- 动量守恒定律
- 共299题
(10分)如图所示，粗糙斜面与光滑水平面通过可忽略的光滑小圆弧平滑连接，斜面倾角α=370.A、B是两个质量均为m=1kg的小滑块（可视为质点），C为左侧附有胶泥的竖直薄板（质量均不计），D是两端分别水平连接B和C的轻质弹簧.当滑块A置于斜面上且受到大小F=4N、方向垂直斜面向下的恒力作用时，恰能沿斜面向下匀速运动.现撤去F，让滑块A从斜面上距底端L=1m处由静止下滑，求：（g=10m/s2,sin370=0.6）
27.滑块A到达斜面底端时的速度大小；
28.滑块A与C接触粘在一起后，A、B和弹簧构成的系统在作用过程中，弹簧的最大弹性势能.
正确答案
①（5分）
解析
①设
考查方向
动能定理
解题思路
应用平衡条件与动能定理可以求出到达斜面底端的速度.
易错点
关键能正确表示出合外力做的总功.
教师点评
本题考查了动能定理，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与匀变速直线运动规律的综合运用等知识点交汇命题.
正确答案
②（5分）
解析
②当A、B具有共同速度时，系统动能最小，弹簧的弹性势能最大，为
则，
联立以上两式解得：
考查方向
功能关系；动量守恒定律
解题思路
当A、B具有共同速度时，系统动能最小，弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律与动能定理求解.
易错点
关键通过分析知道当A、B具有共同速度时，弹簧的弹性势能最大.
教师点评
本题考查了功能关系，动量守恒定律，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与功的计算、动能定理等知识点交汇命题.
选考题三
【物理——选修3-5】(15分)
36.下列说法正确的是 。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分。）
37.如图所示，A、B、C三个小物块放置在光滑水平面上，A靠在墙壁，A、B之间用轻弹簧栓接，它们的质量分别为mA=m，mB = 2m ， mC=m。现给C一水平向左的初速度v0，C与B发生碰撞并粘在一起。试求：
i. A离开墙前，弹簧的最大弹性势能；
ii. A离开墙后，C的最小速度。
正确答案
解析
太阳的辐射能源来自于内部的轻核聚变，现阶段的核电站都是重核裂变，所以A，B都正确。原子核的比结合能越大，说明原子核越稳定，C错。放射性元素的半衰期有原子核自身因素决定，与外界无关，D对。发生光电效应的关键条件是要超过 极限频率才能够发生光电效应。E错。
考查方向
原子物理的一些常识
解题思路
常见的物理学的常识要注意积累
易错点
关于比结合能的理解要特别注意
教师点评
原子物理的知识要注意积累，记忆
正确答案
解析
（1）碰撞后，BC 的共同速度为
所以v1=v0/3
(2)在A离开墙壁时，弹簧处于原长，B、C以速度vBC向右运动；在A离开墙壁后由于弹簧的作用，A的速度逐渐增大，BC的速度逐渐减小，当弹簧再次恢复原长时，B与C的速度最小，选取向右为正方向，由ABC三物体组成系统动量守恒得：
考查方向
碰撞过程中的动量、能量问题
解题思路
首先解决碰撞后的总能量，然后根据动量守恒解决
易错点
碰撞过程中有能量损失
教师点评
碰撞过程中的动量守恒要注意是不是完全弹性碰撞的区别
36. 【物理——选修3-5】如图甲所示，A、B两物体与水平面间的动摩擦因数相同，A的质量为3kg. A以一定的初速度向右滑动，与B发生碰撞，碰前A的速度变化如图乙中图线Ⅰ所示，碰后A、B的速度变化分别如图线Ⅱ、Ⅲ所示，g取10m/s2，求：
①A与地面间的动摩擦因数；
②物体B的质量.
