三年高考(2014-2016)物理試題分項(xiàng)版解析專題16動(dòng)量(選修3-5)解析版Word版含解析

1、專題16 動(dòng)量（選修3-5）一、選擇題1【2014福建30】（2）一枚火箭搭載著衛(wèi)星以速率v0進(jìn)入太空預(yù)定位置，由控制系統(tǒng)使箭體與衛(wèi)星分離。已知前部分的衛(wèi)星質(zhì)量為m1，后部分的箭體質(zhì)量為m2，分離后箭體以速率v2沿火箭原方向飛行，若忽略空氣阻力及分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化，則分離后衛(wèi)星的速率v1為 。（填選項(xiàng)前的字母）Av0-v2 Bv0+v2 C D【答案】D【解析】系統(tǒng)分離前后，動(dòng)量守恒：，解得：，故A、B、C錯(cuò)誤；D正確。【考點(diǎn)定位】本題考查動(dòng)量守恒定律【方法技巧】對(duì)動(dòng)量守恒的使用，注意其矢量性，選擇正方向。2【2015福建30（2）】如圖，兩滑塊A、B在光滑水平面上沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，滑塊

2、A的質(zhì)量為m，速度為2v0，方向向右，滑塊B的質(zhì)量為2m，速度大小為v0，方向向左，兩滑塊發(fā)生彈性碰撞后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是 。AA和B都向左運(yùn)動(dòng) BA和B都向右運(yùn)動(dòng) CA靜止，B向右運(yùn)動(dòng) DA向左運(yùn)動(dòng)，B向右運(yùn)動(dòng)【答案】D【解析】取向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒：，知系統(tǒng)總動(dòng)量為零，所以碰后總動(dòng)量也為零，即A、B的運(yùn)動(dòng)方向一定相反，所以D正確；A、B、C錯(cuò)誤。【考點(diǎn)】 原子結(jié)構(gòu)和原子核【方法技巧】 本題主要考察動(dòng)量守恒，在利用動(dòng)量守恒解決問(wèn)題時(shí)，注意動(dòng)量是矢量，要先選擇正方向。3【2015北京17】實(shí)驗(yàn)觀察到，靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中A點(diǎn)的原子核發(fā)生衰變，衰變產(chǎn)生的新核與電子恰在紙面內(nèi)勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向和軌

3、跡示意如圖，則（ ）A軌跡1是電子的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外 B軌跡2是電子的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外C軌跡1是新核的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里 D軌跡2是新核的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里【答案】D【考點(diǎn)定位】衰變、動(dòng)量守恒定律、帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、左手定則。【規(guī)律總結(jié)】衰變形成外切圓，衰變形成內(nèi)切圓，大圓都是射線的軌跡。二、非選擇題4【2016上海卷】如圖，粗糙水平面上，兩物體A、B以輕繩相連，在恒力F作用下做勻速運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻輕繩斷開(kāi)，在F牽引下繼續(xù)前進(jìn)，B最后靜止。則在B靜止前，A和B組成的系統(tǒng)動(dòng)量_（選填：“守恒”或 “不守恒”）。在B靜止后，A和B組成的系統(tǒng)動(dòng)量 。（選填：“守恒”或“不守恒“

4、）【答案】守恒；不守恒【考點(diǎn)定位】動(dòng)量守恒條件【方法技巧】先通過(guò)勻速運(yùn)動(dòng)分析A、B整體的合外力，再分析輕繩斷開(kāi)后A、B整體的合外力，只要合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，反之不守恒。5【2016天津卷】如圖所示，方盒A靜止在光滑的水平面上，盒內(nèi)有一個(gè)小滑塊B，盒的質(zhì)量是滑塊質(zhì)量的2倍，滑塊與盒內(nèi)水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。若滑塊以速度v開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，與盒的左右壁發(fā)生無(wú)機(jī)械能損失的碰撞，滑塊在盒中來(lái)回運(yùn)動(dòng)多次，最終相對(duì)盒靜止，則此時(shí)盒的速度大小為_(kāi)，滑塊相對(duì)于盒運(yùn)動(dòng)的路程為_(kāi)?！敬鸢浮?【解析】設(shè)滑塊質(zhì)量為m，則盒的質(zhì)量為2m；對(duì)整個(gè)過(guò)程，由動(dòng)量守恒定律可得mv=3mv共，解得v共=，由能量守恒定律可知，解

