.2.6m/s,向右C.0.5m/s,向左答案 C

B.2.6m/s,向左m/s,向右3.(2023江苏宿迁调研)如以下图,mm的物体A和B(B足够长),ABA Bμ,质量为m的小球以水平速度vA,以𝑣的速度弹回,AB相对静止后的速度。5答案 6𝑚𝑣5(𝑚𝐴+𝑚𝐵))将两个完全一样的磁铁(磁性极强)分别固定在质量相等的小车上,水平面光滑,开头3m/s,2m/s,方向相反并在同始终线上,如以下图。,甲车的速度多大?方向如何?,故两车不会相碰,那么两车的距离最小时,乙车的速度是多大?方向如何?答案(1)1m/s向右(2)0.5m/s向右5.[202312C(3),4分]2023年冬奥会把戏滑冰双人竞赛中,中国选手隋文雅、韩聪组合获得亚军,如国所示为某次训练中情景,他们携手滑步,1.0m/s,韩聪突然将隋文雅向原先运动方向推开,2.0s,4.0m/s,假设隋文雅和韩聪的质量40kg60kg,求:;推开过程中隋文雅对韩聪的平均作用力大小。答案 (1)1m/s(2)60N分]如以下图,在光滑水平冰面上,一蹲在滑板上的小孩推着冰车一起以速v=1.0m/s向左匀速运动。某时刻小孩子将冰车以相对冰面的速度v=7.0m/s向左推出,冰车与竖直墙0 1发生碰撞后原速率弹回,m=10kg,小孩与滑板的总质量为m=30kg,小孩与滑板始终无相1 2g10m/s2。,I;(2)通过计算推断,冰车能否追上小孩?答案 ①140N·s②冰车能追上小孩12C,2)在气垫导轨上,0.6kg0.15m/s的速度与另一质量为并沿反方向运动的滑块乙迎面相撞,碰撞后两个滑块粘在一起,则碰撞后两个滑块一起运动,速度大小为 m/s,碰撞过程中乙滑块受到甲的冲量大小为 N·s。答案 0.050.06炼技法【方法集训】方法1 人船模型1.如以下图,AB为一光滑水平横杆,杆上套一质量为M的圆环,环上系一长为L质量不计的细绳,细绳的另一m的小球。现将细绳拉直,AB平行,由静止释放小球,则ABθ角时,圆环移动的距离是多少?②假设在横杆上立一挡板,与环的初位置相距多远时才能使圆环在运动过程中不致与挡板相碰?答案 𝑀+𝑚

②2𝑚𝐿𝑀+𝑚2碰撞过程中的三个制约关系1.[2023江苏泰州、宜兴力气测试,12C(3)]1kg的小球A2.0m/s的速度与同向运1.0m/s2kg的大小一样的小球B发生正碰,B1.5m/s的速度运动。求:①A球的速度大小;机械能。答案 ①1.0m/s②0.25J,12C(3)]0.2kg6m/s的速度竖直向下落至水平地面,经0.2s后,再以大小为4m/s的速度反向弹回。取竖直向上为正方向,g=10m/s2。求:①小球与地面碰撞前后的动量变化;②小球受到地面的平均作用力大小。答案 ①2kg·m/s方向竖直向上 ②12N3.(2023重庆十一中月考,13)在如以下图的光滑水平面上,小明站在静止的小车上用力向右推静止的木箱,,运动一段时间后与竖直墙壁发生弹性碰撞,反弹回来被小明接住40kg,60kg。求:①推出木箱后小明和小车一起运动的速度大小;②小明接住木箱后三者一起运动,在接木箱过程中系统损失的机械能是多少?③整个运动过程中,小明对木箱产生的冲量是多少?答案①2m/s②12J③144N·s4m/s的速度被推出,与正前方另一静止的一样质量的红球发生对心正碰,3m/s,运动方向与白球碰前的运动方向一样,不计球与桌面间的摩擦。①求碰后瞬间白球的速度大小;计算说明该碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞。答案 ①1m/s②碰撞前动能是E𝑣2=8m,:E𝑣2+mv”=5m,由此可知,碰前动能大于碰后动能,k2 白

k 2 红2该碰撞为非弹性碰撞。人教选修3-5,十六—3—2,变式)A、B两个物体在光滑水平面上沿同始终线同向运动,A的质量是4kg,速度是9m/s,B的质量是2kg,速度是6m/s。A从后面追上B,它们相互作用一段时间后,B的速度增大为8m/s,方向不变。求两物体相互作用过程中A物体的动量变化量和A、B两物体组成的系统损失的机械能。答案 -4kg·m/s6J过专题【五年高考】A组根底题组1.[2023江苏单科,12C(3)]如以下图,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。无视空气阻力,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+mgt2.[2023江苏单科,12C(3)]甲、乙两运发动在做把戏滑冰表演,沿同始终线相向运动,速度大小都是1m/s。,此后都沿各自原方向的反方向运动,1m/s2m/s。求甲、乙两运发动的质量之比。答案 由动量守恒,有mv-mv=mv”-mv”11 22 22 11解得𝑚1=𝑣2+𝑣2”𝑚2𝑣1+𝑣1”代入数据得𝑚1=3𝑚223.[2023江苏单科,12C(2)]光速为c,普朗克常量为h,则频率为ν的光子的动量为 率的光垂直照耀平面镜,光被镜面全部垂直反射回去,则光子在反射前后动量转变量的大小为 。答案 ℎ𝜈𝑐

