《2014年高考物理復習 第13章 第1課時 動量守恒定律及其應用訓練題 新人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2014年高考物理復習 第13章 第1課時 動量守恒定律及其應用訓練題 新人教版（17頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2014年高考物理復習（人教版通用）訓練題：第13章 第1課時 動量守恒定律及其應用（深度思考+考點突破+提能訓練 （17頁 ）考點內(nèi)容要求考綱解讀動量、動量守恒定律及其應用 1.動量守恒定律的應用是本部分的重點和難點，也是高考的熱點，動量和動量的變化量這兩個概念常穿插在動量守恒定律的應用中考查 2動量守恒定律結合能量守恒定律來解決碰撞、打擊、反沖等問題，以及動量守恒定律與圓周運動、核反應的結合已成為近幾年高考命題的熱點3波粒二象性部分的重點內(nèi)容是光電效應現(xiàn)象、實驗規(guī)律和光電效應方程，光的波粒二象性和德布羅意波是理解的難點4核式結構、玻爾理論、能級公式、原子躍遷條件在選做題部分出現(xiàn)的幾率將會增

2、加，可能單獨命題，也可能與其它知識聯(lián)合出題5半衰期、質(zhì)能方程的應用、計算和核反應方程的書寫是高考的熱點問題，試題一般以基礎知識為主，較簡單.彈性碰撞和非彈性碰撞光電效應愛因斯坦光電效應方程氫原子光譜氫原子的能級結構、能級公式原子核的組成、放射性、原子核衰變、半衰期放射性同位素核力、核反應方程結合能、質(zhì)量虧損裂變反應和聚變反應、裂變反應堆射線的危害和防護實驗：驗證動量守恒定律第1課時動量守恒定律及其應用考綱解讀1.理解動量、動量變化量的概念.2.知道動量守恒的條件.3.會利用動量守恒定律分析碰撞、反沖等相互作用問題1 對動量、動量變化量的理解下列說法正確的是 ()A速度大的物體，它的動量一定也大

3、B動量大的物體，它的速度一定也大C只要物體的運動速度大小不變，物體的動量也保持不變D物體的動量變化越大則該物體的速度變化一定越大答案D2 動量守恒的判斷把一支彈簧槍水平固定在小車上，小車放在光滑水平地面上，槍射出一顆子彈時，關于槍、彈、車，下列說法正確的是 ()A槍和彈組成的系統(tǒng)動量守恒B槍和車組成的系統(tǒng)動量守恒C槍彈和槍筒之間的摩擦力很小，可以忽略不計，故二者組成的系統(tǒng)動量近似守恒D槍、彈、車三者組成的系統(tǒng)動量守恒答案D解析內(nèi)力、外力取決于系統(tǒng)的劃分以槍和彈組成的系統(tǒng)，車對槍的作用力是外力，系統(tǒng)動量不守恒槍和車組成的系統(tǒng)受到系統(tǒng)外彈簧彈力對槍的作用力，系統(tǒng)動量不守恒槍彈和槍筒之間的摩擦力屬于

4、內(nèi)力，但槍筒受到車的作用力，屬于外力，故二者組成的系統(tǒng)動量不守恒槍、彈、車組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，故D正確3 動量守恒定律的簡單應用A球的質(zhì)量是m，B球的質(zhì)量是2m，它們在光滑的水平面上以相同的動量運動B在前，A在后，發(fā)生正碰后，A球仍朝原方向運動，但其速率是原來的一半，碰后兩球的速率比vAvB為 ()A. B. C2 D.答案D解析設碰前A球的速率為v，根據(jù)題意，pApB，即mv2mvB，得碰前vB，碰后vA，由動量守恒定律，有mv2mm2mvB，解得vBv，所以.考點梳理1 動量(1)定義：物體的質(zhì)量與速度的乘積(2)表達式：pmv，單位：kgm/s.(3)動量的性質(zhì)矢量性