5、得?！究键c(diǎn)定位】動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律【名師點(diǎn)睛】此題是對(duì)動(dòng)量守恒定律及能量守恒定律的考查；關(guān)鍵是分析兩個(gè)物體相互作用的物理過(guò)程，選擇好研究的初末狀態(tài)，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律列出方程；注意系統(tǒng)的動(dòng)能損失等于摩擦力與相對(duì)路程的乘積。6【2015上海22A】?jī)尚『⒃诒嫔铣俗芭雠鲕嚒毕嘞蜻\(yùn)動(dòng)。A車總質(zhì)量為50kg，以2m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)；B車總質(zhì)量為70kg，以3m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)；碰撞后，A以1.5m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)，則B的速度大小為_(kāi)m/s，方向向_（選填“左”或“右”）【答案】0.5；左【解析】 由動(dòng)量守恒定律得：規(guī)定向右為正方向，解得：，所以B的速度大小是0.5m/s，

6、方向向左?！究键c(diǎn)定位】 動(dòng)量守恒定律【名師點(diǎn)睛】 本題考查動(dòng)量守恒定律，在應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí)，要特別注意動(dòng)量的方向。7【2015天津9（1）】如圖所示，在光滑水平面的左側(cè)固定一豎直擋板，A球在水平面上靜止放置，B球向左運(yùn)動(dòng)與A球發(fā)生正碰，B球碰撞前、后的速率之比為3:1，A球垂直撞向擋板，碰后原速率返回，兩球剛好不發(fā)生碰撞，AB兩球的質(zhì)量之比為_(kāi)，AB碰撞前、后兩球總動(dòng)能之比為_(kāi)【答案】4：1； 9：5考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律【名師點(diǎn)睛】高中階段的動(dòng)量守恒考查最多的一類模型就是碰撞，本題屬于容易題，難度不大，需要注意的是“題眼”的尋找，“剛好不發(fā)生碰撞”說(shuō)明兩球碰撞后的速率大小相同，代入題目已知條件

7、，利用動(dòng)量守恒定律很容易得出結(jié)果。8【2014山東39】（2）如圖，光滑水平直軌道上兩滑塊A、B用橡皮筋連接，A的質(zhì)量為m，開(kāi)始時(shí)橡皮筋松弛，B靜止，給A向左的初速度，一段時(shí)間后，B與A同向運(yùn)動(dòng)發(fā)生碰撞并粘在一起，碰撞后的共同速度是碰撞前瞬間A的速度的兩倍，也是碰撞前瞬間B的速度的一半。求：（i）B的質(zhì)量；（ii）碰撞過(guò)程中A、B系統(tǒng)機(jī)械能的損失?！敬鸢浮浚╥）；（ii）【解析】（i）以初速度的方向?yàn)檎较?，設(shè)B的質(zhì)量為，A、B碰撞后共同速度為v，由題意知；碰撞前瞬間A的速度為，碰撞前瞬間，B的速度為2v，由動(dòng)量守恒定律得 由式得 （ii）從開(kāi)始到碰后的全過(guò)程，由動(dòng)量守恒定律得 設(shè)碰撞過(guò)程A、

8、B系統(tǒng)機(jī)械能的損失為，則 聯(lián)立式得 【考點(diǎn)定位】動(dòng)量守恒定律，能量守恒定律【方法技巧】在利用動(dòng)量守恒時(shí)，應(yīng)先選擇正方向，碰撞損失的機(jī)械能為碰前系統(tǒng)總的機(jī)械能減去碰后總的機(jī)械能。9【2014江蘇12C】（3）牛頓的自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理中記載，A、B兩個(gè)玻璃球相碰，碰撞后的分離速度和它們碰撞前的接近速度之比總是約為1516。分離速度是指碰撞后B對(duì)A的速度，接近速度是指碰撞前A對(duì)B的速度。若上述過(guò)程是質(zhì)量為2m的玻璃球A以速度v0碰撞質(zhì)量為m的靜止玻璃球B，且為對(duì)心碰撞，求碰撞后A、B的速度大小?！敬鸢浮?v1，v2【解析】設(shè)碰撞后兩球的速度分別為v1和v2，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：2mv02mv1mv2