正确答案
（1）A与地面间的动摩擦因数为0.1．
（2）物体B的质量为1kg．
解析
解：①由图乙知A的加速度a=(v1－v0)/t (2分)
=(2－3)/1m/s2=-1m/s2 （1分）
设μ为A与水平面间的动摩擦因数,由牛顿第二定律有
-μmg=ma （2分）
解得μ=0.1 （1分）
②由图乙得碰后A速度vA=1m/s,B的速度vB=3m/s
碰撞前后A、B组成的系统动量守恒，则mAv1=mAvA+mBvB （3分）
解得 mB=1kg （1分）
考查方向
动量定理应用
解题思路
（1）碰撞前A做匀减速直线运动，根据v-t图象得到加速度，根据牛顿第二定律确定动摩擦因素；
（2）由图象得到碰撞前后两个物体的运动速度，然后根据动量守恒定律列式求解．
易错点
关键是根据图象得到两个物体碰撞前后的运动规律，而碰撞过程动量守恒，根据守恒定律列式求解．
知识点
选考题三
29．关于近代物理，下列说法正确的是（ ）
Aα射线是高速运动的氦原子
B核聚变反应方程
C从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比
D玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征
E比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定放出能量
30．如图所示，质量为M=50g的木块用长为L=lm的轻绳悬挂于O点，质量为m=l0g的子弹以速度v1=500m/s向左水平穿过木块后，速度变成v2=490m/s，该过程历时极短可忽略不计，之后木块在竖直面内摆起来，经时间t=0.6s摆到最高点，不计空气阻力，重力加速度为g=l0m/s2．
试求：
（1）子弹穿过木块过程中，木块所受冲量大小．
（2）子弹穿过木块的过程，系统增加的热量Q．
正确答案
解析
A、α射线是高速运动的氦核流，不是氦原子,故A错误；
B、在核反应中电荷数守恒、质量数守恒．核聚变反应方程
C、根据光电效应方程
D、玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征．故D正确；
E、比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定放出能量,故E正确;
考查方向
玻尔模型和氢原子的能级结构；光电效应；裂变反应和聚变反应
解题思路
α射线是高速运动的氦核流；根据电荷数守恒、质量数守恒判断核聚变方程的正误；根据光电效应方程得出最大初动能与照射光频率的大小关系；玻尔将量子观念引入原子领域，能够很好解释氢原子光谱，但不能解释氦原子光谱特征.
易错点
理解爱因斯坦的光电效应方程，知道最大初动能与入射光频率的关系是解题的关键.
教师点评
本题考查了玻尔模型和氢原子的能级结构；光电效应；裂变反应和聚变反应，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与爱因斯坦质能方程等知识点交汇命题.
正确答案
（1）0.1kgm/s
（2）49.4J
解析
（1）子弹穿过木块的瞬间子弹和木块构成的系统动量守恒，假设子弹穿过木块后木块具有的瞬时速度为v，设向左为正方向：
则有：mv1=Mv+mv2
代入数据得：v=2m/s
木块所受的冲量：I=Mv-0=0.1kgm/s
（2）子弹穿过木块的瞬间子弹和木块构成的系统动量守恒，假设子弹穿过木块后木块具有的瞬时速度为v，设向左为正方向，则有：mv1=Mv+mv2
由能量守恒可知，系统损失的机械能等于系统增加的热量，即：
代入数据解得：Q=49.4J
考查方向
动量守恒定律；功能关系
解题思路
根据动量守恒求出子弹穿过木块后木块具有的瞬时速度，然后根据动量定理求出木块所受的冲量大小；根据动量守恒和能量守恒求出系统增加的热量Q.
易错点
关键理解子弹穿过木块的过程中的能量转化.
教师点评
本题考查了动量守恒定律，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与功能关系，能量守恒定律等知识点交汇命题.
35.[物理—选修3-5]如图，光滑的水平地面上停着一个木箱和小车，木箱质量为m，小车和人的总质量为M=4m，人以对地速率v将木箱水平推出，木箱碰墙后等速反弹回来，人接住木箱后再以同样大小的速率v第二次推出木箱，木箱碰墙后又等速反弹回来……多次往复后，人将接不到木箱。求：从开始推木箱到接不到木箱的整个过程，人所做的功。
正确答案
人在整个过程中做功为
解析
解：设人推出木箱n次后，不再接到木箱。每次推出木箱后，小车和人获得的速率依次为v1、v2、v3……vn，设水平向右为正方向，则系统动量守恒，有：
………；
联立得：
人接不到木箱的条件为：
解得：
即人最多能推3次木箱，最终人的速度大小
因此，人在整个过程中做功为
考查方向
动量守恒定律
解题思路
根据人、车、木箱组成的系统动量守恒求得最终人的速度，再根据动能定理求解人所做的功．
易错点
解决本题的关键是掌握人推木箱过程中系统动量守恒，注意根据动量守恒得出人推木箱一次后人与车的动量增量，并知道不再推木箱的临界条件是人推出木箱后车的速度大于等于木箱的速度，此后将不会再推木箱．
知识点
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