《高中物理动量守恒定律技巧(很有用)及练习题含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理动量守恒定律技巧(很有用)及练习题含解析（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高中物理动量守恒定律技巧( 很有用 ) 及练习题含解析一、高考物理精讲专题动量守恒定律1人站在小车上和小车一起以速度v0 沿光滑水平面向右运动地面上的人将一小球以速度 v 沿水平方向向左抛给车上的人，人接住后再将小球以同样大小的速度v 水平向右抛出，接和抛的过程中车上的人和车始终保持相对静止重复上述过程，当车上的人将小球向右抛出n 次后，人和车速度刚好变为0已知人和车的总质量为M ，求小球的质量m【答案】 mMv 02nv【解析】试题分析：以人和小车、小球组成的系统为研究对象，车上的人第一次将小球抛出，规定向右为正方向，由动量守恒定律： Mv 0-mv=Mv 1+mv得： v1v02mvM车上
2、的人第二次将小球抛出，由动量守恒：Mv 1-mv=Mv 2+mv2mv得： v2v02M2mv同理，车上的人第n 次将小球抛出后，有vnv0n由题意 vn=0，得： mMv02nv考点：动量守恒定律M2如图，质量分别为、的两个小球A、B 静止在地面上方，B 球距地面的高度h=0.8m ， A 球在 B 球的正上方先将 B 球释放，经过一段时间后再将A 球释放 当 A 球下落 t=0.3s 时，刚好与B 球在地面上方的P 点处相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间A 球的速度恰为零已知，重力加速度大小为，忽略空气阻力及碰撞中的动能损失（i ） B 球第一次到达地面时的速度；（ii ）P 点距离地面的高度【
3、答案】 vB4m / s hp0.75m【解析】试题分析：（ i） B 球总地面上方静止释放后只有重力做功，根据动能定理有mB gh1 mBvB22可得 B 球第一次到达地面时的速度 vB2gh4m / s（ii ）A 球下落过程，根据自由落体运动可得A 球的速度 vAgt3m / s设 B 球的速度为 vB ， 则有碰撞过程动量守恒mAvAmB vB mBvB 121212碰撞过程没有动能损失则有2mA vA2mBvB 2 mB vB 解得 v 1m / s，vB 2m / sB小球 B 与地面碰撞后根据没有动能损失所以B 离开地面上抛时速度v0 vB 4m / s所以 P 点的高度 hpv
4、02vB22g0.75 m考点：动量守恒定律能量守恒3 如图所示，一条带有圆轨道的长轨道水平固定，圆轨道竖直，底端分别与两侧的直轨道相切，半径 R 0.5m，物块 A 以 v0 6m/s 的速度滑入圆轨道，滑过最高点Q，再沿圆轨道滑出后，与直轨道上P 处静止的物块 B 碰撞，碰后粘在一起运动，P 点左侧轨道光滑，右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段长度都为L 0.1m ，物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为 0.1， A、B 的质量均为 m 1kg(重力加速度 g 取 10m/s2； A、B 视为质点，碰撞时间极短 )(1)求 A 滑过 Q 点时的速度大小 v 和受到的弹力大小F；(2)若碰后
5、AB 最终停止在第 k 个粗糙段上，求k 的数值；(3)求碰后 AB 滑至第 n 个(n k)光滑段上的速度vn 与 n 的关系式【答案】 (1) v5m/s , F 22 N (2) k 45 (3)vn9 0.2 m/s (nk)n【解析】物块 A 从开始运动到运动至Q 点的过程中，受重力和轨道的弹力作用，但弹力始终不做功，只有重力做功，根据动能定理有：2mgR解得： v 4m/s在 Q 点，不妨假 道 物 A 的 力 F 方向 直向下，根据向心力公式有：mg F解得： F mg 22N， 正 ， 明方向与假 方向相同。根据机械能守恒定律可知，物 A 与物 B 碰撞前瞬 的速度 v0， 碰
