专题16-动量（选修3-5）-2016年高考、联考分类汇编（原卷版）

9/92016高考+联考模拟物理试题分项解析专题16动量（选修3-5）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“）2．【2016·天津卷】如图所示，方盒A静止在光滑的水平面上，盒内有一个小滑块B，盒的质量是滑块质量的2倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ。若滑块以速度v开始向左运动，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________。3．（8分）【2016·海南卷】如图，物块A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（图中未画出）射出的物块B沿水平方向与A相撞，碰撞后两者粘连在一起运动；碰撞前B的速度的大小v及碰撞后A和B一起上升的高度h均可由传感器（图中未画出）测得。某同学以h为纵坐标，v2为横坐标，利用实验数据作直线拟合，求得该直线的斜率为k=1.92×10-3s2/m。已知物块A和B的质量分别为mA=0.400kg和mB=0.100kg，重力加速度大小g=9.80m/s2。（i）若碰撞时间极短且忽略空气阻力，求h–v2直线斜率的理论值k0；（ii）求k值的相对误差δ（δ=×100%，结果保留1位有效数字）。4．【2016·全国新课标Ⅰ卷】（10分）某游乐园入口旁有一喷泉，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ρ，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；（ii）玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度。5．【2016·全国新课标Ⅱ卷】（10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m1=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？6．【2016·全国新课标Ⅲ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l；b与墙之间也相距l；a的质量为m，b的质量为m。两物块与地面间的动摩擦因数均相同，现使a以初速度向右滑动。此后a与b发生弹性碰撞，但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力因数满足的条件。7．（20分）【2016·北京卷】（1）动量定理可以表示为Δp=FΔt，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的小球斜射到木板上，入射的角度是θ，碰撞后弹出的角度也是θ，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Δpx、Δpy；b．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①和②穿过介质小球的光路如图②所示。图中O点是介质小球的球心，入射时光束①和②与SO的夹角均为θ，出射时光束均与SO平行。请在下面两种情况下，分析说明两光束因折射对小球产生的合力的方向。a．光束①和②强度相同；b．光束①比②强度大。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（）vvtOA．10J B．50J C．70J D．120J.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．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mA＝4.0kg和mB＝3.0kg.用轻弹簧拴接，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t＝0时以一定速度向右运动，在t＝4s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。求：①物块C的质量mC；②B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能Ep.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。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M＝2kg。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m＝1kg，A点到B点的竖直高度为h＝1．8m，BC长度为L＝3m，BD段光滑。g取10m／s2。求在运动过程中：①簧弹性势能的最大值；②物块第二次到达C点的速度。6．【2016·开封市5月质检（最后一卷）】如图所示，一辆质量为M＝6kg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m＝2kg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μ＝0．45，平板小车的长度L＝1m．现给铁块一个v0＝5m／s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）小铁块在平板小车上运动的过程中系统损失的机械能（g取10m／s2）．7．【2016·淮安市5月最后一卷】一静止的核衰变为核时，放出一个粒子，已知衰变过程中质量亏损为Δm，的质量为m1，粒子质量为m2，光在真空中的速度为。若释放的核能全部转化为系统的动能，请写出衰变方程并求出粒子的动能。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v0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，车速增加了多少?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v0=3m/s的水平速度从小车左端滑入并从小车右端滑出，小车和滑块的质量均为1kg，己知滑块与小车间的动摩擦因数。g=10m/s2，求（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。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v0向右运动。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：①两球碰后两球的速度大小?②求两球在O点碰撞的能量损失。

11．在衰变中，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核反应，简洁地证实了中微子的存在。①已知此核反应生成物为中子和正电子，请写出反应方程，并确定中微子的电荷数与质量数；②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，求放出的两个光子的动量大小分别为多少。12．【2016·威海市5月第二次模拟（最后一卷）】(10分)如图所示，在光滑的水平面上有两辆小车A、B，A、B中间用轻细线连接，细线呈松弛状态，在小车A上放有一滑块C，A、B、C三者的质量均为m，系统处于静止状态。现给小车B一初速度v0，最终三者以共同速度在水平面上匀速运动。求滑块C在小车A上滑动的过程中，由于摩擦产生的热量。(细线未断裂，空气阻力不计)13．【2016·襄阳市第五中学5月模拟最后一