高考物理新题型揭秘 专题02 碰撞与动量守恒之多项选择题-人教版高三全册物理试题.doc

新题型二 碰撞与动量守恒之多项选择题样题展示A、B两物体在光滑水平面上沿同一直线运动，图示发生碰撞前后的vt图线，由图线可以判断AA、B的质量比为3:2BA、B作用前后总动量守恒CA、B作用前后总动量不守恒DA、B作用前后总动能不变【参考答案】 ABD名师解读内容可能的分值可能的题型碰撞及动量守恒修订前10分选考计算题修订后6分必考四选多1碰撞及动量守恒在选修35中虽然占用的篇幅不是很多，但是却是高考的热点，从2010年2016年这几年的时间，在选考的三个部分中，必有一道关于碰撞及动量守恒的题，而且分值相对也较高，一般为10分，在作为选考内容的时候，可能会存在多个解的问题。22016年新出了2017年的考试大纲和考试说明，将选修35的内容调整为必考内容，这种调整，更加说明了碰撞及能量守恒的重要性。32017年是考试改革的第一年，但是从往年选考的内容来看，碰撞和守恒在今年肯定会考，但是其考查形式可能就比较多样，比如可能将碰撞及动量守恒的知识以四选多的选择题形式进行考查，而且还可以与其他章节的知识相结合考查，这就更加增加了难度，完全可以放在多项选择题的位置进行考查。通关演练1如图所示，将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，左侧靠墙角，右侧靠一质量为M2的物块。今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是A小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒B小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量不守恒C小球在槽内运动的全过程中，小球、半圆槽和物块组成的系统动量不守恒D若小球能从C点离开半圆槽，则其一定会做竖直上抛运动2矩形滑块由不同的材料上、下两层粘在一起组成，放在光滑的水平面上，子弹水平射向滑块，若射击上层，子弹刚好不穿出，若射击下层，子弹刚好完全嵌入，如图所示，从子弹击中滑块到与滑块相对静止过程中，下列说法正确的是A两次子弹对滑块做的功一样多B子弹嵌入上层过程中对滑块做的功多C两次滑块所受的水平方向的冲量一样大D两次子弹击中木块过程中系统产生的热量一样多3如图所示，倾角为的固定斜面足够长，一质量为m上表面光滑的足够长的长方形木板A正以速度v0沿斜面匀速下滑，某时刻将质量为2m的小滑块B无初速度地放在木板A上，则滑块与木板都在滑动的过程中A木板A的加速度大小为3gsin B木板A的加速度大小为零CA、B组成的系统所受合外力的冲量一定为零D木板A的动量为mv0时，小滑块B的动量为mv04一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷人泥潭中。若把在空中下落的过程称为过程，进人泥潭直到停止的过程称为过程，则A过程I中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量B过程中阻力的冲量的大小等于过程I中重力的冲量的大小CI、两个过程中合外力的总冲量等于零D过程中钢珠的动量的改变量等于零5质量为m的小车中挂有一个单摆，摆球的质量为m0，小车和单摆以恒定的速度v0沿水平地面运动，与位于正对面的质量为m1的静止木块发生碰撞，碰撞时间极短，在此过程中，下列哪些说法是可能发生的A小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别为v1、v2和v3，且满足：B摆球的速度不变，小车和木块的速度为v1、v2，且满足：C摆球的速度不变，小车和木块的速度都为v，且满足：D小车和摆球的速度都变为v1，木块的速度变为v2，且满足：6质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为。初始时小物块停在箱子正中间，如图所示。现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，井与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为A B C DNmgL7下列相互作用的过程中，可以认为系统动量守恒的是 8如图所示，小木块P和长木板Q叠放后静置于光滑水平面上。