6、后A、 B 瞬 一起运 的速度 v0，根据 量守恒定律有：mv02mv 0解得： v0 3m/s 物 A 与物 B 整体在粗糙段上滑行的 路程 s，根据 能定理有：2mgs 0解得： s 4.5m所以物 A 与物 B 整体在粗糙段上滑行的 路程 每段粗糙直 道 度的 45 倍，即k 45物 A 与物 B 整体在每段粗糙直 道上做匀减速直 运 ，根据牛 第二定律可知，其加速度 ： a g 1m/s2由 意可知 AB 滑至第 n 个（ n k）光滑段 ，先前已 滑 n 个粗糙段，根据匀 速直 运 速度 -位移关系式有： 2naL 解得： vnm/s（其中 n 1、 2、 3、 44）【考点定位】
7、能定理（机械能守恒定律）、牛 第二定律、匀 速直 运 速度-位移式关系、向心力公式、 量守恒定律的 用，以及运用数学知 分析物理 的能力。【 律 】牛 定律、 能定理、功能关系、 量守恒定律等往往是求解 合大 的必 知 ，因此遇到此 ，要能 性地从以上几个方面 行思考，并正确 合运用相关数学知 助分析、求解。4 匀 的方向沿x 正向， 度 E 随 x 的分布如 所示 中E0 和 d 均 已知量将 正 的 点A 在 O 点由能止 放 A 离开 足 后，再将另一 正 的 点B 放在 O 点也由静止 放，当 B 在 中运 ， A、 B 的相互作用力及相互作用能均 零； B 离开 后， A、 B 的相
8、作用 静 作用已知A 的 荷量 Q， A 和 B 的 量分 m 和不 重力（1）求 A 在电场中的运动时间 t ，（2）若 B 的电荷量 q = Q，求两质点相互作用能的最大值Epm（3）为使 B 离开电场后不改变运动方向，求B 所带电荷量的最大值 qm【答案】（ 1）（ 2） 10QQE d （ 3）45【解析】【分析】【详解】解：（ 1）由牛顿第二定律得，A 在电场中的加速度 a = =A 在电场中做匀变速直线运动，由d = a得运动时间t =（2）设 A、 B 离开电场时的速度分别为vA0、 vB0，由动能定理得QE0d = mqE0d =A、 B 相互作用过程中，动量和能量守恒A、 B
9、 相互作用为斥力，A 受力与其运动方向相同， B 受的力与其运动方向相反，相互作用力对A 做正功，对B 做负功 A、 B 靠近的过程中， B 的路程大于A 的路程，由于作用力大小相等，作用力对B 做功的绝对值大于对A 做功的绝对值，因此相互作用力做功之和为负，相互作用能增加所以，当A、 B 最接近时相互作用能最大，此时两者速度相同，设为v，由动量守恒定律得：（m + ） v， = mvA0 + vB0由能量守恒定律得：EPm= ( m+)）且 q = Q1解得相互作用能的最大值EPm=QE0d45（3） A、 B 在 xd 区间的运动，在初始状态和末态均无相互作用根据 量守恒定律得：mvA+
10、vB= mvA0 + vB0根据能量守恒定律得：m+= m+解得： vB = -+因 B 不改 运 方向，所以vB = -+0解得： q Q则 B 所 荷量的最大 ：q m =Q5 冰球运 甲的 量 80.0kg 。当他以5.0m/s 的速度向前运 ，与另一 量 100kg、速度 3.0m/s 的迎面而来的运 乙相撞。碰后甲恰好静止。假 碰撞 极短，求：（ 1）碰后乙的速度的大小；（ 2）碰撞中 能的 失。【答案】（ 1） 1.0m/s （ 2） 1400J【解析】 分析：（ 1） 运 甲、乙的 量分 m、 M，碰前速度大小分 v、 V，碰后乙的速度大小 V， 定甲的运 方向 正方向，由 量守
11、恒定律有：mv-MV=MV代入数据解得：V=1 0m/s（ 2） 碰撞 程中 机械能的 失 E， 有： mv2+ MV2 MV2+ E 立 式，代入数据得： E=1400J考点： 量守恒定律；能量守恒定律6如 所示， 量 m 的由 材料制成的球与 量 M=19m 的金属球并排 挂 将 球拉至与 直方向成=600 的位置自由 放，下 后在最低点与金属球 生 性碰撞在平衡位置附近存在垂直于 面的磁 已知由于磁 的阻尼作用，金属球将于再次碰撞前停在最低点 求 几次碰撞后 球偏离 直方向的最大角度将小于450【答案】最多碰撞3 次【解析】解：设小球m 的摆线长度为l小球 m 在下落过程中与M 相碰之前满足机械能守恒：m 和 M 碰撞过程是弹性碰撞，故满足：mv0=MV M +mv1
