2014年高考物理选修3-5(动量与动量守恒)试题归类例析
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共11题,约3350字。
2014年高考物理选修3-5(动量与动量守恒)试题归类例析
【例1】(2014•福建卷)一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为m1,后部分的箭体质量为m2,分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v1为。(填选项前的字母)
A.v0—v2 B.v0+v2 C.v0—D.v0+
【解析】箭、星系统分离过程可以认为动量守恒(m1+m2)v0=m2v2+m1v1,解得,D项正确。
【答案】D
【例2】(2014•江苏卷)牛顿的《自然哲学的数学原理》中记载,A、B两个玻璃球相碰,碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为15∶16。分离速度是指碰撞后B对A的速度,接近速度是指碰撞前A对B的速度。若上述过程是质量为2m的玻璃球,A以速度v0碰撞质量为m的静止玻璃球B,且为对心碰撞,求碰撞后A、B的速度大小。
【解析】设A、B球碰后速度分别为v1和v2,由动量守恒定律2mv0=2mv1+mv2。
且由题意知,解得,。
【例3】(2014•大纲卷)一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为()
A.B.C.D.
【解析】中子与原子核的碰撞属于弹性正碰,中子的质量数为1,设其速度为v0;根据动量守恒和能量守恒,有:、,
解得,A项正确。
【答案】A
【例4】(2014•海南卷)一静止原子核发生α衰变,生成一α粒子及一新核,α粒子垂直进入磁感应强度大小为B的匀强磁场,其运动轨迹是半径为R的圆。已知α粒子的质量为m,电荷量为q;新核的质量为M;光在真空中的速度大小为c。求衰变前原子核的质量。
【解析】设衰变产生的α粒子的速度大小为v,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得
设衰变后新核的速度大小为V,衰变前后动量守恒,有,
设衰变前原子核质量为M0,衰变前后能量守恒,有,
解得。
【例5】(2014•重庆卷)一弹丸在飞行到距离地面5m高时仅有水平速度v=2m/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=10m/s2。则下列图2中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是
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