《高考必备物理动量守恒定律技巧全解及练习题(含答案)及解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考必备物理动量守恒定律技巧全解及练习题(含答案)及解析（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高考必备物理动量守恒定律技巧全解及练习题( 含答案 ) 及解析一、高考物理精讲专题动量守恒定律1 如图所示，小明站在静止在光滑水平面上的小车上用力向右推静止的木箱，木箱最终以速度 v 向右匀速运动已知木箱的质量为m，人与车的总质量为2m，木箱运动一段时间后与竖直墙壁发生无机械能损失的碰撞，反弹回来后被小明接住求：(1)推出木箱后小明和小车一起运动的速度v1 的大小；(2)小明接住木箱后三者一起运动的速度v2 的大小【答案】 v； 2v23【解析】试题分析： 取向左为正方向，由动量守恒定律有：0=2mv 1-mv得 v1v2 小明接木箱的过程中动量守恒，有mv+2mv1 =（m+2m ） v2解
2、得v22v3考点：动量守恒定律2 如图所示，在水平地面上有两物块甲和乙，它们的质量分别为2m 、 m，甲与地面间无摩擦，乙与地面间的动摩擦因数恒定现让甲以速度v0 向着静止的乙运动并发生正碰，且碰撞时间极短，若甲在乙刚停下来时恰好与乙发生第二次碰撞，试求：（ 1）第一次碰撞过程中系统损失的动能（ 2）第一次碰撞过程中甲对乙的冲量【答案】 (1) 1 mv02 ； (2) mv04【解析】【详解】解： (1)设第一次碰撞刚结束时甲、乙的速度分别为v1 、 v2 ，之后甲做匀速直线运动，乙以v2 初速度做匀减速直线运动，在乙刚停下时甲追上乙碰撞，因此两物体在这段时间平均速度相等，有：v1v22而第
3、一次碰撞中系统动量守恒有：2mv02mv1mv2由以上两式可得： v1 v0 ， v2v02所以第一次碰撞中的机械能损失为：E1g2mgv021g2mgv121 mv221 mv022224(2)根据动量定理可得第一次碰撞过程中甲对乙的冲量：I mv20 mv03 如图，足够大的光滑水平面上固定着一竖直挡板，挡板前L 处静止着质量m1=1kg 的小球 A，质量 m2=2kg 的小球 B 以速度 v0 运动，与小球 A 正碰两小球可看作质点，小球与小球及小球与挡板的碰撞时间忽略不计，且碰撞中均没有机械能损失求(1)第 1 次碰撞后两小球的速度；(2)两小球第 2 次碰撞与第 1 次碰撞之间的时间
4、；(3)两小球发生第3 次碰撞时的位置与挡板的距离【答案】 (1) 4 v01 v方向均与 v相同 (2) 6L(3)9L3005v03【解析】【分析】（1）第一次发生碰撞，动量守恒，机械能守恒；（2）小球 A 与挡板碰后反弹，发生第2 次碰撞，分析好位移关系即可求解；（ 3）第 2 次碰撞过程中，动量守恒，机械能守恒，从而找出第三次碰撞前的初始条件，分析第 2 次碰后的速度关系，位移关系即可求解【详解】（ 1）设第 1 次碰撞后小球 A 的速度为 v1 ，小球 B 的速度为 v2 ，根据动量守恒定律和机械能守恒定律 : m2 v0m1v1m2v21 m2 v021 m1v121 m2v222
5、22整理得： v12m2v0 ， v2m2m1 v0m1m2m1m2解得 v14 v0 ， v21 v0 ，方向均与 v0 相同33（2）设经过时间 t 两小球发生第2 次碰撞，小球A、 B 的路程分别为x1 、 x2 ，则有x1v1t ， x2v2t由几何关系知：x1x22L整理得： t6L5v0（3）两小球第 2 次碰撞时的位置与挡板的距离：x L x23L5以向左为正方向，第 2 次碰前 A 的速度 vA4 v0，B 的速度为 vB1v0 ，如图所示33设碰后A 的速度为 vA，B 的速度为 vB 根据动量守恒定律和机械能守恒定律，有m1vAm2vBm1vAm2vB； 1 m1vA21
