2019年高考物理備考 優(yōu)生百日闖關系列 專題07 碰撞與動量守恒（含解析）.docx
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專題07 碰撞與動量守恒 第一部分名師綜述 綜合分析近幾年的高考物理試題發(fā)現(xiàn)，試題在考查主干知識的同時，注重考查基本概念和基本規(guī)律。 考綱要求 1、理解動量、動量變化量的概念；知道動量守恒的條件。 2、會利用動量守恒定律分析碰撞、反沖等相互作用問題。 命題規(guī)律 1、動量和動量的變化量這兩個概念常穿插在動量守恒定律的應用中考查。 2、動量守恒定律的應用是本部分的重點和難點，也是高考的熱點；動量守恒定律結合能量守恒定律來解決碰撞、打擊、反沖等問題，以及動量守恒定律與圓周運動、核反應的結合已成為近幾年高考命題的熱點。 第二部分精選試題 一、單選題 1．如圖所示，左圖為大型游樂設施跳樓機，右圖為其結構簡圖。跳樓機由靜止從a自由下落到b，再從b開始以恒力制動豎直下落到c停下。已知跳樓機和游客的總質量為m，ab高度差為2h，bc高度差為h，重力加速度為g。則 A．從a到b與從b到c的運動時間之比為2：1 B．從a到b，跳樓機座椅對游客的作用力與游客的重力大小相等 C．從a到b，跳樓機和游客總重力的沖量大小為mgh D．從b到c，跳樓機受到制動力的大小等于2mg 【答案】 A 【解析】 【詳解】 A．由題意可知，跳樓機從a運動b過程中做自由落體運動，由2h=12gt12可得，下落時間t1=4hg=2hg，由vb2=2g?2h可知，運動到b的速度大小為vb=4gh=2gh；跳樓機從a運動b過程中做減速運動，同理可得h=12at22，vb2=2ah，解得減速過程的加速度大小為a=2g，時間為t2=hg，故從a到b與從b到c的運動時間之比為t1:t2=2hg:hg=2:1，故A正確； B．從a到b，跳樓機做自由落體運動，故跳樓機座椅對游客的作用力為零，故B錯誤； C．從a到b，根據(jù)動量定理可得IG=mvb=2mgh，則跳樓機和游客總重力的沖量大小為2mgh，故C錯誤； D．從b到c，根據(jù)牛頓第二定律有：F-mg=ma=2mg，解得跳樓機受到制動力的大小為F=3mg，故D錯誤。 2．北京時間2009年3月1日下午15時36分，在距月球表面100km的圓軌道上運行的質量為1.2103kg (連同燃料)的“嫦娥一號”衛(wèi)星，在北京航天飛行控制中心科技人員的控制下發(fā)動機點火。在極短的時間內以4.92km/s的速度（相對月球表面）向前噴出質量為50kg的氣體后，衛(wèi)星減速。只在月球引力的作用下下落，最后成功撞擊到月球東經(jīng)52.36度、南緯1.50度的預定的豐富海區(qū)域，實現(xiàn)了預期目標，為中國探月一期工程畫上一個圓滿的句號。已知月球的半徑R=1.7103km，月球表面的重力加速度g/=1.8m/s2。則“嫦娥一號”噴氣后的速度約為（） A．1.10 km/s B．1.56km/s C．2.88km/s D．3.78km/s 【答案】 B 【解析】 【詳解】 “嫦娥一號”衛(wèi)星在距離月球表面100km做圓周運動時：GMm(R+h)2=mv2R+h其中GMmR2=mg，則解得：v=RgR+h=1.71061.81.8106m/s=1.7103m/s；噴氣的過程根據(jù)動量守恒定律：mv=(m-Δm)v1+Δmv2解得v1=mv-Δmv2m-Δm=1.21031.7103-504.921031.2103-50m/s=1.56103m/s=1.56km/s，故選B. 3．隨著科幻電影《流浪地球》的熱映，“引力彈弓效應”進入了公眾的視野?！耙椆笔侵冈谔者\動的探測器，借助行星的引力來改變自己的速度。為了分析這個過程，可以提出以下兩種模式：探測器分別從行星運動的反方向或同方向接近行星，分別因相互作用改變了速度。如圖所示，以太陽為參考系，設行星運動的速度為u，探測器的初速度大小為v0，在圖示的兩種情況下，探測器在遠離行星后速度大小分別為v1和v2.探測器和行星雖然沒有發(fā)生直接的碰撞，但是在行星的運動方向上，其運動規(guī)律可以與兩個質量不同的鋼球在同一條直線上發(fā)生的彈性碰撞規(guī)律作類比。那么下列判斷中正確的是 A．v1>v0 B．v1= v0 C．v2>v0 D．v2=v0 【答案】 A 【解析】 【詳解】 設探測器的質量為m，行星的質量為M，探測器和行星發(fā)生彈性碰撞. A、B、對于模型一：設向左為正，由動量守恒定律：Mu-mv0=mv1+Mu1，由能量守恒12Mu2+12mv02=12mv12+12Mu12，聯(lián)立解得探測器碰后的速度v1=2Mu+Mv0-mv0M+m，因M>>m，則v1≈2U+v0>v0，故A正確，B錯誤. C、D、對于模型二：設向左為正，由動量守恒定律：Mu+mv0=-mv2+Mu2，由能量守恒12Mu2+12mv02=12mv22+12Mu22，聯(lián)立解得探測器碰后的速度v2=Mv0-2Mu-mv0M+m，因M>>m，則v2≈v0-2U
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