5、：方向與瞬時速度方向相同瞬時性：動量是描述物體運動狀態(tài)的量，是針對某一時刻而言的相對性：大小與參考系的選取有關，通常情況是指相對地面的動量(4)動量、動能、動量的變化量的關系動量的變化量：ppp.動能和動量的關系：Ek.2 動量守恒定律(1)守恒條件理想守恒：系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零，則系統(tǒng)動量守恒近似守恒：系統(tǒng)受到的合力不為零，但當內(nèi)力遠大于外力時，系統(tǒng)的動量可近似看成守恒分方向守恒：系統(tǒng)在某個方向上所受合力為零時，系統(tǒng)在該方向上動量守恒(2)動量守恒定律的表達式m1v1m2v2m1v1m2v2或p1p2.4 動量守恒定律的應用如圖1所示，在光滑水平面上，用等大反向的F1、F2分別同

6、時作用于A、B兩個靜止的物體上，已知mAv前，碰后原來在前的物體速度一定增大，若碰后兩物體同向運動，則應有v前v后.碰前兩物體相向運動，碰后兩物體的運動方向不可能都不改變3 彈性碰撞的規(guī)律兩球發(fā)生彈性碰撞時滿足動量守恒定律和機械能守恒定律以質(zhì)量為m1，速度為v1的小球與質(zhì)量為m2的靜止小球發(fā)生正面彈性碰撞為例，則有m1v1m1v1m2v2m1vm1v12 m2v22解得v1，v2結論1.當兩球質(zhì)量相等時，v10，v2v1，兩球碰撞后交換速度2當質(zhì)量大的球碰質(zhì)量小的球時，v10，v20，碰撞后兩球都向前運動3當質(zhì)量小的球碰質(zhì)量大的球時，v10，碰撞后質(zhì)量小的球被反彈回來例3質(zhì)量為m11 kg和m

7、2(未知)的兩個物體在光滑的水平面上正碰，碰撞時間不計，其xt(位移時間)圖象如圖6所示，試通過計算回答下列問題：(1)m2等于多少？(2)碰撞過程是彈性碰撞還是非彈性碰撞？ 圖6解析(1)碰撞前m2是靜止的，m1的速度為v14 m/s碰撞后m1的速度v12 m/sm2的速度v22 m/s根據(jù)動量守恒定律有m1v1m1v1m2v2解得m23 kg(2)碰撞前系統(tǒng)總動能EkEk1Ek28 J碰撞后系統(tǒng)總動能EkEk1Ek28 J碰撞前后系統(tǒng)總動能相等，因而該碰撞是彈性碰撞答案(1)3 kg(2)彈性碰撞突破訓練3如圖7所示，物體A靜止在光滑平直軌道上，其左端固定有輕質(zhì)彈簧，物體B以速度v02.0

8、 m/s沿軌道向物體A運動，并通過彈簧與物體A發(fā)生相互作用，設A、B兩物體的質(zhì)量均為m2 kg，求當物體A的速度多大時，A、B組成的系統(tǒng)動能損失最大？損失的最大動能為多少？圖7答案1.0 m/s2 J解析當兩物體速度相等時，彈簧壓縮量最大，系統(tǒng)損失的動能最大由動量守恒定律知mv02mv所以v1.0 m/s損失的動能為Ekmv2mv22 J.55動量和能量觀點的綜合應用例4如圖8所示，一水平面上P點左側光滑，右側粗糙，質(zhì)量為m的劈A在水平面上靜止，上表面光滑，A右端與水平面平滑連接，質(zhì)量為M的物塊B恰好放在水平面上P點，物塊B與水平面間的動摩擦因數(shù)為.一質(zhì)量為圖8m的小球C位于劈A的斜面上，距水