6、m2 vB21 m1vA21 m2vB22222整理得： vA(m1m2 ) vA2m2vB ， vB(m2m1 )vB2m1vAm1m2m1 m2解得： vA8 v0 ， vB7 v099设第 2 次碰后经过时间t发生第 3 次碰撞，碰撞时的位置与挡板相距x ，则x x vB t ， x x vA t整理得： x9L4 如图所示，一小车置于光滑水平面上，轻质弹簧右端固定，左端栓连物块b,小车质量M=3kg， AO 部分粗糙且长 L=2m，动摩擦因数 =0.3， OB 部分光滑另一小物块 a放在车的最左端，和车一起以 v0=4m/s 的速度向右匀速运动，车撞到固定挡板后瞬间速度变为零，但不与挡
7、板粘连已知车 OB 部分的长度大于弹簧的自然长度，弹簧始终处于弹性限度内 a、 b 两物块视为质点质量均为 m=1kg，碰撞时间极短且不粘连，碰后一起向右运动（取 g=10m/s2）求：(1)物块 a 与 b 碰后的速度大小；(2)当物块 a 相对小车静止时小车右端B 到挡板的距离；(3)当物块 a 相对小车静止时在小车上的位置到O 点的距离【答案】 (1)1m/s (2)(3) x=0.125m【解析】试题分析：（ 1）对物块a，由动能定理得：代入数据解得 a 与 b 碰前速度：；a、 b 碰撞过程系统动量守恒，以a 的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，代入数据解得：；（2）当弹簧恢复
8、到原长时两物块分离，a 以在小车上向左滑动，当与车同速时，以向左为正方向，由动量守恒定律得：，代入数据解得：，对小车，由动能定理得：，代入数据解得，同速时车B 端距挡板的距离：；（3）由能量守恒得：，解得滑块 a 与车相对静止时与 O 点距离：；考点：动量守恒定律、动能定理。【名师点睛】本题考查了求速度、距离问题，分析清楚运动过程、应用动量守恒定律、动能定理、能量守恒定律即可正确解题。5 如图所示，一个带圆弧轨道的平台固定在水平地面上，光滑圆弧R=3.2m，水平部分NP 长 L=3.5m，物体 B 静止在足够长的平板小车面光滑，小车的左端紧贴平台的右端从M 点由静止释放的物体MN 的半径为C
9、上， B 与小车的接触A 滑至轨道最右端P 点后再滑上小车，物体A 滑上小车后若与物体B 相碰必粘在一起，它们间无竖直作用力A 与平台水平轨道和小车上表面的动摩擦因数都为0.4，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等 物体 A、B 和小车 C 的质量均为1kg，取 g=10m/s 2求(1)物体 A 进入 N 点前瞬间对轨道的压力大小？(2)物体 A 在 NP 上运动的时间？(3)物体 A 最终离小车左端的距离为多少？【答案】 (1)物体 A 进入 N 点前瞬间对轨道的压力大小为30N ；(2)物体 A 在 NP 上运动的时间为 0.5s(3)物体 A 最终离小车左端的距离为33 m16【解析】试
10、题分析：（1）物体A 由M 到N 过程中，由动能定理得：mAgR=mAvN2在 N 点，由牛顿定律得FN-m Ag=mA联立解得FN=3mAg=30N由牛顿第三定律得，物体A 进入轨道前瞬间对轨道压力大小为：FN =3mAg=30N（2）物体 A 在平台上运动过程中mAg=mAaL=vNt-at 2代入数据解得t=0.5s t=3.5s(不合题意，舍去 )（3）物体 A 刚滑上小车时速度 v1= vN-at=6m/s从物体 A 滑上小车到相对小车静止过程中，小车、物体A 组成系统动量守恒，而物体B 保持静止AC 2A 1(m + m )v = m v小车最终速度v2=3m/s此过程中 A 相对小车的位移为L1，则mgL11 mv1212mv22 解得： L19 m224物体 A 与小车匀速运动直到A 碰到物体 B，A，B 相互作用的过程中动量守恒：(m + m )v = m vAB3A 2此后 A， B 组成的系统与小车发生相互作用，动量守恒，且达到共同速度v4(m + m )v +m v = (m+m +m ) v4AB3C 2ABC此过程中 A 相对小车的位移大小为L2，则mgL21 mv2212mv3213mv42解得： L23 m22216物体 A 最终离小车左端的距离为33x=L1-L2=m16考点：牛顿第二定律；动