2ℎ𝜈𝑐,A、B两个玻璃球相碰,碰撞后的分别速15∶16。分别速度是指碰撞后B对A的速度,接近速度是指碰撞A对B2m的玻璃球A以速度v碰撞质量为m的静止玻璃球B,且为对心碰0撞,求碰撞后A、B的速度大小。答案 17v480

31v240

B组题升题组1.[2023福建理综,30(2),6分]如图,两滑块A、B在光滑水平面上沿同始终线相向运动,滑块A的质量为m,2v方向向右,滑块B2m,速度大小为v方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态0 0是( )A.A和B都向左运动 B.A和B都向右运动运动,B向右运动答案 D天津理综,9(1)]如以下图,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μ。假设滑块以速度v开头向左运动,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屡次,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 。答案 𝑣 𝑣23 3𝜇𝑔3.(2023安徽理综,22,14分)0.5kg的小物块放在水平地面上的A点,距离A5mB处是一面墙,v=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动,7m/s,06m/sg10m/s(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;0.05s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F;(3)求物块在反向运动过程中抑制摩擦力所做的功W。答案 (1)0.32(2)130N(3)9J

C组教师专用题组1.(2023课标Ⅱ,15,6分)高空坠物极易对行人造成损害。假设一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的碰撞时间约为2ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为( )A.10N

N 0

N D.104N答案C课标Ⅰ,14,6分)1.00kg的模型火箭点火升空,50g600m/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无视)()A.30kgm/sB.5.7×102kgm/sC.6.0×102

kgm/s0

kg·m/s答案A3.[2023江苏单科,12C(3)]如以下图,A和B80kg100kg,他们携手远离空间站,0.1m/s。AB向空间站方向轻推后,A0.2m/s,求此时B的速度大小和方向。答案0.02m/s离开空间站方向4.(2023大纲全国,21,6分)一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰。假设碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为( )A.𝐴+1𝐴-1

𝐴+1

C.4𝐴(𝐴+1)2

D.(𝐴+1)2(𝐴-1)2答案 A5.[2023课标Ⅲ,35(2),10分]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l,b0l;a的质量为m,b的质量为3mav04向右滑动。此后a与b发生弹性碰撞,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。0≤μ<0答案 32𝑣2 0≤μ<0113𝑔𝑙 2𝑔𝑙【三年模拟】一、选择题(每题5分,共30分)1.(2023江苏苏州摸底)如以下图,PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆形轨道,圆心O在S的正上方,在O和P两点处各有一质量为m的小物块a和b,从同一时刻开头,a自由下落,b沿圆弧下滑,以下说法正确的选项是( )a、b在S点的动量相等a、b在S点的动量不一样a、b落至S点重力的冲量相等a、b落至S点合外力的冲量大小相等答案 BD2.(2023江苏盐城调研)如以下图,质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开头释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B,g。关于小球下落的整个过程,以下说法中正确的有()A.小球的机械能削减了mg(H+h)B.小球抑制阻力做的功为mghC.小球所受阻力的冲量大于m√2𝑔𝐻D.小球动量的转变量等于所受阻力的冲量答案 AC江苏镇江期末)如以下图,L,M,静止在光滑水平面上,m的物体,以速度v向右运动,与车厢壁来回碰撞n次后,静止于车厢中,这时车厢的速度为( )0A.v水平向右0B.0C.𝑚𝑣0,水平向右𝑀+𝑚D.𝑚𝑣0,水平向右𝑀-𝑚答案 C4.(2023江苏南京月考)长木板A静止放在光滑水平桌面上,质量为m的物体B以水平初速度vA的上0外表,t时间后,二者到达一样的速度v它们的速度图像如以下图,则在此过程中不能求得的物理量是1 1( )A.木板获得的动能 B.系统损失的机械能C.木板的长度 答案 C江苏无锡期中)以下四幅图所反映的物理过程中,系统动量守恒的是( )A.只有甲、乙正确B.只有丙、丁正确C.只有甲、丙正确D.只有乙、丁正确答案C6.(2023江苏连云港期中)如以下图,在光滑水平面上,有一质量为m=3kg的薄板和质量为m”=1kg的物块,的初速度向相反方向运动,它们之间有摩擦,薄板足够长,2.4m/s时,物块的运动状况是()A.做加速运动 B.做减速运动C.做匀速运动 D.以上运动都可能答案 A二、非选择题(40分)分)[2023江苏百校联考,12C(3)]如以下图,1kg的物体,沿同始终线运动,速度分别为、v=2m/s,它们发生碰撞后仍在同始终线上运动,vv求:1 2 1 2①当v”=2m/s时,v的大小;1 2②在各种可能的碰撞中,系统机械能损失最大时,vv的大小。1 2答案 ①3m/s②2.5m/s苏北四市第一学期期末,12C(3)]在某次短道速滑接力赛中,7m/s的速度在前面,并快速将甲向前推出,完成接力过程。设甲、乙两运发动的质量50kg,5m/s,方向向前,假设甲、乙接力前后在同始终线上运动,求接力后甲的速度大小。答案10m/s分)[2023江苏海安高级中学阶段检测,12C