P、Q的接触面是粗糙的。用足够大的水平力F拉Q，P、Q间有相对滑动。在P从Q左端滑落以前，关于水平力F的下列说法中正确的是AF做的功大于P、Q动能增量之和BF做的功等于P、Q动能增量之和CF的冲量大于P、Q动量增量之和DF的冲量等于P、Q动量增量之和9如图所示，质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点速度减为零。不计空气阻力，重力加速度为g。关于小球下落的整个过程，下列说法中正确的有hHABA小球的机械能减少了mg(H+h)B小球克服阻力做的功为mghC小球所受阻力的冲量大于mD小球动量的改变量等于所受阻力的冲量1如图所示，在水平光滑地面上有A、B两个木块，A、B之间用一轻弹簧连接。A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态。若突然撤去力F，则下列说法中正确的是A木块A离开墙壁前，墙对木块A的冲量大小等于木块B动量变化量的大小B木块A离开墙壁前，弹性势能的减少量等于木块B动能的增量C木块A离开墙壁时，B的动能等于A、B共速时的弹性势能D木块A离开墙壁后，当弹簧再次恢复原长时，木块A的速度为零2如图所示为一物体沿南北方向做直线运动的vt图象，若规定向北为正方向，由图可知A3 s末物体回到t=0时的位置 B6 s内物体所受合力的功为零C物体所受合力的方向一直向南 D前3 s与后3 s物体的动量变化方向相同3一辆从圆弧形拱桥最高处匀速驶下，在此过程中，下列说法中正确的是A汽车的动量保持不变 B汽车的机械能减少C汽车所受的合外力为零 D汽车所受的合外力做功为零4如图所示，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上。槽的左侧有一竖直墙壁。现让一小球（可认为质点）自左端槽口A点的正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从A点进入槽内。则下列说法正确的是A小球离开右侧槽口以后，将做竖直上抛运动B小球在槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功C小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒D小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒5如图，两个物体1和2在光滑水平面上以相同动能相向运动，它们的质量分别为m1和m2，且m1< m2。经一段时间两物体相碰撞并粘在一起。碰撞后12A两物体将向左运动B两物体将向右运动C两物体组成系统损失能量最小D两物体组成系统损失能量最大 6如图所示，两物体A、B用轻质弹簧相连静止在光滑水平面上，现同时对A、B两物体施加等大反向的水平恒力F1、F2，使A、B同时由静止开始运动，在运动过程中，对A、B两物体及弹簧组成的系统，正确的说法是（弹簧不超过其弹性限度）A动量始终守恒B机械能不断增加C当弹簧伸长到最长时，系统的机械能最大D当弹簧弹力的大小与F1、F2的大小相等时，A、B两物体速度为零7两个小球A、B在光滑水平面上相向运动，已知它们的质量分别是m1=4 kg，m2=2 kg，A的速度v1=3 m/s（设为正），B的速度v2=3 m/s，则它们发生正碰后，其速度可能分别是A均为1 m/s B+4 m/s和5 m/sC+2 m/s和1 m/s D1 m/s和+5 m/s答案与解析1BC2ACD【解析】根据动量守恒定律，解得两次情况下滑块的最终速度相同，滑块动能的增加量等于子弹做的功，所以两次子弹对物块做的功一样多，A正确，B错误；根据可得两次滑块所受的水平方向的冲量一样大，C正确；子弹嵌入下层或上层过程中，系统产生的热量都等于系统减少的动能，而子弹减少的动能一样多（子弹初末速度相等），滑块增加的动能也一样多，则系统减少的动能一样，故系统产生的热量一样多，故D正确。