《高中物理动量守恒定律及其解题技巧及练习题(含答案)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理动量守恒定律及其解题技巧及练习题(含答案)（10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及其解题技巧及练习题( 含答案 )一、高考物理精讲专题动量守恒定律1 如图所示，质量为M=1kg 上表面为一段圆弧的大滑块放在水平面上，圆弧面的最底端刚好与水平面相切于水平面上的B 点， B 点左侧水平面粗糙、右侧水平面光滑，质量为m=0.5kg 的小物块放在水平而上的A 点，现给小物块一个向右的水平初速度v0=4m/s ，小物块刚好能滑到圆弧面上最高点C 点，已知圆弧所对的圆心角为53， A、B 两点间的距离为L=1m，小物块与水平面间的动摩擦因数为 =0.，2重力加速度为g=10m/s 2求：(1)圆弧所对圆的半径 R；(2)若 AB 间水平面光滑，将大滑块固定，小物块
2、仍以v =4m/s 的初速度向右运动，则小物0块从 C 点抛出后，经多长时间落地?【答案】 （1） 1m（ 2） t4 282 s25【解析】【分析】根据动能定理得小物块在 B 点时的速度大小 ；物块从 B 点滑到圆弧面上最高点 C 点的过程，小物块与大滑块组成的系统水平方向动量守恒，根据动量守恒和系统机械能守恒求出圆弧所对圆的半径；，根据机械能守恒求出物块冲上圆弧面的速度，物块从 C 抛出后，根据运动的合成与分解求落地时间；【详解】解： (1)设小物块在 B 点时的速度大小为 v1 ，根据动能定理得：mgL1 mv021 mv1222设小物块在 B 点时的速度大小为v2 ，物块从 B 点滑到
3、圆弧面上最高点C 点的过程，小物块与大滑块组成的系统水平方向动量守恒，根据动量守恒则有：mv1 (m M )v2根据系统机械能守恒有：1 mv121 (mM )v22mg ( R R cos530 )22联立解得： R1m(2)若整个水平面光滑，物块以v0 的速度冲上圆弧面，根据机械能守恒有：1 mv021 mv32mg ( RR cos530 )22解得： v32 2m / s物块从 C 抛出后，在竖直方向的分速度为：vyv3 sin 5382m / s5这时离体面的高度为：hRR cos530.4mh vyt1gt22解得： t4282 s252 如图所示，在水平地面上有两物块甲和乙，它们
4、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)4mv0【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v2度相等，有： v12而第一次碰撞中系统动量守恒有：2mv02mv1 mv2由以上两式可得： v1 v0 ，
5、 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在相互平行且足够长的两根水平光滑的硬杆上，穿着三个半径相同的刚性球A、B、 C，三球的质量分别为 mABC=1kg、 m=2kg、 m =6kg，初状态 BC球之间连着一根轻质弹簧并处于静止， B、C 连线与杆垂直并且弹簧刚好处于原长状态，A 球以 v0=9m/s 的速度向左运动，与同一杆上的 B 球发生完全非弹性碰撞（碰撞时间极短），求：（ 1） A 球与 B 球碰撞中损耗的机械能；（ 2）在以后的运动过程中弹
6、簧的最大弹性势能；（3）在以后的运动过程中B 球的最小速度【答案】（ 1）；（ 2）；（ 3）零【解析】试题分析：（ 1） A、 B 发生完全非弹性碰撞，根据动量守恒定律有：碰后 A、 B 的共同速度损失的机械能（ 2） A、 B、C 系统所受合外力为零，动量守恒，机械能守恒，三者速度相同时，弹簧的弹性势能最大根据动量守恒定律有：三者共同速度最大弹性势能（3）三者第一次有共同速度时，弹簧处于伸长状态，A、 B 在前， C 在后此后C 向左加速， A、 B 的加速度沿杆向右，直到弹簧恢复原长，故A、 B 继续向左减速，若能减速到零则再向右加速弹簧第一次恢复原长时，取向左为正方向，根据动量守恒定律
7、有：根据机械能守恒定律：此时 A、 B 的速度， C 的速度可知碰后A、B 已由向左的共同速度减小到零后反向加速到向右的，故 B的最小速度为零考点：动量守恒定律的应用，弹性碰撞和完全非弹性碰撞【名师点睛】 A、 B 发生弹性碰撞，碰撞的过程中动量守恒、机械能守恒，结合动量守恒定律和机械能守恒定律求出A 球与 B 球碰撞中损耗的机械能当B、C 速度相等时，弹簧伸长量最大，弹性势能最大，结合B、 C 在水平方向上动量守恒、能量守恒求出最大的弹性势能弹簧第一次恢复原长时，由系统的动量守恒和能量守恒结合解答4 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
8、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，
9、设为v2由动量守恒得： mv1Mv 2由能量守恒得： mgR1mv121Mv 2222联立解得： v21m / s528如图所示，质量为 ma=2kg 的木块 A 静止在光滑水平面上。一质量为mb= lkg 的木块 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
10、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6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
11、：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+mv2mv得： v1v0M车上的人第二次将小球抛出，由动量守恒：Mv 1-mv=Mv 2+mv得： v2v02 2mvM2mv同理，车上的人第n 次将小球抛出后，有vnv0nM由题意 vn=0，得： mMv02nv考点：动量守恒定律7 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.g.射出 重力加速度为求：（ 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=m+MV
