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1、高考物理一轮复习专项训练物理动量守恒定律一、高考物理精讲专题动量守恒定律1 如图所示，质量为M =2kg的小车静止在光滑的水平地面上，其AB 部分为半径R=0.3m的光滑1圆孤， BC 部分水平粗糙，BC 长为L=0.6m 。一可看做质点的小物块从A 点由静止4释放，滑到C 点刚好相对小车停止。已知小物块质量m=1kg，取g =10m/s 2。求：（ 1）小物块与小车 BC 部分间的动摩擦因数；（ 2）小物块从 A 滑到 C的过程中，小车获得的最大速度。【答案】（ 1） 0.5（ 2） 1m/s【解析】【详解】解： (1) 小物块滑到 C 点的过程中，系统水平方向动量守恒则有：( M m)v0
2、所以滑到 C 点时小物块与小车速度都为0由能量守恒得：mgRmgL解得：R0.5L(2)小物块滑到 B 位置时速度最大，设为v1 ，此时小车获得的速度也最大，设为v2由动量守恒得： mv1Mv 2由能量守恒得： mgR1 mv121 Mv 2222联立解得： v21m / s228如图所示，质量为 m =2kg 的木块 A 静止在光滑水平面上。一质量为m = lkg 的木ab块 B 以初速度 v0=l0m/s 沿水平方向向右运动，与A 碰撞后都向右运动。木块A 与挡板碰撞后立即反弹（设木块 A 与挡板碰撞过程无机械能损失）。后来木块A 与 B 发生二次碰撞，碰后 A、 B 同向运动，速度大小分
3、别为1m/s、 4m/s 。求：木块 A、 B 第二次碰撞过程中系统损失的机械能。【答案】 9J【解析】试题分析：依题意，第二次碰撞后速度大的物体应该在前，由此可知第二次碰后A、 B 速度方向都向左。第一次碰撞，规定向右为正向mBv0=mBvB+mAvA第二次碰撞，规定向左为正向mAvA-mBvB= mBvB +mAvA得到 vA=4m/s v B=2m/sE=9J考点：动量守恒定律；能量守恒定律.视频3如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s 的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上
4、升的最大高度为h=0.3 m （h 小于斜面体的高度）已知小孩与滑板的总质量为m1=30 kg ，冰块的质量为m2 =10 kg ，小孩与滑板始终无相对运动取重力加速度的大小g=10 m/s 2（ i ）求斜面体的质量；（ ii ）通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？【答案】（ i） 20 kg （ ii）不能【解析】试题分析： 设斜面质量为 M，冰块和斜面的系统，水平方向动量守恒：m2 v2 ( m2 M )v系统机械能守恒：m2 gh1 (m2M )v21 m2v2222解得： M20kg 人推冰块的过程： m1v1m2v2 ,得 v11m / s （向右）冰块与斜面的系统：m2
5、v2m2v2Mv31 m2 v221 m2 v22 + 1 Mv 32222解得： v21m / s（向右）因 v2 =v1 ，且冰块处于小孩的后方，则冰块不能追上小孩考点：动量守恒定律、机械能守恒定律4 如图，一质量为M 的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h.一质量为 m 的子弹以水平速度 v0射入物块后，以水平速度v0 /2 射出 .重力加速度为g.求：（ 1）此过程中系统损失的机械能；（ 2）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离1m2mv0h【答案】 (1) E3mv0(2) s2g8MM【解析】【分析】【详解】试题分析：（ 1）设子弹穿过物块后物块的速度为V，由动量守恒得mv0
6、=m+MV解得系统的机械能损失为E=由式得E=（2）设物块下落到地面所需时间为t ，落地点距桌面边缘的水平距离为s,则s=Vt由S=得考点：动量守恒定律；机械能守恒定律点评：本题采用程序法按时间顺序进行分析处理，是动量守恒定律与平抛运动简单的综合，比较容易5 （ 1）（ 5 分）关于原子核的结合能，下列说法正确的是（填正确答案标号。选对I个得2 分，选对2 个得4 分，选对3 个得5 分；每选错1 个扣3 分，最低得分为0分）。. 原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B一重原子核衰变成 粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C铯原子核( 13355 C