3CD【解析】只有木板A时，木板A匀速下滑，则说明木板A受到的重力的分力与摩擦力等大反向，即mgsin =mgcos ，若加上小滑块B后，A对地面的压力增大，则摩擦力变为·3mgcos ，而沿斜面方向上的力不变，故合外力为：3mgcos mgsin =2mgsin ，故加速度a=2gsin ，故AB错误；由分析可知，整体在沿斜面方向受力平衡，故整体动量守恒，故合外力的冲量一定为零，故C正确；因动量守恒，故总动量保持不变，由动量守恒定律可知：mv1+2mv2=mv0，故当A动量为mv0时，B的动量为mv0，故D正确。故选CD。4AC5BC【解析】小车与木块相碰，随之发生的将有两个过程：其一是，小车与木块相碰，作用时间极短，过程结束时小车与木块速度发生了变化，而小球的速度未变；其二是，摆球将要相对于车向右摆动，又导致小车与木块速度的改变。但是题目中已明确指出只需讨论碰撞的极短过程，不需考虑第二过程。因此，我们只需分析BC两项。其实，小车与木块相碰后，将可能会出现两种情况，即碰撞后小车与木块合二为一或它们碰后又分开，前者正是C项所描述的，后者正是B项所描述的，所以BC两项正确。6BD【解析】由于箱子M放在光滑的水平面上，则由箱子和小物块组成的整体动量始终是守恒的，直到箱子和小物块的速度相同时，小物块不再相对滑动，有，系统损失的动能是因为摩擦力做负功。7AC 【解析】动量守恒的条件是相互作用的物体系统不受外力或所受外力的合力为零，而相互作用过程中内力远大于外力时也可认为动量守恒。图A中，滑轮男孩推滑轮女孩的过程中，内力远大于外力，因此系统的动量可认为守恒；图B和图D中，在两物体相互作用的过程中，没有满足内力远大于外力的条件，系统的动量不守恒；图C中，太空中无空气阻力作用，太空人和子弹在相互作用过程中动量守恒。8AD【解析】以P、Q系统为研究对象，根据功能关系，拉力做的功等于P、Q动能增加量与摩擦产生的内能之和，A正确，B错误；系统所受合外力F的冲量等于P、Q动量增量之和，C错误，D正确。9AC【解析】由动能定理mg(H+h)+Wf=0，则Wf=mg(H+h)，所以小球的机械能减少了mg(H+h)，所以A选项正确，B选项错误；小球自由落下至地面过程，机械能守恒，落到地面上后又陷入泥潭中，由动量定理，所以，小球所受阻力的冲量大于，所以C选项正确；由动量定理知小球动量的改变量等于合外力的冲量，所以D选项错误。1AB2BD【解析】在前3 s内，速度为负值，说明物体一直向南运动，没有回到初始位置，故A错误。根据动能定理知6 s内动能的变化为零，故合外力做功为零，故B正确。图线的斜率一直大于零，说明物体加速度的方向一直向北，根据牛顿第二定律得知：加速度方向与合外力方向相同，所以物体所受合外力的方向一直向北，故C错误。由图知前3 s与后3 s物体的速度变化方向相同，故动量变化方向也相同，所以D正确。3BD【解析】汽车做匀速圆周运动，则动量大小不变，但方向变化，故A错误；汽车在驶下时，存在摩擦力做功，所以汽车的机械能减少，故B正确；由于汽车做匀速圆周运动，是变速运动，则所受的合外力不为零，故C错误；汽车所受的合外力与速度始终垂直，所以此力不做功，故D正确。4CD【解析】小球从下落到最低点的过程中，槽没有动，与竖直墙之间存在挤压，动量不守恒；小球经过最低点往上运动的过程中，槽与竖直墙分离，水平方向动量守恒；全过程中有一段时间系统受竖直墙弹力的作用，故全过程系统水平方向动量不守恒，选项D正确；小球离开右侧槽口时，水平方向有速度，将做斜抛运动，选项A错误；小球经过最低点往上运动的过程中，槽往右运动，槽对小球的支持力对小球做负功，小球对槽的压力对槽做正功，系统机械能守恒，选项B错误，C正确。5AD【解析】根据，结合m1<m2，知，故系统总动量向左，根据动量守恒知碰后两物体将向左运动，所以A正确，B错误。由题意知两物体属于完全非弹性碰撞，损失动能最大，所以C错误，D正确。6AC7AD【解析】由动量守恒，可验证四个选项都满足要求。再看动能情况：Ek=m1v+m2v=×4×9 J+×2×9 J=27 J，Ek=m1v12+m2v2，由于碰撞过程动能不可能增加，所以应有EkEk，可排除选项B。选项C虽满足EkEk，但A、B沿同一直线相向运动，发生碰撞后各自仍能保持原来速度方向（vA>0，vB<0），这显然是不符合实际的，因此C错误。验证选项AD均满足EkEk，故答案为选项A（完全非弹性碰撞）和选项D（弹性碰撞）。