高中物理选修35讲义汇编.docx

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高中物理选修35讲义汇编

1.动量守恒

第一部分：

基础知识过关小测

基础概念

动量

冲量

动量定理

动量守恒

两类运用

碰撞

弹性碰撞

非弹性碰撞

完全非弹性碰撞

反冲

人船模型

第二部分：

考点总结及题型分析

考点一：

动量定理

（2012天津）9

（1）质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为______kg·m/s。

若小球与地面的作用时间为0,2s，则小球收到地面的平均作用力大小为______N（g=10m/s2）

考点二：

碰撞

（2012山东）

（2）光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为

、

，开始时B、C均静止，A以初速度向右运动，A与B相撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变。

求B与C碰撞前B的速度大小。

（2012天津）10、如图所示，水平地面上固定有高为h的平台，台面上固定有光滑坡道，坡道顶端局台面高也为h，坡道底端与台面相切。

小球A从坡道顶端由静止开始滑下，到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小球B发生碰撞，并粘连在一起，共同沿台面滑行并从台面边缘飞出，落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半。

两球均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g。

求

（1）小球A刚滑至水平台面的速度VA

（2）A、B两球的质量之比ma:

mb

（2013全国新课标理综1第35题）（9分）在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A和B，两者相距为d。

现给A一初速度，使A与B发生弹性正碰，碰撞时间极短:

当两木块都停止运动后，相距仍然为d.已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ.B的质量为A的2倍，重力加速度大小为g.求A的初速度的大小。

（2013全国新课标理综II第35题）（10分）如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C。

B的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质量不计）。

设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当AB速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动，假设B和C碰撞过程时间极短。

求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中，

（i）整个系统损失的机械能；

（ii）弹簧被压缩到最短时的弹性势能。

（2013高考山东理综第38

（2）题）如图所示，光滑水平轨道上放置长板A（上表面粗糙）和

滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为mA=2kg，mB=1kg，mC=2kg。

开始时C静止，A、B一起以v0=5m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞（时间极短）后C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞。

求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。

（2013高考广东理综第35题）如图18，两块相同平板P1，P2置于光滑水平面上，质量均为m。

P2的右端固定一轻质弹簧，左端A与弹簧的自由端B相距L。

物体P置于P1的最右端，质量为2m,且可看作质点。

P1与P以共同速度v0向右运动，与静止的P2发生碰撞，碰撞时间极短。

碰撞后P1与P2粘连在一起。

P压缩弹簧后被弹回并停在A点（弹簧始终在弹性限度内）。

P与P2之间的动摩擦因数为μ。

求

（1）P1、P2刚碰完时的共同速度

v1和P的最终速度v2；

（2）此过程中弹簧的最大压缩量x和相应的弹性势能Ep。

（2012新课标）（9分）如图

，小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O。

让球a静止下垂，将球b向右拉起，使细线水平。

从静止释放球b，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°。

忽略空气阻力，求

（i）

两球a、b的质量之比；

（ii）两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比。

（2004广东）如图，轻弹簧的一端固定，另一端与滑块B相连，B静止在水平导轨上，弹簧处在原长状态。

另一质量与B相同滑块A，从导轨上的P点以某一初速度向B滑行，当A滑过距离

时，与B相碰，碰撞时间极短，

碰后A、B紧贴在一起运动，但互不粘连。

已知最后A恰好返回出发点P并停止。

滑

块A和B与导轨的滑动摩擦因数都为

，

运动过程中弹簧最大形变量为

，求A从P

出发时的初速度

。

（2005全国1）如图，质量为

的物体

经一轻质弹簧与下方地面上的质量为

的物体

相连，弹簧的劲度系数为

，

、

都处于静止状态。

一条不

可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体

，另一端连一轻挂钩。

开始时

各段绳都处于伸直状态，

上方的一段绳沿竖直方向。

现在挂钩上挂一

质量为

的物体

并从静止状态释放，已知它恰好能使

离开地面但不

继续上升。

若将

换成另一个质量为（

）的物体

，仍从上述

初位置由静止状态释放，则这次

刚离开地时

的速度大小

是多少？

已知重力加速度为

。

（2005广东）如图所示，两个完全相同的质量为m的木板A、B置于水平地面上，

它们的间距s=2.88m。

质量为2m，大小可忽略的物块C置于A板的左端。

C与A之间的动

摩擦因数为μ1=0.22，A、B与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0.10，最大静摩擦力可以认

为等于滑动摩擦力。

开始时，三个物体处于静止状态。

现给C施加一个水平向右，大小为

的恒力F，假定木板A、B碰撞时间极短且碰撞后粘连在一起，要使C最终不脱离木板，每

块木板的长度至少应为多少？

（2005江苏）如图所示，三个质量均为m的弹性小球用两根长均为L的轻绳连成一条直线而静止在光滑水平面上．现给中间的小球B一个水平初速度v0，方向与绳垂直．小球相互碰撞时无机械能损失，轻绳不可伸长．求：

（1）当小球A、C第一次相碰时，小球B的速度．

（2）当三个小球再次处在同一直线上时，小球B的速度．

（3）运动过程中小球A的最大动能EKA和此时两根绳的夹角θ.

