2019届高考物理二轮复习 专题二 功和能 碰撞与动量守恒真题汇编

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1、碰撞与动量守恒1.(2018·全国卷II·T15)高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的碰撞时间约为2ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为(　　)A.10NB.102NC.103ND.104N【解析】选C。对于鸡蛋撞击地面前的下落过程，根据动能定理：mgh=mv2；对于鸡蛋撞击地面的过程，设向下为正，由动量定理可得：mgt-FNt=0-mv。若每层楼高3m，则h=72m，由以上两式可得：FN≈103N，选项C正确。2.(2018·天津高考·T9(1))质量为0.45kg的木块静止

2、在光滑水平面上，一质量为0.05kg的子弹以200m/s的水平速度击中木块，并留在其中，整个木块沿子弹原方向运动，则木块最终速度的大小是　　　　m/s。若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5×103N，则子弹射入木块的深度为　　　　m。 【解析】根据动量守恒定律可得mv0=(M+m)v，解得v=m/s=20m/s；系统减小的动能转化为克服阻力产生的内能，故有fd=(M+m)v2，解得d==0.2m。答案：20　0.23.(2018·全国卷I·T24)一质量为m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空。当烟花弹上升的速度

3、为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E，且均沿竖直方向运动。爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量。求：(1)烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间。(2)爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度。【命题意图】本题考查了运动学公式、机械能守恒定律、动量守恒定律等知识。意在考查考生的理解能力、推理能力和应用数学处理物理问题的能力。【解析】(1)设烟花弹上升的初速度为v0，由题给条件有①设烟花弹从地面开始上升到火药爆炸所用的时间为t，由运动学公式有0-v0

4、=-gt②联立①②式得t=③(2)设爆炸时烟花弹距地面的高度为h1，由机械能守恒定律有E=mgh1④火药爆炸后，烟花弹上、下两部分均沿竖直方向运动，设炸后瞬间其速度分别为v1和v2。由题给条件和动量守恒定律有⑤⑥由⑥式知，烟花弹两部分的速度方向相反，向上运动部分做竖直上抛运动。设爆炸后烟花弹上部分继续上升的高度为h2，由机械能守恒定律有⑦联立④⑤⑥⑦式得，烟花弹上部分距地面的最大高度为h=h1+h2=⑧答案：(1)　(2)4.(2018·全国卷II·T24)汽车A在水平冰雪路面上行驶，驾驶员发现其正前方停有汽车B，立即

5、采取制动措施，但仍然撞上了汽车B。两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示，碰撞后B车向前滑动了4.5m，A车向前滑动了2.0m。已知A和B的质量分别为2.0×103kg和1.5×103kg，两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10，两车碰撞时间极短，在碰撞后车轮均没有滚动，重力加速度大小g=10m/s2。求：(1)碰撞后的瞬间B车速度的大小。(2)碰撞前的瞬间A车速度的大小。【解析】(1)设B车的质量为mB，碰后加速度大小为aB。根据牛顿第二定律有μmBg=mBaB①式中μ是汽车与路面间的动摩擦因数。设碰撞后瞬间

6、B车速度的大小为v′B，碰撞后滑行的距离为xB。由运动学公式有=2aBxB②联立①②式并利用题给数据得v′B=3m/s③(2)设A车的质量为mA，碰后加速度大小为aA。根据牛顿第二定律有μmAg=mAaA④设碰撞后瞬间A车速度大小为v′A，碰撞后滑行的距离为xA。由运动学公式有=2aAxA⑤设碰撞前的瞬间A车的速度大小为vA。两车在碰撞过程中动量守恒，有mAvA=mAv′A+mBv′B⑥联立③④⑤⑥式并利用题给数据得vA=4.25m/s⑦答案：(1)3m/s　(2)4.25m/s5.(2018·北京高考·T10)202

7、2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。某滑道示意图如图，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h=10m，C是半径R=20m圆弧的最低点，质量m=60kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a=4.5m/s2，到达B点时速度vB=30m/s。取重力加速度g=10m/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。【解析】(1)已知AB段的初末速度，则利

8、用运动学公式可以求解斜面的长度，即=2aL可解得：L==100m。(2)根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的改变量，所以I=mvB-0=1800N·s。(3)运动员在最低点的受力如图所示由牛顿第二定律可得：FN-mg=从B运动到C由动能定理可知：mgh=解得：FN=3900N。答案：(1)100m　(2)1800N·s(3)图见