专题07 动量-广东省10年（2012-2021）高考物理试卷分项汇编（解析版）

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广东省 10 年（2021-2012）高考物理试卷分项汇编

专题 07 动量

一、广东省最近 10 年高考物理分析：

2021 年，单独命题，单科

2020 年，全国 I 卷，理综物理

2019 年，全国 I 卷，理综物理

2018 年，全国 I 卷，理综物理

2017 年，全国 I 卷，理综物理

2016 年，全国 I 卷，理综物理

2015 年，单独命题，理综物理

2014 年，单独命题，理综物理

2013 年，单独命题，理综物理

2012 年，单独命题，理综物理

二、2012-2021 年高考物理试题全解全析：

1、（2012·广东卷·T36）图（a）所示的装置中，小物块 AB 质量均为 m，水平面上 PQ 段长为 l，与物块

间的动摩擦因数为 μ，其余段光滑．初始时，挡板上的轻质弹簧处于原长；长为 r的连杆位于图中虚线位

置；A紧靠滑杆（AB 间距大于 2r）．随后，连杆以角速度 ω匀速转动，带动滑杆做水平运动，滑杆的速

度﹣时间图象如图（b）所示．A在滑杆推动下运动，并在脱离滑杆后与静止的 B发生完全非弹性碰撞．

（1）求 A脱离滑杆时的速度 v0，及 A与B碰撞过程的机械能损失△E．

（2）如果 AB 不能与弹簧相碰，设 AB 从P点到运动停止所用的时间为 t1，求 ω的取值范围，及 t1与ω

的关系式．

（3）如果 AB 能与弹簧相碰，但不能返回到 P点左侧，设每次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为

Ep，求 ω的取值范围，及 Ep与ω的关系式（弹簧始终在弹性限度内）．

【分析】（1）滑杆达到最大速度时 A与其脱离，则 v0＝ωr，碰撞过程中动量守恒，根据动量守恒定律

求出碰撞后的速度，碰撞过程中的机械能损失等于初动能减去末动能；

（2）若 AB 不与弹簧相碰，P到Q过程，由动能定理即可求解 AB 运动到 Q点的连杆角速度，进而求出

范围，再由运动学基本公式求解时间；

（3）若 AB 压缩弹簧后反弹，由动能定理联立方程即可求得 AB 刚好反弹回 P点的连杆角速度，进而求

出范围，再由功能关系即可求解．

【解答】（1）滑杆达到最大速度时 A与其脱离．由题意，得：

v0＝ωr…①

设AB 碰撞后的共同速度为 v1，由动量守恒定律

mv0＝2mv1…②

碰撞过程中的机械能损失为

E△＝m﹣（2m）v12…③

E△＝mω2r2…④

（2）若 AB 不与弹簧相碰，P到Q过程，由动能定理，得

μ（2m）gl＝（2m）v12…⑤

联立①②⑤，得对应 AB 运动到 Q点的连杆角速度 ω1

ω1＝ …⑥

ω的取值范围：0＜ω≤ …⑦

设AB 在PQ 段加速度大小为 a，由运动学规律，得：

v1＝at1…⑧

μ（2m）g＝2ma…⑨

联立①②⑧⑨，得：

t1＝，（0＜ω≤）

（3）若 AB 压缩弹簧后反弹，由动能定理，得：

μ（2m）g（l+l）＝（2m）v12

联立①②，得对应 AB 刚好反弹回 P点的连杆角速度 ω2

ω2＝

ω的取值范围：＜ω≤

由功能关系：Ep＝（2m）v12﹣μ（2m）gl

得：Ep＝mω2r22﹣μmgl，（＜ω≤）

答：（1）A脱离滑杆时的速度为 ωr，A与B碰撞过程的机械能损失△E为＝ mω2r2．

（2）如果 AB 不能与弹簧相碰，设 AB 从P点到运动停止所用的时间为 t1，ω的取值范围为 0＜ω≤

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