2025版高考物理一輪復習真題精練專題七碰撞與動量守恒第16練動量守恒定律的應用課件

第16練

動量守恒定律的應用

B

解析C2.[2022北京·10,3分,難度★★★☆☆]質量為m1和m2的兩個物體在光滑水平面上正碰,其位置坐標x隨時間t變化的圖象如圖所示.下列說法正確的是(

)A.碰撞前m2的速率大于m1的速率B.碰撞后m2的速率大于m1的速率C.碰撞后m2的動量大于m1的動量D.碰撞后m2的動能小于m1的動能2.C

解析3.[2020全國Ⅱ·21,6分,難度★★★★☆](多選)水平冰面上有一固定的豎直擋板.一滑冰運動員面對擋板靜止在冰面上,他把一質量為4.0kg的靜止物塊以大小為5.0m/s的速度沿與擋板垂直的方向推向擋板,運動員獲得退行速度;物塊與擋板彈性碰撞,速度反向,追上運動員時,運動員又把物塊推向擋板,使其再一次以大小為5.0m/s的速度與擋板彈性碰撞.總共經過8次這樣推物塊后,運動員退行速度的大小大于5.0m/s,反彈的物塊不能再追上運動員.不計冰面的摩擦力,該運動員的質量可能為(

)A.48kg B.53kg C.58kg D.63kgBC3.BC選運動員退行速度方向為正方向,設運動員的質量為M,物塊的質量為m,物塊被推出時的速度大小為v0,運動員第一次推出物塊后的退行速度大小為v1.根據(jù)動量守恒定律,運動員第一次推出物塊時有0=Mv1-mv0,物塊與擋板發(fā)生彈性碰撞,以等大的速率反彈;第二次推出物塊時有Mv1+mv0=-mv0+Mv2,依此類推,Mv2+mv0=-mv0+Mv3,…,Mv7+mv0=-mv0+Mv8,又運動員的退行速度v8>v0,v7<v0,解得13m<M<15m,即52kg<M<60kg,故B、C項正確,A、D項錯誤.解析4.[2022湖南·4,4分,難度★★★★☆]1932年,查德威克用未知射線轟擊氫核,發(fā)現(xiàn)這種射線是由質量與質子大致相等的中性粒子(即中子)組成.如圖,中子以速度v0分別碰撞靜止的氫核和氮核,碰撞后氫核和氮核的速度分別為v1和v2.設碰撞為彈性正碰,不考慮相對論效應,下列說法正確的是(

)A.碰撞后氮核的動量比氫核的小B.碰撞后氮核的動能比氫核的小C.v2大于v1D.v2大于v0B

解析【光速解法】發(fā)生彈性碰撞的兩物體若質量相等,則兩物體將發(fā)生速度交換,所以被碰后氫核的速度、動量、動能均等于入射中子的速度、動量和動能;而當中子碰撞質量較大的氮核時,中子將反向運動,由動量守恒定律可知,碰撞后氮核動量的增加量等于中子動量的減少量,所以氮核被碰后的動量大于中子的動量,A項錯誤;彈性碰撞過程中,系統(tǒng)機械能守恒,所以碰撞后氮核動能小于入射中子動能,B項正確.5.[2020天津·11,16分,難度★★★☆☆]長為l的輕繩上端固定,下端系著質量為m1的小球A,處于靜止狀態(tài).A受到一個水平瞬時沖量后在豎直平面內做圓周運動,恰好能通過圓周軌跡的最高點.當A回到最低點時,質量為m2的小球B與之迎面正碰,碰后A、B粘在一起,仍做圓周運動,并能通過圓周軌跡的最高點.不計空氣阻力,重力加速度為g,求:(1)A受到的水平瞬時沖量I的大小;(2)碰撞前瞬間B的動能Ek至少多大?

解析答案

6.[2022廣東·13,11分,難度★★★☆☆]某同學受自動雨傘開傘過程的啟發(fā),設計了如圖所示的物理模型.豎直放置在水平桌面上的滑桿上套有一個滑塊,初始時它們處于靜止狀態(tài).當滑塊從A處以初速度v0為10m/s向上滑動時,受到滑桿的摩擦力f為1N.滑塊滑到B處與滑桿發(fā)生完全非彈性碰撞,帶動滑桿離開桌面一起豎直向上運動.已知滑塊的質量m=0.2kg,滑桿的質量M=0.6kg,A、B間的距離l=1.2m,重力加速度g取10m/s2,不計空氣阻力.求:(1)滑塊在靜止時和向上滑動的過程中,桌面對滑桿支持力的大小N1和N2;(2)滑塊碰撞前瞬間的速度大小v;(3)滑桿向上運動的最大高度h.

解析答案

7.[2022河北·13,11分,難度★★★★☆]如圖,光滑水平面上有兩個等高且足夠長的滑板A和B,質量分別為1kg和2kg,A右端和B左端分別放置物塊C和D,物塊的質量均為1kg,A

和C以相同速度v0=10m/s向右運動,B和D以相同速度kv0向左運動,在某時刻發(fā)生碰撞,作用時間極短,碰撞后C與D粘在一起形成一個新物塊,A與B粘在一起形成一個新滑板,物塊與滑板之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.1.重力加速度大小取g=1