（4）当三个小球处在同一直线上时，绳中的拉力F的大小．

15、（2005天津）如图所示，质量

为

的木板A放在水平面C上，木板与水平面间的动摩擦因数

为0.24，木板右端放着质量mB为

的小物块B（视为质点），它们均处于静止状态。

木板突然受到水平向右的12N▪s的瞬时冲量

作用开始运动，当小物块滑离木板时，木板的动能EM为8.0J，小物块的动能为0.50J，

重力加速度取

，求

（1）瞬时冲量作用结束时木板的速度v0；

（2）木板的长度L。

（2007全国2）用放射源钋的

射线轰击铍时，能发射出一种穿透力极强的中性射线，这就是所谓铍“辐射”。

年，查德威克用铍“辐射”分别照射（轰击）氢和氮（它们可视为处于静止状态）。

测得照射后沿铍“辐射”方向高速运动的氢核和氮核的速度之比为

。

查德威克假设铍“辐射”是由一种质量不为零的中性粒子构成的，从而通过上述实验在历史上首次发现了中子。

假设铍“辐射”中的中性粒子与氢或氮发生弹性正碰，试在不考虑相对论效应的条件下计算构成铍“辐射”的中性粒子的质量。

（质量用原子质量单位

表示，

等于

个

原子质量的十二分之一。

取氢核和氮核的质量分别为

和

。

）

（2007广东）如图14所示，在同一竖直上，质量为2m的小球A静止在光滑斜面的

底部，斜面高度为H=2L。

小球受到弹簧的弹性力作用后，沿斜面向上运动。

离开斜面有，达到最高点时与静止悬挂在此处的小球B发生弹性碰撞，碰撞后球B刚好能摆到与悬点O同一高度，球A沿水平方向抛射落在水平面C上的P点，O点的投影O＇与P的距离为L/2。

已知球B质量为m，悬绳长L，视两球为质点，重力加速度为g，不计空气阻力，求：

（1）球B在两球碰撞后一瞬间的速度大小；

（2）球A在两球碰撞后一瞬间的速度大小；

（3）弹簧的弹性力对球A所做的功。

（2009年广东物理）19．如图19所示，水平地面上静止放置着物块B和C，相距l=1.0m。

物块A以速度v0=10m/s沿水平方向与B正碰。

碰撞后A和B牢固地粘在一起向右运动，并再与C发生正碰，碰后瞬间C的速度v=2.0m/s。

已知A和B的质量均为

，C的质量为A质量的K倍，物块与地面的动摩擦因数μ=0.45。

（设碰撞时间

很短，

取10m/s2）

（1）计算与C碰撞前瞬间AB的速度；

（2）根据AB与C的碰撞过程分析K的取值范围，并讨论与C碰撞后AB的可能运动方向。

（2009年宁夏卷）36．

（2）两质量分别为M1和M2的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上，A和B的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图所示，一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上，距水平面的高度为h。

物块从静止滑下，然后双滑上劈B。

求物块在B上能够达到的最大高度。

（2009年山东卷）24．如图所示，某货场而将质量为m1=100kg的货物（可视为质点）从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道，使货物中轨道顶端无初速滑下，轨道半径R=1.8m。

地面上紧靠轨道次排放两声完全相同的木板A、B，长度均为l=2m，质量均为m2=100kg，木板上表面与轨道末端相切。

货物与木板间的动摩擦因数为

1，木板与地面间的动摩擦因数

=0.2。

（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10m/s2）

（1）求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。

（2）若货物滑上木板4时，木板不动，而滑上木板B时，木板B开始滑动，求

1应满足的条件。

（3）若

1=0。

5，求货物滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间。

（2009年山东卷）38．

（2）如图所示，光滑水平面轨道上有三个木块，A、B、C，质量分别为mB=mc=2m,mA=m，A、B用细绳连接，中间有一压缩的弹簧（弹簧与滑块不栓接）。

开始时A、B以共同速度v0运动，C静止。

某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同。

求B与C碰撞前B的速度。

（2009年天津卷）10．如图所示，质量m1=0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L=15m,现有质量m2=0.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0=2m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。

物块与车面间的动摩擦因数

=0.5,取g=10m/s2，求

（1）物块在车面上滑行的时间t;

（2）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v′0不超过多少。

（2011年高考·山东理综卷）如图所示，甲、乙两船的总质量（包括船

、人和货物）分别为10m、12m，

两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为2v0、v0。

为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度。

（不计水的阻力）

（2011年高考·海南理综卷）一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上，其截面如图所示。

图中ab为粗糙的水平面，长度为L；bc为一光滑斜面，斜面和水平面通过与ab和bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接。

现有一质量为m的木块以大小为v0的水平初速度从a点向左运动，在斜面上上升的最大高度为h，返回后在到达a点前与物体P相对静止。

重力加速度为g。

求

（i）木块在ab段受到的摩擦力f；

（ii）木块最后距a点的距离s。

（2011年高考·全国卷新课标版）如图，A、B、C三个木块的质量均为m。

置于光滑的水平面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连

。

将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连，使弹簧不能伸展，以至于B、C可视为一个整体。

现A以初速v0沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起。

以后细线突然断开，弹簧伸展，从而

使C与A、B分离。

已知C离开弹簧后的速度恰为v0。

求弹簧释