9、根據(jù)題意有：聯(lián)立以上兩式解得：v1，v2【考點(diǎn)定位】本題主要考查了動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用問(wèn)題，屬于中檔偏低題。【方法技巧】動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用10【2014全國(guó)35】（2）（9分）如圖，質(zhì)量分別為、的兩個(gè)小球A、B靜止在地面上方，B球距地面的高度h=0.8m，A球在B球的正上方。 先將B球釋放，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后再將A球釋放。 當(dāng)A球下落t=0.3s時(shí)，剛好與B球在地面上方的P點(diǎn)處相碰，碰撞時(shí)間極短，碰后瞬間A球的速度恰為零。已知，重力加速度大小為，忽略空氣阻力及碰撞中的動(dòng)能損失。（i）B球第一次到達(dá)地面時(shí)的速度；（ii）P點(diǎn)距離地面的高度。【答案】 【解析】（i）B球總地面上方靜止釋放后只有重力做功，

10、根據(jù)動(dòng)能定理有可得B球第一次到達(dá)地面時(shí)的速度（ii）A球下落過(guò)程，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)可得A球的速度設(shè)B球的速度為， 則有碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒碰撞過(guò)程沒(méi)有動(dòng)能損失則有解得，小球B與地面碰撞后根據(jù)沒(méi)有動(dòng)能損失所以B離開(kāi)地面上拋時(shí)速度所以P點(diǎn)的高度【考點(diǎn)定位】動(dòng)量守恒定律 能量守恒【方法技巧】落地的速度可根據(jù)動(dòng)能定理也可用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解，分析題目所給信息質(zhì)點(diǎn)A下落時(shí)間，以及碰后的速度，又是彈性碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒可求碰前、碰后B求的速度。11【2015江蘇12C（3）】取質(zhì)子的質(zhì)量mp=1.672610-27kg，中子的質(zhì)量mn=1.674910-27kg，粒子的質(zhì)m=6.646710-27kg，光速c=3

11、108m/s，請(qǐng)計(jì)算粒子的結(jié)合能。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】 【解析】 根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程，可求：【考點(diǎn)】 核能的計(jì)算【方法技巧】 本題主要是公式，即愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程，要注意所給原子核質(zhì)量的單位。12【2015海南17（2）】運(yùn)動(dòng)的原子核放出粒子后變成靜止的原子核Y。已知X、Y和粒子的質(zhì)量分別是M、和，真空中的光速為c，粒子的速度遠(yuǎn)小于光速。求反應(yīng)后與反應(yīng)前的總動(dòng)能之差以及粒子的動(dòng)能。【答案】，【考點(diǎn)定位】質(zhì)能方程，動(dòng)量守恒定律【方法技巧】在解決核反應(yīng)問(wèn)題時(shí)要掌握在核反應(yīng)過(guò)程中，遵循兩大守恒：動(dòng)量守恒和能量守恒。13【2015山東39（2）】如圖，三個(gè)質(zhì)量相同的滑塊A、B、C，間隔

12、相等地靜置于同一水平軌道上?，F(xiàn)給滑塊A向右的初速度v0，一段時(shí)間后A與B發(fā)生碰撞，碰后AB分別以、的速度向右運(yùn)動(dòng)，B再與C發(fā)生碰撞，碰后B、C粘在一起向右運(yùn)動(dòng)?；瑝KA、B與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為同一恒定值。兩次碰撞時(shí)間極短。求B、C碰后瞬間共同速度的大小?！敬鸢浮俊究键c(diǎn)定位】動(dòng)量守恒定律；動(dòng)能定理.【方法技巧】解題的關(guān)鍵是掌握動(dòng)量守恒定律，搞清楚物理過(guò)程并搞清不同階段的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系.14【2015全國(guó)新課標(biāo)35（2）】如圖，在足夠長(zhǎng)的光滑水平面上，物體A、B、C位于同一直線上，A位于B、C之間。A的質(zhì)量為，B、C的質(zhì)量都為，三者都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)使A以某一速度向右運(yùn)動(dòng)，求和之間滿足什么條件才能使

