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【大高考】（五年高考真题）2016届高考物理 专题十七 碰撞与动量

守恒（全国通用）

1．(2015·重庆理综，3，6分)(难度★★★)高空作业须系安全带，如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落

的距离为h(可视

为自由落体运动)．此后经历时间t安全带达到最大伸长，若 在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大

A.C.

小为( )

m2gh＋mg tmgh＋mg t

B.

m2gh－mg tD.

mgh－mg t解析 由自由落体运动公式得人下降h距离时的速度为v＝2gh，在t时间 内对人

由动量定理得(F－mg)t＝mv，解得安全带对人的平均作用力为F＝

答案 A

m2gh＋mg，A项正确． t2．(2015·北京理综，18，6分)(难度★★★)“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固 定，

另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下，将蹦极过程简化为人沿竖直 方向的运动，从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析 正确的是( )

A．绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小 B．绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小 C．绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大 D．人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力

解析 从绳子恰好伸直，到人第一次下降到最低点的过程中，拉力逐渐增大，

由

牛顿第二定律mg－F＝ma可知，人先做加速度减小的加速运动，当a＝0 时,F＝mg，此时速度最大，动量最大，动能最大，此后人继续向下运动，F ＞mg，由牛顿第二定律F－mg＝

ma可知，人做加速度增大的减速运动，动 量一直减小直到减为零，全过程中拉力方向始

终向上，所以绳对人的冲量始 终向上，综上可知A正确，C、D错误；拉力对人始终做负功，动能先增大 后减小，故B错误．

答案 A

相

3．[2015·福建理综，30(2)，6分]如图，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线

向运动，滑块A的质量为m，速度大小为2v0，方向向右，滑块B的质量 为2m，速度大小

1

为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是( )

A．A和B都向左运动 B．A和B都向右运动 C．A静止，B向右运动 D．A向左运动，B向右运动

解析 对A、B系统,由于发生弹性碰撞，故碰撞前后系统的动量守恒、机械 能守恒，

由于m×2v0－2mv0＝0，故碰后A、B不可能同向运动或一个静止、 另一个运动或两个都静止，而只能是A、B都反向运动，故D正确．

答案 D

水

4．(2014·重庆理综，4,6分)(难度★★★)一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有

平速度v＝2 m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1. 不计质量损失，取重力加速度g＝10 m/s，则下列图中两块弹片飞行的轨迹

2

可能正确的是( )

解析 平抛运动时间t＝2h＝1 s，爆炸过程遵守动量守恒定律，设弹丸质 量为m，

g31x甲x乙3

则mv＝mv甲＋mv乙，又v甲＝，v乙＝，t＝1 s，则有x甲＋

44tt4

x乙＝2 m，将各选项中数据代入计算得B正确．

答案 B

5．(2014·大纲全国，21，6分)(难度★★★)一中子与一质量数为A(A>1)的原 子

为( )

2

14

核发生弹性正碰．若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比

A＋1A. A－1

A－1B. A＋1

4AC.2 （A＋1）

（A＋1）D.2 （A－1）

解析 设中子质量为m，则原子核的质量为Am.设碰撞前、后中子的速度分 别为v0、

2

22

v1,碰后原子核的速度为v2，由弹性碰撞可得mv0＝mv1＋Amv2，mv2＝mv1＋Amv2，解得0

1

21212

v1＝

1－Av0A＋1

v0，故||＝，A正确． 1＋Av1A－1答案 A

子

6．(2013·天津理综，2)(难度★★★)我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女 3 000 m接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的 面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获 出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方

运动员乙前

得更大的速度向前冲

向上的相互作用，则( )

A．甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量 B．甲、乙的动量变化一定大小相等、方向相反 C．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量 D．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功

解析 甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等，方向相反，选项A错误；甲、

乙

组成的系统动量守恒，动量变化量等大、反向，选项B正确；甲、乙相互 作用时，虽然

她们之间的相互作用力始终大小相等，方向相反，但相互作用 过程中，她们的对地位移不一定相同，所以甲的动能增加量不一定等于乙的 动能减少量，那么甲对乙做的功就不一定等于乙对甲做的功，选项C、D错

答案 B

以

误．

7．(2012·福建理综,29(2)，6分)(难度★★)如图，质量为M的小船在静止水面上 速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止．若 对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为

( )

救生员以相

A．v0＋v

mMmM

B．v0－v

D．v0＋(v0－v)

mMC．v0＋(v0＋v)

mM

3