2019年高考物理真題分類(lèi)匯編 專(zhuān)題17 碰撞與動(dòng)量守恒1.xx課標(biāo),35(2),9分如圖,質(zhì)量分別為mA、mB的兩個(gè)彈性小球A、B靜止在地面上方,B球距地面的高度h=0.8 m,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=0.3 s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mB=3mA,重力加速度大小g=10 m/s2,忽略空氣阻力及碰撞中的動(dòng)能損失。求()B球第一次到達(dá)地面時(shí)的速度;()P點(diǎn)距離地面的高度。答案()4 m/s()0.75 m2.(xx廣東理綜,35,18分)如圖的水平軌道中,AC段的中點(diǎn)B的正上方有一探測(cè)器,C處有一豎直擋板,物體P1沿軌道向右以速度v1與靜止在A點(diǎn)的物體P2碰撞,并接合成復(fù)合體P,以此碰撞時(shí)刻為計(jì)時(shí)零點(diǎn),探測(cè)器只在t1=2 s至t2=4 s內(nèi)工作,已知P1、P2的質(zhì)量都為m=1 kg,P與AC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.1,AB段長(zhǎng)L=4 m,g取10 m/s2,P1、P2和P均視為質(zhì)點(diǎn),P與擋板的碰撞為彈性碰撞。(1)若v1=6 m/s,求P1、P2碰后瞬間的速度大小v和碰撞損失的動(dòng)能E;(2)若P與擋板碰后,能在探測(cè)器的工作時(shí)間內(nèi)通過(guò)B點(diǎn),求v1的取值范圍和P向左經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的最大動(dòng)能E。答案(1)3 m/s9 J(2)10 m/sv114 m/s17 J3.(xx重慶理綜,4,6分)一彈丸在飛行到距離地面5 m高時(shí)僅有水平速度v=2 m/s,爆炸成為甲、乙兩塊水平飛出,甲、乙的質(zhì)量比為31。不計(jì)質(zhì)量損失,取重力加速度g=10 m/s2,則下列圖中兩塊彈片飛行的軌跡可能正確的是()答案B4.(xx天津理綜,10,16分)如圖所示,水平地面上靜止放置一輛小車(chē)A,質(zhì)量mA=4 kg,上表面光滑,小車(chē)與地面間的摩擦力極小,可以忽略不計(jì)?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的物塊B置于A的最右端,B的質(zhì)量mB=2 kg。現(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)水平向右的恒力F=10 N,A運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,小車(chē)左端固定的擋板與B發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下繼續(xù)運(yùn)動(dòng),碰撞后經(jīng)時(shí)間t=0.6 s,二者的速度達(dá)到vt=2 m/s。求(1)A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a的大小;(2)A、B碰撞后瞬間的共同速度v的大小;(3)A的上表面長(zhǎng)度l。答案(1)2.5 m/s2(2)1 m/s(3)0.45 m5.(xx大綱全國(guó),21,6分)一中子與一質(zhì)量數(shù)為A(A>1)的原子核發(fā)生彈性正碰。若碰前原子核靜止,則碰撞前與碰撞后中子的速率之比為()A.B.C.D.答案A6.xx課標(biāo),35(2),10分現(xiàn)利用圖(a)所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。在圖(a)中,氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個(gè)滑塊,滑塊A右側(cè)帶有一彈簧片,左側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(圖中未畫(huà)出)的紙帶相連;滑塊B左側(cè)也帶有一彈簧片,上面固定一遮光片,光電計(jì)時(shí)器(未完全畫(huà)出)可以記錄遮光片通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間。圖(a)實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑塊A的質(zhì)量m1=0.310 kg,滑塊B的質(zhì)量m2=0.108 kg,遮光片的寬度d=1.00 cm;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率f=50.0 Hz。將光電門(mén)固定在滑塊B的右側(cè),啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,給滑塊A一向右的初速度,使它與B相碰。碰后光電計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間為tB=3.500 ms,碰撞前后打出的紙帶如圖(b)所示。圖(b)若實(shí)驗(yàn)允許的相對(duì)誤差絕對(duì)值(100%)最大為5%,本實(shí)驗(yàn)是否在誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律?寫(xiě)出運(yùn)算過(guò)程。答案按定義,滑塊運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度大小v為v=式中s為滑塊在很短時(shí)間t內(nèi)走過(guò)的路程。設(shè)紙帶上打出相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為tA,則tA=0.02 stA可視為很短。設(shè)A在碰撞前、后瞬時(shí)速度大小分別為v0、v1。將式和圖給實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代入式得v0=2.00 m/sv1=0.970 m/s設(shè)B在碰撞后的速度大小為v2,由式有v2=代入題給實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得v2=2.86 m/s設(shè)兩滑塊在碰撞前、后的總動(dòng)量分別為p和p,則p=m1v0p=m1v1+m2v2兩滑塊在碰撞前后總動(dòng)量相對(duì)誤差的絕對(duì)值為p=100%聯(lián)立式并代入有關(guān)數(shù)據(jù),得p=1.7%<5%因此,本實(shí)驗(yàn)在允許的誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律。7.xx山東理綜,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v0。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:()B的質(zhì)量;()碰撞過(guò)程中A、B系統(tǒng)機(jī)械能的損失。答案()()m8.(xx安徽理綜,24,20分)在光滑水平地面上有一凹槽A,中央放一小物塊B。物塊與左右兩邊槽壁的距離如圖所示,L為1.0 m,凹槽與物塊的質(zhì)量均為m,兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.05。開(kāi)始時(shí)物塊靜止,凹槽以v0=5 m/s初速度向右運(yùn)動(dòng),設(shè)物塊與凹槽槽壁碰撞過(guò)程中沒(méi)有能量損失,且碰撞時(shí)間不計(jì)。g取10 m/s2。求:(1)物塊與凹槽相對(duì)靜止時(shí)的共同速度;(2)從凹槽開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到兩者相對(duì)靜止物塊與右側(cè)槽壁碰撞的次數(shù);(3)從凹槽開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到兩者剛相對(duì)靜止所經(jīng)歷的時(shí)間及該時(shí)間內(nèi)凹槽運(yùn)動(dòng)的位移大小。答案(1)2.5 m/s(2)6次(3)5 s12.75 m9.(xx北京理綜,22,16分)如圖所示,豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切,小滑塊A和B分別靜止在圓弧軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)?，F(xiàn)將A無(wú)初速釋放,A與B碰撞后結(jié)合為一個(gè)整體,并沿桌面滑動(dòng)。已知圓弧軌道光滑,半徑R=0.2 m;A和B的質(zhì)量相等;A和B整體與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2。取重力加速度g=10 m/s2。求:(1)碰撞前瞬間A的速率v;(2)碰撞后瞬間A和B整體的速率v;(3)A和B整體在桌面上滑動(dòng)的距離l。答案(1)2 m/s(2)1 m/s(3)0.25 m10.xx江蘇單科,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。答案v0v0