13、A只與B、C各發(fā)生一次碰撞。設(shè)物體間的碰撞都是彈性的?！敬鸢浮俊窘馕觥吭O(shè)A運(yùn)動(dòng)的初速度為A向右運(yùn)動(dòng)與C發(fā)生碰撞，根據(jù)彈性碰撞可得可得要使得A與B發(fā)生碰撞，需要滿足，即A反向向左運(yùn)動(dòng)與B發(fā)生碰撞過(guò)程，彈性碰撞整理可得由于，所以A還會(huì)向右運(yùn)動(dòng)，根據(jù)要求不發(fā)生第二次碰撞，需要滿足即整理可得解方程可得【考點(diǎn)定位】 彈性碰撞【名師點(diǎn)睛】對(duì)于彈性碰撞的動(dòng)量守恒和能量守恒要熟知，對(duì)于和一個(gè)靜止的物體發(fā)生彈性碰撞后的速度表達(dá)式要熟記，如果考場(chǎng)來(lái)解析，太浪費(fèi)時(shí)間。15【2015全國(guó)新課標(biāo)35（2）】滑塊a、b沿水平面上同一條直線發(fā)生碰撞；碰撞后兩者粘在一起運(yùn)動(dòng)；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，從光滑路段進(jìn)入粗糙路段。兩者的位置

14、x隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示。求：（）滑塊a、b的質(zhì)量之比；（）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，兩滑塊克服摩擦力做的功與因碰撞而損失的機(jī)械能之比?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）設(shè)a、b質(zhì)量分別為m1、m2，a、b碰撞前的速度為v1、v2。由題給圖像得v1=-2m/sv2=1m/sa、b發(fā)生完全非彈性碰撞，碰撞后兩滑塊的共同速度為v，由題給圖像可得由動(dòng)量守恒定律得：m1v1+m2v2=（m1+m2）v解得【考點(diǎn)定位】動(dòng)量守恒定律；能量守恒定律【方法技巧】本題主要是碰撞過(guò)程的動(dòng)量守恒和能量守恒，但機(jī)械能是不一定守恒。要求掌握從動(dòng)量和能量?jī)蓚€(gè)角度認(rèn)識(shí)碰撞問(wèn)題。16（8分）【2016海南卷】如圖，物塊A通過(guò)一不

15、可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在天花板下，初始時(shí)靜止；從發(fā)射器（圖中未畫(huà)出）射出的物塊B沿水平方向與A相撞，碰撞后兩者粘連在一起運(yùn)動(dòng)；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均可由傳感器（圖中未畫(huà)出）測(cè)得。某同學(xué)以h為縱坐標(biāo)，v2為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作直線擬合，求得該直線的斜率為k=1.92 10-3 s2/m。已知物塊A和B的質(zhì)量分別為mA=0.400 kg和mB=0.100 kg，重力加速度大小g=9.80 m/s2。（i）若碰撞時(shí)間極短且忽略空氣阻力，求hv2直線斜率的理論值k0；（ii）求k值的相對(duì)誤差（=100%，結(jié)果保留1位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚╥）2.04103 s2/m （ii

16、）6%【解析】（i）設(shè)物塊A和B碰撞后共同運(yùn)動(dòng)的速度為v，由動(dòng)量守恒定律有mBv=(mA+mB)v 在碰后A和B共同上升的過(guò)程中，由機(jī)械能守恒定律有聯(lián)立式得由題意得代入題給數(shù)據(jù)得k0=2.04103 s2/m（ii）按照定義=100%由式和題給條件得=6%【考點(diǎn)定位】動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律【名師點(diǎn)睛】本題考查動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用，要注意正確選擇研究對(duì)象，并分析系統(tǒng)是否滿足動(dòng)量守恒以及機(jī)械能守恒，然后才能列式求解。17【2016全國(guó)新課標(biāo)卷】（10分）某游樂(lè)園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中。為計(jì)算方便起見(jiàn)，假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度v0豎直向上噴

17、出；玩具底部為平板（面積略大于S）；水柱沖擊到玩具底板后，在豎直方向水的速度變?yōu)榱?，在水平方向朝四周均勻散開(kāi)。忽略空氣阻力。已知水的密度為，重力加速度大小為g。求（i）噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；（ii）玩具在空中懸停時(shí)，其底面相對(duì)于噴口的高度。【答案】（i） （ii）【解析】（i）設(shè)時(shí)間內(nèi)，從噴口噴出的水的體積為，質(zhì)量為，則由式得，單位時(shí)間內(nèi)從噴口噴出的水的質(zhì)量為（ii）設(shè)玩具懸停時(shí)其底面相對(duì)于噴口的高度為，水從噴口噴出后到達(dá)玩具底面時(shí)的速度大小為。對(duì)于時(shí)間內(nèi)噴出的水，有能量守恒得在高度處，時(shí)間內(nèi)噴射到玩具底面的水沿豎直方向的動(dòng)量變化量的大小為設(shè)水對(duì)玩具的作用力的大小為F，根據(jù)動(dòng)量定理有由

