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《2014年高考物理选修3-5(动量与动量守恒)试题归类例析.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2014年高考物理选修3-5（动量与动量守恒）试题归类例析江苏省新沂市第一中学张统勋【例1】（2014•福建卷）一枚火箭搭载着卫星以速率V0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为m,后部分的箭体质量为m,分离后箭体以速率V2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率V1为。（填选项前的字母）A.vo—V2B,V0+V2叫—vVo——1【解析】箭、星系统分离过程可以认为动量守恒（m+m)vo=mv2+mvi,解得【例2】（2014•江苏卷）
2、牛顿的《自然哲学的数学原理》中记载，AB两个玻璃球相碰，碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为15：16。分离速度是指碰撞后B对A的速度，接近速度是指碰撞前A对B的速度。若上述过程是质量为2m的玻璃球，A以速度V。碰撞质量为m的静止玻璃球B,且为对心碰撞，求碰撞后AB的速度大小。【解析】设AB球碰后速度分别为V1和V2,由动量守恒定律2mv=2mv+mv。匕-173177匕=一%%=一可且由题意知%解得强，冽。【例3】（2014•大纲卷）一中子与一质量数为A（A>1）的原子核发生弹性正碰。
3、若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为（4A阳炉【解析】中子与原子核的碰撞属于弹性正碰，中子的质量数为1,设其速度为V0；根据动量守恒和能量守恒，有:—制I?;=—加产;+—的/二恻+附1为21。2ii21口匕解得啊一曲呵十码A+1=~【例4】（2014•海南卷）一静止原子核发生a衰变，生成一a粒子及一■新核，a子垂直进入磁感应强度大小为B的匀强磁场，其运动轨迹是半径为R的圆。已知a粒子的质量为m,电荷量为q；新核的质量为M光在真空中的速度大小为c。求衰变前原子核的质量。【解析】设衰变产生
4、的a粒子的速度大小为V,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得设衰变后新核的速度大小为V,衰变前后动量守恒，有©二■一■,设衰变前原子核质量为M,衰变前后能量守恒，有c3=摄口+—+建/+—22财.二（城+府）口十学g]解得-』」，・•・-【例5】(2014•重庆卷)一弹丸在飞行到距离地面5m高时仅有水平速度v=2m/s,爆炸2成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质重比为3:1。不计质重损失，取重力加速度g=10m/s。则下列图2中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是【解析】弹丸水平飞行爆炸时，在水平方向系统动量守恒，
5、设m^=m］则m甲=3m故爆炸前水平方向总动量P=(3m+mv=8m)而爆炸后两弹片做平抛运动，由平抛运动规律：h=-目产2,x甲=丫甲t,x乙二v乙t。选项A中：v甲=2.5m/s,v乙=0.5m/s(向左)，p'=3mx2.5+mx(-0.5)=7m,不满足动量守恒，A错误；选项B中：v甲=2.5m/s,v乙=0.5m/s,p'=3mX2.5+mx0.5=8m满足动量守恒，B正确；选项C中：v甲=2m/s,v乙=1m/s,p'=3mx2+mx1=7m不满足动量守恒，C错误；选项D中：v甲=2m/s
6、,v乙=1m/s(向左)，p'=3mX2+mX(-1)=6m,不满足动量守恒，D错误。【答案】B【例6】(2014•大纲卷)冰球运动员甲的质量为80.0kg。当他以5.0m/s的速度向前运动时，与另一质量为100kg、速度为3.0m/s的迎面而来的运动员乙相撞。碰后甲恰好静止。假设碰撞时间极短，求：(1)碰后乙的速度的大小；(2)碰撞中总机械能的损失。【解析】(1)设运动员甲、乙的质量分别为mM碰前速度大小分别为v和V,碰后乙的速度为W,由动量守值定律得：mvMVMV，代入数据得：V'=1.0m/s。
7、(2)设碰撞过程中总机械能的损失为△E,应有:-j/jr2+--黄评也E222。联立上式，代入数据得：△E=1400J。【答案】(1)1.0m/s(2)1400J【例7】(2014•山东卷)如图3所示，光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接，A的质量为m开始时橡皮筋松弛，B静止，给A向左的初速度V0。一段时间后，B与A同向运动发生碰撞并粘在一起。碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍，也是碰撞前瞬间B的速度的一半。求：(i)B的质量；(ii)碰撞过程中A、B系统机械能的损失。【解析】(i)以初速
8、度小的方向为正方向，设B的质量为弗!工，AB碰撞后的共同速度为v,由题意知：碰撞前瞬间A的速度为2,碰撞瞬间B的速度为2v,由动量守恒定律得啊由①式得(ii)从开始到碰撞后的全过程，由动量守恒定律得切%=(即+物上)”设碰撞过程AB系统机械能的损失为AE,则1)△走=—懿，联立②③④式得6⑤m&l1口%=-=—/MVk【答案】(i)2(ii)6【例8】(2014•全国I卷)如图，质量分别为mA、mB的两个弹性小球AB静止在地面上方，B球距地面的高度b=0