9、平面的高度為h.小球C從靜止開始滑下，然后與B發(fā)生正碰(碰撞時間極短，且無機械能損失)已知M2m，求：(1)小球C與劈A分離時，A的速度；(2)小球C的最后速度和物塊B的運動時間解析(1)設小球C與劈A分離時速度大小為v0，此時劈A速度大小為vA小球C運動到劈A最低點的過程中，規(guī)定向右為正方向，由水平方向動量守恒、機械能守恒有mv0mvA0mghmvmv得v0，vA，之后A向左勻速運動(2)小球C與B發(fā)生正碰后速度分別為vC和vB，規(guī)定向右為正方向，由動量守恒得mv0mvCMvB機械能不損失有mvmvMv代入M2m得vBvC(負號說明小球C最后向左運動)物塊B減速至停止時，運動時間設為t，由動

10、量定理有Mgt0MvB，得t答案(1)(2)，方向向左突破訓練4如圖9所示，在光滑水平面上有一輛質(zhì)量M8 kg的平板小車，車上有一個質(zhì)量m1.9 kg的木塊，木塊距小車左端6 m(木塊可視為質(zhì)點)，車與木塊一起以v1 m/s的速度水平向右勻速行駛一顆質(zhì)量m00.1 kg的子彈以v0179 m/s圖9的速度水平向左飛來，瞬間擊中木塊并留在其中如果木塊剛好不從車上掉下來，求木塊與平板小車之間的動摩擦因數(shù).(g10 m/s2)答案0.54解析以子彈和木塊組成的系統(tǒng)為研究對象，設子彈射入木塊后兩者的共同速度為v1，以水平向左為正方向，則由動量守恒有：m0v0mv(mm0)v1解得v18 m/s它們恰好

11、不從小車上掉下來，則它們相對平板小車滑行距離x6 m時它們跟小車具有共同速度v2，則由動量守恒定律有(mm0)v1Mv(mm0M)v2解得v20.8 m/s由能量守恒定律有(m0m)gx(mm0)vMv2(m0mM)v由，代入數(shù)據(jù)解得0.54高考題組1 (2011大綱全國理綜20)質(zhì)量為M、內(nèi)壁間距為L的箱子靜止于光滑的水平面上，箱子中間有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與箱子底板間的動摩擦 圖10因數(shù)為.初始時小物塊停在箱子正中間，如圖10所示現(xiàn)給小物塊一水平向右的初速度v，小物塊與箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中間，并與箱子保持相對靜止設碰撞都是彈性的，則整個過程中，系統(tǒng)損失的動能為()A.mv2

12、 B.v2C.NmgL DNmgL答案BD解析由動量守恒定律得mv(Mm)v1，v1，Ekmv2(Mm)vv2，A錯，B對；系統(tǒng)損失的動能等于產(chǎn)生的熱量，等于摩擦力與兩物體相對路程的乘積，C錯，D對2 (2012山東理綜38(2)如圖11所示，光滑水平軌道上有三個木塊A、B、C，質(zhì)量分別為mA3m、mBmCm，開始時B、C均靜止，A以初速度v0向右運動，A與B碰撞后分開，圖11B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，此后A與B間的距離保持不變求B與C碰撞前B的速度大小答案v0解析設A與B碰撞后，A的速度為vA，B與C碰撞前B的速度為vB，B與C碰撞后粘在一起的速度為v，由動量守恒定律得對A、B木塊：mAv

13、0mAvAmBvB對B、C木塊：mBvB(mBmC)v由A與B間的距離保持不變可知vAv聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得vBv0.3 (2012天津理綜10)如圖12所示，水平地面上固定有高為h的平臺，臺面上有固定的光滑坡道，坡道頂端距臺面高也為h，坡道底端與臺面相切小球A從坡道頂端由靜止開始滑下，到達水平光滑的臺面后與靜止在臺面上的小球B發(fā)生碰撞，并粘在一起，共同沿臺面滑行并從臺面邊緣飛出，落地點與飛出點的水平距離圖12恰好為臺高的一半兩小球均可視為質(zhì)點，忽略空氣阻力，重力加速度為g.求：(1)小球A剛滑至水平臺面的速度vA；(2)A、B兩小球的質(zhì)量之比mAmB.答案(1)(2)13解析(1)小球從坡道頂

