2013高考物理 真題分類解析 專題21 動量守恒定律

《2013高考物理 真題分類解析 專題21 動量守恒定律》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2013高考物理 真題分類解析 專題21 動量守恒定律（4頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2013高考物理分類解析 2013高考物理分類解析 專題二十一、動量守恒定律 1.（2013全國新課標(biāo)理綜1第35題）(2)(9分) 在粗糙的水平桌面上有兩個靜止的木塊A和B，兩者相距為d?，F(xiàn)給A一初速度，使A與B發(fā)生彈性正碰，碰撞時間極短:當(dāng)兩木塊都停止運動后，相距仍然為d.已知兩木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)均為μ. B的質(zhì)量為A的2倍，重力加速度大小為g.求A的初速度的大小。 解析：設(shè)在發(fā)生碰撞前的瞬間，木塊A的速度大小為v；在碰撞后的瞬間，A和B的速度分別為v1和v2。在碰撞過程中，由能量守恒定律和動量守恒定律。得 mv2=mv12+·2mv22， mv=mv1+2mv2，

2、式中，以碰撞前木塊A的速度方向為正。聯(lián)立解得：v1=- v2/2. 設(shè)碰撞后A和B運動的距離分別為d1和d2，由動能定理得 μmgd1=mv12。 μ(2m)gd2=2mv22。 按題意有：d=d1+d2。 設(shè)A的初速度大小為v0，由動能定理得μmgd=mv02-mv2 聯(lián)立解得：v0=。 2.（2013全國新課標(biāo)理綜II第35題）（2）（10分）如圖，光滑水平直軌道上有三個質(zhì)量均為m的物塊A、B、C。B的左側(cè)固定一輕彈簧（彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計）。設(shè)A以速度v0朝B運動，壓縮彈簧；當(dāng)AB速度相等時，B與C恰好相碰并粘接在一起，然后繼續(xù)運動，假設(shè)B和C碰撞過程時間極短。求從A開始

3、壓縮彈簧直至與彈簧分離的過程中， （i）整個系統(tǒng)損失的機械能； （ii）彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能。 【命題意圖】本題考查碰撞、彈性勢能、動量守恒定律、能量守恒定律及其相關(guān)知識點，意在考查考生綜合運用知識解決問題的能力。 解析：（i）從A開始壓縮彈簧到A與B具有相同速度v1時，對AB與彈簧組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律得：m v0=2 m v1，① 此時B與C發(fā)生完全非彈性碰撞，設(shè)碰撞后的瞬時速度為v2，系統(tǒng)損失的機械能為△E，對BC組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律，mv1=2 m v2，② 由能量守恒定律，mv12=(2m) v22+△E ③ 聯(lián)立解得：△E= mv02。 （i

4、i）由②式可知，v2< v1，A將繼續(xù)壓縮彈簧，直至三者速度相同，設(shè)此時速度為v3，此時彈簧被壓縮到最短。其彈性勢能為Ep。由動量守恒定律， m v0=3m v3， 由能量守恒定律，mv02-△E =(3m) v32+ Ep。 聯(lián)立解得：彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能Ep =mv02。。 3.(2013高考江蘇物理第12B題)（3）如題12C-2圖所示，進(jìn)行太空行走的宇航員A和B的質(zhì)量分別為80kg和100kg，他們攜手遠(yuǎn)離空間站，相對空間站的速度為0.1m/ s。 A將B向空間站方向輕推后，A的速度變?yōu)?.2m/ s，求此時B的速度大小和方向。 (3)根據(jù)動量守恒 解得 vB=

5、0.02m/ s。 離開空間站方向 4.（2013高考山東理綜第38（2）題）（2）如圖所示，光滑水平軌道上放置長板A（上表面粗糙）和滑塊C，滑塊B置于A的左端，三者質(zhì)量分別為mA=2kg，mB=1kg，mC=2kg。開始時C靜止，A、B一起以v0=5m/s的速度勻速向右運動，A與C發(fā)生碰撞（時間極短）后C向右運動，經(jīng)過一段時間，A、B再次達(dá)到共同速度一起向右運動，且恰好不再與C碰撞。求A與C發(fā)生碰撞后瞬間A的速度大小。 解析：因碰撞時間極短，A與C碰撞過程動量守恒，設(shè)碰撞后瞬間A的速度大小為vA，C的速度大小為vC，以向右為正方向，由動量守恒定律得 mAv0= mAvA +

6、mCvC， ① A與B在摩擦力作用下達(dá)到共同速度，設(shè)共同速度為vAB，由動量守恒定律得 mAvA+ mBv0= (mA) + mB vAB ② A、B達(dá)到共同速度后恰好不再與C碰撞，應(yīng)滿足：vAB = vC。③ 聯(lián)立①②③式解得：vA=2m/s。 5.（2013高考福建理綜第30題） (2)將靜置在地面上，質(zhì)量為M（含燃料）的火箭模型點火升空，在極短時間內(nèi)以相對地面的速度v0豎直向下噴出質(zhì)量為m的熾熱氣體。忽略噴氣過程重力和空氣阻力的影響，則噴氣結(jié)束時火箭模型獲得的速度大小是 。（填選項前的事母） A. B. C. D. 答

7、案：D 解析：由動量守恒定律，m v0=(M-m)v，解得v=，選項D正確。 6.（2013高考廣東理綜第35題）如圖18，兩塊相同平板P1，P2置于光滑水平面上，質(zhì)量均為m。P2的右端固定一輕質(zhì)彈簧，左端A與彈簧的自由端B相距L。物體P置于P1的最右端，質(zhì)量為2m,且可看作質(zhì)點。P1與P以共同速度v0向右運動，與靜止的P2發(fā)生碰撞，碰撞時間極短。碰撞后P1與P2粘連在一起。P壓縮彈簧后被彈回并停在A點（彈簧始終在彈性限度內(nèi)）。P與P2之間的動摩擦因數(shù)為μ。求 圖18 （1）P1、P2剛碰完時的共同速度v1和P的最終速度v2； （2）此過程中彈簧的最大壓縮量x和相應(yīng)的彈性勢能Ep。 考點：動量守恒、能量守恒、臨界分析 解析：（1）P1和P2碰撞,動量守恒: mv0=(m+m)v1 ① 得出： P在p2上滑行過程， P1、P2、P組成的系統(tǒng)動量守恒： 2mv0+2mv1=4mv2 ② 得出： (2) P1、P2、P 第一次等速，彈簧最大壓縮量x最大，由能量守恒得 ③ P剛進(jìn)入P2 到P1、P2、P 第二次等速，由能量守恒得； ④ 由③④得：， 。