第二板块 层级Ⅲ 微专题Ⅲ-1 “能量与动量”创新性考法习题讲评（Word教参）-【创新方案】2024年高考物理二轮复习专题辅导与测试（新教材 江苏北京专用）

|运用“习题讲评”·感悟多彩考法·创新题目“多见识” 微专题Ⅲ－1　“能量与动量”创新性考法习题讲评 创新途径(一)　命题宽度上——注重横向多元拓展　　 ■关联点：动量守恒＋核反应 1．(2022·湖南高考)1932年，查德威克用未知射线轰击氢核，发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子(即中子)组成。如图，中子以速度v0分别碰撞静止的氢核和氮核，碰撞后氢核和氮核的速度分别为v1和v2。设碰撞为弹性正碰，不考虑相对论效应，下列说法正确的是(　 ) A．碰撞后氮核的动量比氢核的小 B．碰撞后氮核的动能比氢核的小 C．v2大于v1 D．v2大于v0 解析：选B　设中子的质量为m，氢核的质量为m，氮核的质量为14m，设中子和氢核碰撞后中子速度为v3，由动量守恒定律和能量守恒定律可得mv0＝mv1＋mv3，mv02＝mv12＋mv32，联立解得v1＝v0，设中子和氮核碰撞后中子速度为v4，由动量守恒定律和能量守恒定律可得mv0＝14mv2＋mv4，mv02＝·14mv22＋mv42，联立解得v2＝v0，可得v1＝v0>v2，碰撞后氢核的动量为pH＝mv1＝mv0，氮核的动量为pN＝14mv2＝，可得pN>pH，碰撞后氢核的动能为EkH＝mv12＝mv02，氮核的动能为EkN＝·14mv22＝，可得EkH>EkN，故B正确，A、C、D错误。 2．(2023·扬中高三模拟)静止的镭核 88226Ra发生α衰变，释放出的α粒子(24He)的动能为E，假设衰变时的能量全部以动能形式释放出来，则衰变过程中总的质量亏损是(　 ) A．　 B．　　 C．　 D． 学科网（北京）股份有限公司 解析：选C　镭核发生α衰变的核反应方程式为 88226Ra―→24He＋ 86222Rn，令氦核的质量为m，氡核的质量为M，则根据动量守恒定律可得mvm＝MvM，其中E＝，所以氡核的动能为E′＝＝E，根据爱因斯坦质能方程，总的质量亏损为Δm＝＝＝，故选C。 ■关联点：平抛运动＋动量守恒 3.如图所示，载有物资的热气球静止于距水平地面H的高处，现将质量为m的物资以相对地面的速度v0水平投出，落地时物资与热气球的距离为d。已知投出物资后热气球的总质量为M，所受浮力不变。重力加速度为g，不计阻力。以下判断正确的是(　 ) A．投出物资后热气球做匀加速直线运动 B．投出物资后热气球所受合力大小为mg C．d＝ D．d＝ 解析：选B　对于热气球，投出物资之前，浮力等于重力，投出物资之后，热气球受到的浮力不变，重力减少了mg，所以热气球受到的合力大小为mg，方向竖直向上，物资被水平向右抛出后，根据动量守恒定律得mv0－Mv＝0，热气球的初速度大小为v＝v0，方向水平向左，且受到竖直向上恒力mg作用，应做类平抛运动，故A错误，B正确。 对于物资，平抛后，竖直方向H＝gt2，水平方向x＝v0t＝v0；对于热气球，水平方向x′＝vt，竖直方向H′＝at2，a＝，则物资落地时与热气球之间的距离d＝，代入数据解得d＝ ，故C、D错误。 ■关联点：动量守恒＋天体运动 4．用火箭发射人造地球卫星，假设最后一节火箭的燃料用完后，火箭壳体和卫星一起以7.0×103 m/s的速度绕地球做匀速圆周运动。已知卫星的质量为500 kg，最后一节火箭壳体的质量为100 kg。某时刻火箭壳体与卫星分离，分离时火箭壳体相对卫星以3.0×103 m/ 学科网（北京）股份有限公司 s的速度沿轨道切线方向向后飞去。则(　 ) A．分离后卫星的速度为7.5×103 m/s B．分离后卫星的速度为9.0×103 m/s C．分离后火箭壳体的轨道半径会变大 D．分离后卫星的轨道半径会变小 解析：选A　设卫星运动方向为正方向，则火箭壳体速度与卫星速度的关系为v2＝v1－3.0×103 m/s，根据动量守恒定律得(m1＋m2)v＝m1v1＋m2v2，解得v1＝7.5×103 m/s，v2＝4.5×103 m/s，A正确，B错误；分离后卫星速度变大，做离心运动，轨道半径变大，火箭壳体速度变小，做近心运动，轨道半径减小，C、D错误。 创新途径(二)　命题深度上——强化纵向高次延伸　　 ■思维链：受力分析＋运动分析⇨牛顿运动定律⇨做功＋功率分析⇨机械能守恒 1．如图所示，有两个物块1、2，质量分别为m1、m2，m2是m1的两倍，用轻绳将两个物块连接在滑轮组上，滑轮的质量不计，轻绳与滑轮间的摩擦也不计，重力加速度为g。现将两物块从静止释放，物块1上升一小段距离h，在这一过程中，下列说法正确的是(　 ) A．物块1和2的重力势能之和不变 B．物块1上升到h位置时的速度为 C．轻绳的拉力大小为m1g D．轻绳对物块1和2做功的功率大小不相等 解析：选B　对于物块1、2连同轻绳和滑轮组成的系统，由于只有重力做功，所以系