18、于玩具在空中懸停，由力的平衡條件得聯(lián)立式得【考點(diǎn)定位】動(dòng)量定理、機(jī)械能守恒定【名師點(diǎn)睛】本題考查了動(dòng)量定理的應(yīng)用，要知道玩具在空中懸停時(shí)，受力平衡，合力為零，也就是水對(duì)玩具的沖力等于玩具的重力。本題的難點(diǎn)是求水對(duì)玩具的沖力，而求這個(gè)沖力的關(guān)鍵是單位時(shí)間內(nèi)水的質(zhì)量，注意空中的水柱并非圓柱體，要根據(jù)流量等于初刻速度乘以時(shí)間后再乘以噴泉出口的面積S求出流量，最后根據(jù)m=V求質(zhì)量。18【2016全國(guó)新課標(biāo)卷】（10分）如圖，光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體，斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰塊均靜止于冰面上。某時(shí)刻小孩將冰塊以相對(duì)冰面3 m/s的速度向斜面體推出，冰塊平滑地滑上斜面體，在斜面

19、體上上升的最大高度為h=0.3 m（h小于斜面體的高度）。已知小孩與滑板的總質(zhì)量為m1=30 kg，冰塊的質(zhì)量為m2=10 kg，小孩與滑板始終無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。取重力加速度的大小g=10 m/s2。（i）求斜面體的質(zhì)量；（ii）通過(guò)計(jì)算判斷，冰塊與斜面體分離后能否追上小孩？【答案】（i）20 kg （ii）不能（ii）設(shè)小孩推出冰塊后的速度為v1，由動(dòng)量守恒定律有m1v1+m2v20=0代入數(shù)據(jù)得v1=1 m/s設(shè)冰塊與斜面體分離后的速度分別為v2和v3，由動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒定律有m2v20= m2v2+ m3v3聯(lián)立式并代入數(shù)據(jù)得v2=1 m/s由于冰塊與斜面體分離后的速度與小孩推出冰塊后的速

20、度相同且處在后方，故冰塊不能追上小孩?！究键c(diǎn)定位】動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律【名師點(diǎn)睛】此題是動(dòng)量守恒定律及機(jī)械能守恒定律的綜合應(yīng)用問(wèn)題；解題關(guān)鍵是要知道動(dòng)量守恒的條件及兩物體相互作用時(shí)滿足的能量關(guān)系，列方程即可；注意動(dòng)量守恒定律的矢量性，知道符號(hào)的含義；此題難度中等，意在考查考生靈活利用物理知識(shí)解決問(wèn)題的能力。19【2015安徽22】一質(zhì)量為0.5 kg的小物塊放在水平地面上的A點(diǎn)，距離A點(diǎn)5 m的位置B處是一面墻，如圖所示。長(zhǎng)物塊以vo=9 m/s的初速度從A點(diǎn)沿AB方向運(yùn)動(dòng)，在與墻壁碰撞前瞬間的速度為7 m/s，碰后以6 m/s的速度把向運(yùn)動(dòng)直至靜止。g取10 m/s2。（1）求物塊與

21、地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）若碰撞時(shí)間為0.05s，求碰撞過(guò)程中墻面對(duì)物塊平均作用力的大小F；（3）求物塊在反向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力所做的功W?！敬鸢浮浚?） （2） （3）【解析】（1）由動(dòng)能定理，有： 可得。（2）由動(dòng)量定理，有 可得。（3）?？键c(diǎn)：本題考查動(dòng)能定理、動(dòng)量定理、做功等知識(shí)【名師點(diǎn)睛】動(dòng)能定理是整個(gè)高中物理最重要的規(guī)律，計(jì)算題肯定會(huì)考，一三問(wèn)都用動(dòng)能定理；碰撞過(guò)程，動(dòng)量守恒必然用到，學(xué)生很容易想到20【2016全國(guó)新課標(biāo)卷】如圖，水平地面上有兩個(gè)靜止的小物塊a和b，其連線與墻垂直：a和b相距l(xiāng)；b與墻之間也相距l(xiāng)；a的質(zhì)量為m，b的質(zhì)量為m。兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同，現(xiàn)

