[精编]2019高考物理二轮复习专题三动量和能量1-3-7碰撞与动量守恒训练 docx

精品 教育 试卷 习题 文档 故A、C正确，B、D错误。 [答案] AC

6．(2018·湖北宜昌调研)如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球沿同一直线运动。两球的质量关系为mB＝2mA，规定向右为正方向，两球的动量均为5 kg·m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量变化量为－3 kg·m/s，则( )

A．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶2 B．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶4 C．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶2 D．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶4

[解析] 规定向右为正方向，两球初始动量均为5 kg·m/s，则两球均向右运动，又因为动量p＝mv，mB＝2mA，所以vA＝2vB，则断定左方为A球，故A、B两项错误。碰撞后

A球的动量变化量为－3 kg·m/s，则碰撞后A球的动量为pA＝2 kg·m/s，据动量守恒定pvApAmB1律可得B球碰撞后的动量应为pB＝8 kg·m/s，由p＝mv，得v＝，所以＝＝，故C

mvBpBmA2项正确，D项错误。

[答案] C

7．(2018·湖北四地七校联盟联考)如图所示，竖直平面内有一半圆槽，A、C等高，

B为圆槽最低点，小球从A点正上方O点静止释放，从A点切入圆槽，刚好能运动至C点。设球在AB段和BC段运动过程中，运动时间分别为t1、t2，合外力的冲量大小为I1、I2，则( )

A．t1>t2 B．t1＝t2 C．I1>I2 D．I1＝I2

[解析] 小球从A点正上方O点静止释放，做自由落体运动，从A点切入圆槽，刚好

5

精品 教育 试卷 习题 文档 能运动至C点，则知小球在AB段平均速率大于BC段平均速率，又两段路程相等，所以球在AB段和BC段运动时间的大小关系为t1

变为水平向左的vB，根据三角形定则，速度变化量的大小为v2A＋vB；BC段速度由水平向

左的vB变为0，速度变化量的大小为vB；所以AB段速度变化量大于BC段速度变化量，即

AB段动量变化量大于BC段速度变化量。根据动量定理，合外力的冲量等于动量的变化，所以合外力的冲量大小为I1＞I2，故C正确，D错误。

[答案] C

[思路点拨] AB段平均速率大于BC段平均速率，两段路程相等，从而可比较时间；根据动量定理，合外力的冲量等于动量的变化，从而比较合外力的冲量大小。

8．(2018·河北石家庄质检)质量分别为m1与m2的甲、乙两球在水平光滑轨道上同向运动，已知它们的动量分别是p1＝5 kg·m/s，p2＝7 kg·m/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为8 kg·m/s，则甲、乙两球质量m1与m2的关系可能是( )

A．m1＝m2 B．2m1＝m2 C．3m1＝2m2 D．4m1＝m2

[解析] 根据动量守恒定律有：p1＋p2＝p1′＋p2′，可得p1′＝4 kg·m/s，碰撞过程

p2p2p1′2p2′2m1312

中动能不增加，则有＋≥＋，可得≤，则A、C项错误。碰后甲球的速

2m12m22m12m2m25度不大于乙球的速度，则有

[答案] B

[解题关键] 解本题的关键在于要弄清碰撞前后动能的关系以及碰后甲、乙两球的速度关系。

9．(2018·安徽六校二联)(多选)如图所示，水平光滑轨道宽度和轻质弹簧自然长度均为d。两物体m1和m2与弹簧连接，m2的左边有一固定挡板。m1由图示位置静止释放，当

p1′p2′m11

≤，可得≥，则D项错误。 m1m2m22

m1与m2相距最近时m1速度为v1，则在以后的运动过程中，可能的情况是( )

6

精品 教育 试卷 习题 文档 A．m1的最小速度是0 B．存在某段时间m1向左运动 C．m2的最大速度一定是v1 D．m2的最大速度是v1

[解析] m1由图示位置静止释放后，在弹簧弹力作用下向右加速运动，m2静止，当m1

与m2相距最近时弹簧弹力为零，m1的速度最大，此后弹簧伸长，在弹簧弹力作用下，m1减速，m2加速，达到共同速度时两者相距最远，此后m1继续减速，m2继续加速，当两物体再次相距最近时，m1达到最小速度v1′，m2达到最大速度v2′。

两物体水平方向动量守恒，

m1v1＝m1v1′＋m2v2′

两物体与弹簧组成的系统机械能守恒 1211

m1v1＝m1v1′2＋m2v2′2； 222可得v1′＝

m1－m22m1

v1，v2′＝v。 m1＋m2m1＋m21

因为m1和m2的大小关系不确定，所以m1的最小速度可以是0，也可以向左运动，故A、B项正确。只有当m1＝m2时，m2的最大速度才为v1，故D项正确，C项错误。

[答案] ABD

10．(2018·北京理综)2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如下，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道

BC高h＝10 m，C是半径R＝20 m圆弧的最低点。质量m＝60 kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a＝4.5 m/s2，到达B点时速度vB＝30 m/s。取重力加速度g＝10 m/s2。

(1)求长直助滑道AB的长度L；

(2)求运动员在AB段所受合外力的冲量I的大小；

(3)若不计BC段的阻力，画出运动员经过C点时的受力图，并求其所受支持力FN的大小。

7

精品 教育 试卷 习题 文档

[解析]

2

v2B－vA(1)根据匀变速直线运动公式，有L＝＝100 m

2a(2)根据动量定理，有I＝mvB－mvA＝1 800 N·s (3)运动员经C点时的受力分析如图

根据动能定理，运动员在BC段运动的过程中，有

2

mgh＝mv2C－mvB

1

212

根据牛顿第二定律，有

v2CFN－mg＝m

R得FN＝3 900 N

[答案] (1)100 m (2)1 800 N·s (3)受力图见解析 3 900 N

[一题多解] 运动员在AB段所受合外力的冲量I＝F合t＝ma·

vB－vA＝1 800 N·s。 a11．(2018·山西太原一模)弹射座椅是飞行员使用的座椅型救生装置。在飞机失控时，依靠座椅上的动力(喷气发动机)装置将飞行员弹射到高空，然后张开降落伞使飞行员安全降落。某次实验中，在地面上静止的战斗机内，飞行员按动弹射按钮，座椅(连同飞行员等)在喷气发动机的驱动下被弹出打开的机舱，座椅沿竖直方向运动，5 s末到达最高点，上升的总高度为112.5 m。在最高点时降落伞打开，飞行员安全到达地面。已知座椅的总重量为100 kg，弹射过程中发动机对座椅的推力竖直向上且恒定，不考虑发动机质量的

8