14、端滑至水平臺面的過程中，由機械能守恒定律得mAghmAv解得vA.(2)設兩球碰撞后共同的速度為v，由動量守恒定律得mAvA(mAmB)v粘在一起的兩小球飛出臺面后做平拋運動，設運動的時間為t，由平拋運動規(guī)律，在豎直方向上有hgt2在水平方向上有vt聯(lián)立上述各式得mAmB13. 模擬題組4 如圖13所示，兩物體A、B用輕質(zhì)彈簧相連靜止在光滑水平面上，現(xiàn)同時對A、B兩物體施加等大反向的水平恒力F1、F2，使圖13A、B同時由靜止開始運動，在運動過程中，對A、B兩物體及彈簧組成的系統(tǒng)，正確的說法是(彈簧不超過其彈性限度) ()A動量始終守恒B機械能不斷增加C當彈簧伸長到最長時，系統(tǒng)的機械能最大D當

15、彈簧彈力的大小與F1、F2的大小相等時，A、B兩物體速度為零答案AC解析彈簧的彈力屬于系統(tǒng)內(nèi)力，水平恒力F1、F2等大反向，系統(tǒng)的合力為零，所以動量守恒，選項A正確；剛開始，彈簧彈力小于水平恒力，兩物體均做加速運動，彈簧被拉長，當彈力的大小與恒力相等時，合力為零，兩物體的速度均達到最大，之后，彈簧繼續(xù)被拉長，彈力大于水平恒力，兩物體開始做減速運動，當彈簧被拉伸到最長時，兩物體速度減為零，在此過程中，兩個外力均對系統(tǒng)做正功，所以系統(tǒng)的機械能逐漸增加；此后，兩物體返回，水平恒力均對物體做負功，系統(tǒng)的機械能逐漸減小，根據(jù)以上分析，選項C正確，選項B、D錯誤5 如圖14所示，光滑水平面上有質(zhì)量均為2m

16、的木塊A、B，A靜止，B以速度水平向左運動，質(zhì)量為m的子彈以水平向右的速度v0射入木塊A，穿出A后，又射入木塊B而未穿出，A、B最終以相同的速度向右運動若B與A始終未相碰，求子彈穿出A時的速度圖14答案v0解析以子彈、木塊A組成的系統(tǒng)為研究對象，由動量守恒定律得mv02mvAmv以子彈及木塊A、B組成的系統(tǒng)為研究對象，由動量守恒定律得mv02m5mvA解得vv06. 如圖15所示，兩木板M10.5 kg，M20.4 kg，開始時M1、M2都靜止于光滑水平面上，小物塊m0.1 kg以初速度v10 m/s滑上M1的上表面，最后停在M2上時速度為v21.8 m/s，求：圖15(1)最后M1的速度v1

17、；(2)在整個過程中克服摩擦力所做的功答案(1)0.2 m/s(2)4.18 J解析(1)由動量守恒定律有mvM1v1(mM2)v2，得v10.2 m/s(2)由動能定理得Wfmv2M1v(mM2)v4.18 J(限時：30分鐘)題組1動量守恒的判斷1 如圖1所示，一內(nèi)外側均光滑的半圓柱槽置于光滑的水平面上槽的左側有一豎直墻壁現(xiàn)讓一小球(可認為質(zhì)點)自左端槽口A點的正上方從靜止開始下落，與半圓槽相切并從A點進入槽內(nèi)則下列說法正確的是 () 圖1A小球離開右側槽口以后，將做豎直上拋運動B小球在槽內(nèi)運動的全過程中，只有重力對小球做功C小球在槽內(nèi)運動的全過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)機械能守恒D小球在槽