22、使a以初速度向右滑動(dòng)。此后a與b發(fā)生彈性碰撞，但b沒(méi)有與墻發(fā)生碰撞，重力加速度大小為g，求物塊與地面間的動(dòng)摩擦力因數(shù)滿足的條件?！敬鸢浮俊窘馕觥吭O(shè)物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，若要物塊a、b能夠發(fā)生碰撞，應(yīng)有即設(shè)在a、b發(fā)生彈性碰撞前的瞬間，a的速度大小為，由能量守恒可得設(shè)在a、b碰撞后的瞬間，a、b的速度大小分別為，根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒可得，聯(lián)立可得根據(jù)題意，b沒(méi)有與墻發(fā)生碰撞，根據(jù)功能關(guān)系可知，故有，綜上所述，a與b發(fā)生碰撞，但b沒(méi)有與墻發(fā)生碰撞的條件是【考點(diǎn)定位】考查了動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律的應(yīng)用【方法技巧】該題要按時(shí)間順序分析物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，知道彈性碰撞過(guò)程遵守動(dòng)量守恒和能量守恒，

23、要結(jié)合幾何關(guān)系分析b與墻不相撞的條件。21（20分）【2016北京卷】（1）動(dòng)量定理可以表示為p=Ft，其中動(dòng)量p和力F都是矢量。在運(yùn)用動(dòng)量定理處理二維問(wèn)題時(shí)，可以在相互垂直的x、y兩個(gè)方向上分別研究。例如，質(zhì)量為m的小球斜射到木板上，入射的角度是，碰撞后彈出的角度也是，碰撞前后的速度大小都是v，如圖1所示。碰撞過(guò)程中忽略小球所受重力。a分別求出碰撞前后x、y方向小球的動(dòng)量變化px、py；b分析說(shuō)明小球?qū)δ景宓淖饔昧Φ姆较?。?）激光束可以看作是粒子流，其中的粒子以相同的動(dòng)量沿光傳播方向運(yùn)動(dòng)。激光照射到物體上，在發(fā)生反射、折射和吸收現(xiàn)象的同時(shí)，也會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生作用。光鑷效應(yīng)就是一個(gè)實(shí)例，激光束可

24、以像鑷子一樣抓住細(xì)胞等微小顆粒。一束激光經(jīng)S點(diǎn)后被分成若干細(xì)光束，若不考慮光的反射和吸收，其中光束和穿過(guò)介質(zhì)小球的光路如圖所示。圖中O點(diǎn)是介質(zhì)小球的球心，入射時(shí)光束和與SO的夾角均為，出射時(shí)光束均與SO平行。請(qǐng)?jiān)谙旅鎯煞N情況下，分析說(shuō)明兩光束因折射對(duì)小球產(chǎn)生的合力的方向。a光束和強(qiáng)度相同；b光束比強(qiáng)度大。 【答案】（1）a，方向沿y軸正方向 b沿y軸負(fù)方向 （2）a兩光束對(duì)小球的合力的方向沿SO向左 b兩光束對(duì)小球的合力的方向指向左上方（2）a僅考慮光的折射，設(shè)時(shí)間內(nèi)沒(méi)每束光穿過(guò)小球的粒子數(shù)為n，每個(gè)粒子動(dòng)量的大小為p。這些粒子進(jìn)入小球前的總動(dòng)量為從小球出射時(shí)的總動(dòng)量為、的方向均沿SO向右根據(jù)動(dòng)量定理 可知，小球?qū)@些粒子的作用力F的方向沿SO向右；根據(jù)牛頓第三定律，兩光束對(duì)小球的合力的方向沿SO向左。b建立如圖所示的Oxy直角坐標(biāo)系x方向：根據(jù)（2）a同理可知，兩光束對(duì)小球的作用力沿x軸負(fù)方向。y方向：設(shè)時(shí)間內(nèi)，光束穿過(guò)小球的粒子數(shù)為，光束穿過(guò)小球的粒子數(shù)為，。這些粒子