《大高考》2016届高考物理五年高考真题:专题17 碰撞与动量守恒资料 下载本文

1.(2015·重庆理综,3,6分)(难度★★★)高空作业须系安全带,如果质量为m

的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动).此后经历时间t安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( ) m2gh

t+mg mgh

C.t+mg A.

m2gh

t-mg mgh

D.t-mg B.

解析 由自由落体运动公式得人下降h距离时的速度为v=2gh,在t时间内对人由动量定理得(F-mg)t=mv,解得安全带对人的平均作用力为F=m2gh

t+mg,A项正确. 答案 A

2.(2015·北京理综,18,6分)(难度★★★)“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固

定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下,将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动,从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,下列分析正确的是( )

A.绳对人的冲量始终向上,人的动量先增大后减小 B.绳对人的拉力始终做负功,人的动能一直减小 C.绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大 D.人在最低点时,绳对人的拉力等于人所受的重力

解析 从绳子恰好伸直,到人第一次下降到最低点的过程中,拉力逐渐增大,由牛顿第二定律mg-F=ma可知,人先做加速度减小的加速运动,当a=0时,F=mg,此时速度最大,动量最大,动能最大,此后人继续向下运动,F

>mg,由牛顿第二定律F-mg=ma可知,人做加速度增大的减速运动,动量一直减小直到减为零,全过程中拉力方向始终向上,所以绳对人的冲量始终向上,综上可知A正确,C、D错误;拉力对人始终做负功,动能先增大后减小,故B错误. 答案 A

3.[2015·福建理综,30(2),6分]如图,两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线 相向运动,滑块A的质量为m,速度大小为2v0,方向向右,滑块B的质量

为2m,速度大小为v0,方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是( )

A.A和B都向左运动 B.A和B都向右运动 C.A静止,B向右运动 D.A向左运动,B向右运动

解析 对A、B系统,由于发生弹性碰撞,故碰撞前后系统的动量守恒、机械能守恒,由于m×2v0-2mv0=0,故碰后A、B不可能同向运动或一个静止、另一个运动或两个都静止,而只能是A、B都反向运动,故D正确. 答案 D

4.(2014·重庆理综,4,6分)(难度★★★)一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有

水平速度v=2 m/s,爆炸成为甲、乙两块水平飞出,甲、乙的质量比为3∶1.不计质量损失,取重力加速度g=10 m/s2,则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( )

1

4x乙=2 m,将各选项中数据代入计算得B正确.

答案 B

5.(2014·大纲全国,21,6分)(难度★★★)一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰.若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为( ) A+1A. A-1

A-1B. A+1

4AC. (A+1)2(A+1)2D. (A-1)2解析 平抛运动时间t=2h

g=1 s,爆炸过程遵守动量守恒定律,设弹丸质

x甲x乙313

量为m,则mv=4mv甲+4mv乙,又v甲=t,v乙=t,t=1 s,则有4x甲

解析 设中子质量为m,则原子核的质量为Am.设碰撞前、后中子的速度分12

别为v0、v1,碰后原子核的速度为v2,由弹性碰撞可得mv0=mv1+Amv2,2mv01-Av0A+11212

=2mv1+2Amv2,解得v1=v0,故|v|=,A正确.

11+AA-1答案 A

6.(2013·天津理综,2)(难度★★★)我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女

子3 000 m接力三连冠.观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出.在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则( )