18、內(nèi)運動的全過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向上的動量不守恒答案CD解析小球從下落到最低點的過程中，槽沒有動，與豎直墻之間存在擠壓，動量不守恒；小球經(jīng)過最低點往上運動的過程中，槽與豎直墻分離，水平方向動量守恒；全過程中有一段時間系統(tǒng)受豎直墻彈力的作用，故全過程系統(tǒng)水平方向動量不守恒，選項D正確；小球離開右側槽口時，水平方向有速度，將做斜拋運動，選項A錯誤；小球經(jīng)過最低點往上運動的過程中，槽往右運動，槽對小球的支持力對小球做負功，小球?qū)Σ鄣膲毫Σ圩稣?，系統(tǒng)機械能守恒，選項B錯誤，C正確題組2動量守恒定律的應用2 某人站在平板車上，與車一起在光滑水平面上做直線運動，當人相對于車豎直向上跳起時，車

19、的速度大小將 ()A增大 B減小C不變 D無法判斷答案C3 如圖2所示，一輛小車靜止在光滑水平面上，A、B兩人分別站在車的兩端當兩人同時相向運動時 ()A若小車不動，兩人速率一定相等 圖2B若小車向左運動，A的動量一定比B的小C若小車向左運動，A的動量一定比B的大D若小車向右運動，A的動量一定比B的大答案C解析根據(jù)動量守恒可知，若小車不動，兩人的動量大小一定相等，因不知兩人的質(zhì)量，故選項A錯誤若小車向左運動，A的動量一定比B的大，故選項B錯誤，選項C正確若小車向右運動，A的動量一定比B的小，故選項D錯誤4. 在2010年溫哥華冬奧會上，首次參賽的中國女子冰壺隊喜獲銅牌，如圖3為中國隊員投擲冰壺

20、的鏡頭在某次投擲中，冰壺運動一段時間后以0.4 m/s的速度與對方的靜止冰壺發(fā)生正碰，碰后對方的冰壺以0.3 m/s的速度向前滑行若兩冰壺質(zhì)量相等，規(guī)定向前運動的方向為正方向，則碰后中國隊冰壺獲得的速度為()A0.1 m/s B0.1 m/s 圖3C0.7 m/s D0.7 m/s答案A解析設冰壺質(zhì)量為m，碰后中國隊冰壺速度為vx，由動量守恒定律得mv0mvmvx解得vx0.1 m/s，故選項A正確5 如圖4所示，在光滑的水平面上，有一質(zhì)量M3 kg的薄板和一質(zhì)量m1 kg的物塊朝相反方向運動，初速度大小都為v4 m/s，它們之間有摩擦當薄板的速度大小為2.4 m/s時，物塊的運動圖4情況是(

21、)A做加速運動 B做減速運動C做勻速運動 D以上運動都有可能答案A解析由動量守恒定律得：當m的速度為零時，M的速度為2.67 m/s，此前m向右減速運動，M向左減速運動，此后m將向左加速運動，M繼續(xù)向左減速運動；當兩者速度達到相同時，即速度均為2 m/s時，兩者相對靜止，一起向左勻速直線運動由此可知當M的速度為2.4 m/s時，m處于向左加速運動過程中，選項A對6 如圖5所示，光滑水平地面上依次放置著質(zhì)量m0.08 kg的10塊完全相同的長直木板一質(zhì)量M1.0 kg、大小可忽略的小銅塊以初速度v06.0 m/s從長木板左側滑上木板，當銅塊滑離第一塊木板時，速度大小為v14.0 m/s.銅塊最終

22、停在第二塊木板上(取g10 m/s2，結果保留兩位有效數(shù)字)求：圖5(1)第一塊木板的最終速度；(2)銅塊的最終速度答案(1)2.5 m/s(2)3.4 m/s解析(1)銅塊和10個木板組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，所以系統(tǒng)動量守恒，設銅塊剛滑到第二塊木板時，第一塊木板的速度為v2，由動量守恒得，Mv0Mv110mv2得v22.5 m/s.(2)由題可知銅塊最終停在第二塊木板上，設銅塊的最終速度為v3，由動量守恒得：Mv19mv2(M9m)v3得v33.4 m/s.題組3對碰撞問題的考查7 如圖6所示，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運動兩球質(zhì)量關系為mB2mA，規(guī)定向右為正方向，

