2019-2020年高考物理一輪復習 高考真題備選題庫 第十三章 動量 近代物理初步（選修3-5）.DOC
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2019-2020年高考物理一輪復習 高考真題備選題庫 第十三章 動量 近代物理初步（選修3-5） 1．(xx上海高考)A.動能相等的兩物體A、B在光滑水平面上沿同一直線相向而行，它們的速度大小之比vA∶vB＝2∶1，則動量大小之比pA∶pB＝________；兩者碰后粘在一起運動，其總動量與A原來動量大小之比p∶pA＝________。 解析：由動能和動量的表達式可得pA∶pB＝∶，又EkA＝EkB，vA∶vB＝2∶1，可求得pA∶pB＝1∶2；碰撞過程動量守恒，則pB－pA＝p，所以p＝pA，即p∶pA＝1∶1。 答案：1∶2 1∶1 2．(xx全國卷Ⅰ)如圖，質量分別為mA、mB的兩個彈性小球A、B靜止在地面上方，B球距地面的高度h＝0.8 m，A球在B球的正上方。先將B球釋放，經(jīng)過一段時間后再將A球釋放。當A球下落t＝0.3 s時，剛好與B球在地面上方的P點處相碰，碰撞時間極短，碰后瞬間A球的速度恰好為零。已知mB＝3mA，重力加速度大小g＝10 m/s2，忽略空氣阻力及碰撞中的動能損失。求： (ⅰ)B球第一次到達地面時的速度； (ⅱ)P點距離地面的高度。 解析：(ⅰ)設B球第一次到達地面時的速度大小為vB，由運動學公式有vB＝① 將h＝0.8 m代入上式，得vB＝4 m/s② (ⅱ)設兩球相碰前后，A球的速度大小分別為v1和v′1(v′1＝0)，B球的速度分別為v2和v′2。由運動學規(guī)律可得v1＝gt③ 由于碰撞時間極短，重力的作用可以忽略，兩球相碰前后的動量守恒，總動能保持不變。規(guī)定向下的方向為正，有mAv1＋mBv2＝mBv′2④ mAv＋mBv＝mBv′⑤ 設B球與地面相碰后的速度大小為v′B，由運動學及碰撞的規(guī)律可得v′B＝vB⑥ 設P點距地面的高度為h′，由運動學規(guī)律可得 h′＝⑦ 聯(lián)立②③④⑤⑥⑦式，并代入已知條件可得 h′＝0.75 m⑧ 答案：(ⅰ)4 m/s (ⅱ)0.75 m 3．(xx全國卷Ⅱ)現(xiàn)利用圖(a)所示的裝置驗證動量守恒定律。在圖(a)中，氣墊導軌上有A、B兩個滑塊，滑塊A右側帶有一彈簧片，左側與打點計時器(圖中未畫出)的紙帶相連；滑塊B左側也帶有一彈簧片，上面固定一遮光片，光電計時器(未完全畫出)可以記錄遮光片通過光電門的時間。 實驗測得滑塊A的質量m1＝0.310 kg，滑塊B的質量m2＝0.108 kg，遮光片的寬度d＝1.00 cm；打點計時器所用交流電的頻率f＝50.0 Hz。 將光電門固定在滑塊B的右側，啟動打點計時器，給滑塊A一向右的初速度，使它與B相碰。碰后光電計時器顯示的時間為ΔtB＝3.500 ms，碰撞前后打出的紙帶如圖(b)所示。 若實驗允許的相對誤差絕對值最大為5%，本實驗是否在誤差范圍內(nèi)驗證了動量守恒定律？寫出運算過程。 解析：按定義，滑塊運動的瞬時速度大小 v＝ ① 式中Δs為滑塊在很短時間Δt內(nèi)走過的路程。 設紙帶上打出相鄰兩點的時間間隔為ΔtA，則 ΔtA＝＝0.02 s ② ΔtA可視為很短。 設滑塊A在碰撞前、后瞬時速度大小分別為v0、v1。將②式和圖給實驗數(shù)據(jù)代入①式得 v0＝2.00 m/s ③ v1＝0.970 m/s ④ 設滑塊B在碰撞后的速度大小為v2，由①式有 v2＝ ⑤ 代入題給實驗數(shù)據(jù)得 v2＝2.86 m/s ⑥ 設兩滑塊在碰撞前、后的總動量分別為p和p′，則 p＝m1v0 ⑦ p′＝m1v1＋m2v2 ⑧ 兩滑塊在碰撞前后總動量相對誤差的絕對值為 δp＝100% ⑨ 聯(lián)立③④⑥⑦⑧⑨式并代入有關數(shù)據(jù)，得 δp＝1.7%<5% ⑩ 因此，本實驗在允許的誤差范圍內(nèi)驗證了動量守恒定律。 答案：見解析 4．(xx大綱卷)一中子與一質量數(shù)為A(A＞1)的原子核發(fā)生彈性正碰。若碰前原子核靜止，則碰撞前與碰撞后中子的速率之比為( ) A. B. C. D. 解析：選A 中子和原子核發(fā)生彈性正碰，動量守恒、能量守恒，則mv＝mv1＋Amv2，mv2＝mv＋Amv，聯(lián)立方程可得：＝，選項A正確，選項B、C、D錯誤。 5．(xx大綱卷)冰球運動員甲的質量為80.0 kg。當他以5.0 m/s的速度向前運動時，與另一質量為100 kg、速度為3.0 m/s的迎面而來的運動員乙相撞。碰后甲恰好靜止。假設碰撞時間極短，求 (1)碰后乙的速度的大??； (2)碰撞中總機械能的損失。 解析：(1)設運動員甲、乙的質量分別為m、M，碰前速度大小分別為v、V，碰后乙的速度大小為V′。由動量守恒定律有 mv－MV＝MV′ ① 代入數(shù)據(jù)得V′＝1.0 m/s ② (2)設碰撞過程中總機械能的損失為ΔE，應有 mv2＋MV2＝MV′2＋ΔE ③ 聯(lián)立②③式，代入數(shù)據(jù)得 ΔE＝1 400 J 。 ④ 答案：(1)1.0 m/s (2)1400 J 6．(xx北京高考)帶電粒子a、b在同一勻強磁場中做勻速圓周運動，它們的動量大小相等，a運動的半徑大于b運動的半徑。若a、b的電荷量分別為qa、qb，質量分別為ma、mb，周期分別為Ta、Tb。則一定有( ) A．qa
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