7、s ) 的结合能小于铅原子核(20882 Pb ) 的结合能D比结合能越大，原子核越不稳定. 自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能（2）（ 10 分）如图，光滑水平直轨道上有三个质童均为m的物块、 B、 C。 B 的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质最不计). 设 A 以速度朝B 运动，压缩弹簧；当A、 B速度相等时， B 与 C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动。假设B和 C 碰撞过程时间极短。求从开始压缩弹簧直至与弹黄分离的过程中，（）整个系统损失的机械能；（）弹簧被压缩到最短时的弹性势能。【答案】（ 1） ABC（2） EP 13 mv0248【解析】（ 1）
8、原子核的结合能等于核子结合成原子核所释放的能量，也等于将原子核分解成核子所需要的最小能量，A 正确；重核的比结合能比中等核小，因此重核衰变时释放能量，衰变产物的结合能之和小球原来重核的结合能，B 项正确；原子核的结合能是该原子核的比结合能与核子数的乘积，虽然銫原子核( 13355 Cs ) 的比结合能稍大于铅原子核 ( 20882 Pb )的比结合能，但銫原子核( 13355 Cs ) 的核子数比铅原子核( 20882 Pb ) 的核子数少得多，因此其结合能小， C 项正确；比结合能越大，要将原子核分解成核子平均需要的能量越大，因此原子核越稳定， D 错；自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应
9、的能最等于该原子核的结合能， E 错。中等难度。（2）（）从A 压缩弹簧到A 与 B 具有相同速度v1时，对 A、B 与弹簧组成的系统，由动量守恒定律得 mv02mv1此时 B 与 C发生完全非弹性碰撞，设碰撞后的瞬时速度为v2 ，损失的机械能为 E 。对B、C组成的系统，由动量守恒和能量守恒定律得mv12mv21 m v12E1 (2 m)v2222联立式得E1 mv0216（）由式可知 v2v1， A 将继续压缩弹簧，直至A、B、 C三者速度相同，设此速度为v3 ，此时弹簧被压缩至最短，其弹性势能为EP 。由动量守恒和能量守恒定律得mv03mv31m v02EP1(3m)v3222联立式得
10、EP13 mv0248【考点定位】（1）原子核（2）动量守恒定律6 如图所示，甲、乙两船的总质量（包括船、人和货物）分别为10m、 12m，两船沿同一直线、同一方向运动，速度分别为2v0、 v0为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度（不计水的阻力）【答案】 4v0【解析】【分析】在抛货物的过程中，乙船与货物组成的动量守恒，在接货物的过程中，甲船与货物组成的系统动量守恒，在甲接住货物后，甲船的速度小于等于乙船速度，则两船不会相撞，应用动量守恒定律可以解题【详解】设抛出货物的速度为v，以向右为正方向，由动量守恒定律得：乙船与货物：
11、12mv0=11mv 1-mv，甲船与货物：10m2v0-mv=11mv 2，两船不相撞的条件是：v2 v1，解得：v 4v0，则最小速度为4v0【点睛】本题关键是知道两船避免碰撞的临界条件是速度相等，应用动量守恒即可正确解题，解题时注意研究对象的选择以及正方向的选择7 在日常生活中，我们经常看到物体与物体间发生反复的多次碰撞如图所示，一块表面水平的木板静止放在光滑的水平地面上，它的右端与墙之间的距离L 0.08 m 现有一小物块以初速度 v02 m/s 从左端滑上木板 ，已知木板和小物块的质量均为1 kg，小物块与木板之间的动摩擦因数 0.1，木板足够长使得在以后的运动过程中小物块始终不与墙接触，木板与墙碰后木板以原速率反弹，碰撞时间极短可忽略，取重力加速度g 10 m/s 2求：(1)木板第一次与墙碰撞时的速度大小；(2)从小物块滑上木板到二者达到共同速度时，木板与墙碰撞的总次数和所用的总时间；