23、A、B兩球的動量均為6 kgm/s，運動中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后A球的動圖6量增量為4 kgm/s，則()A左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為25B左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為110C右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為25D右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為110答案A解析由mB2mA，知碰前vBvA若左為A球，設碰后二者速度分別為vA、vB由題意知pAmAvA2 kgm/spBmBvB10 kgm/s由以上各式得，故正確選項為A.若右為A球，由于碰前動量都為6 kgm/s，即都向右運動，兩球不可能相碰8 A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動，A

24、球的動量是5 kgm/s，B球的動量是7 kgm/s.當A球追上B球時發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動量可能值分別是()A6 kgm/s,6 kgm/sB3 kgm/s,9 kgm/sC2 kgm/s,14 kgm/sD5 kgm/s,15 kgm/s答案BC解析兩球組成的系統(tǒng)動量守恒，A球減少的動量等于B球增加的動量，故D錯雖然碰撞前后的總動量相等，但A球的動量不可能沿原方向增加，故A錯，選B、C.題組4對動量和能量綜合問題的考查9 如圖7所示，物體A靜止在光滑的水平面上，A的左邊固定有輕質(zhì)彈簧，與A質(zhì)量相等的物體B以速度v向A運動并與彈簧發(fā)生碰撞，A、B始終沿同一直線運動，則A、B組成的圖

25、7系統(tǒng)動能損失最大的時刻是 ()A開始運動時 BA的速度等于v時CB的速度等于零時 DA和B的速度相等時答案D解析當B觸及彈簧后減速，而物體A加速，當A、B兩物體速度相等時，A、B間距離最小，彈簧壓縮量最大，彈性勢能最大，由能量守恒定律可知系統(tǒng)損失的動能最多，故只有D正確10如圖8所示，光滑水平面上有A、B兩個物體，A物體的質(zhì)量mA1 kg，B物體的質(zhì)量mB4 kg，A、B兩個物體分別與一個輕彈簧拴接，B物體的左端緊靠豎直固定墻壁，開始時彈簧處于自然長度，A、B兩物體均處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)用大小為 圖8F10 N的水平恒力向左推A，將彈簧壓縮了20 cm時，A的速度恰好為0，然后撤去水平恒力，求：

26、(1)運動過程中A物體的最大速度；(2)運動過程中B物體的最大速度答案(1)2 m/s(2)0.8 m/s解析(1)恒力做的功為：WFx2 J彈簧具有的最大彈性勢能為：EpW2 J彈簧完全彈開達到原長時，A速度達到最大EpmAv，vA 2 m/s.(2)當彈簧再次達到原長時，B物體的速度最大mAvAmAvAmBvBmAvmAvA2mBv所以vB0.8 m/s.11(2011課標全國35(2)如圖9，A、B、C三個木塊的質(zhì)量均為m，置于光滑的水平桌面上，B、C之間有一輕質(zhì)彈簧，彈簧的兩端與木塊接觸而不固連將彈簧壓緊到不能再壓縮時用細線(細線圖9未畫出)把B和C緊連，使彈簧不能伸展，以至于B、C可視為一個整體現(xiàn)A以初速度v0沿B、C的連線方向朝B運動，與B相碰并粘合在一起以后細線突然斷開，彈簧伸展，從而使C與A、B分離已知C離開彈簧后的速度恰為v0.求彈簧釋放的勢能答案mv解析設碰后A、B和C的共同速度的大小為v，由動量守恒定律得mv03mv設C離開彈簧時，A、B的速度大小為v1，由動量守恒定律得3mv2mv1mv0設彈簧的彈性勢能為Ep，從細線斷開到C與彈簧分開的過程中機械能守恒，有(3m)v2Ep(2m)vmv由式得彈簧釋放的勢能為Epmv