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1、高中物理动量守恒定律试题经典含解析一、高考物理精讲专题动量守恒定律1 如 所示，在 角 30的光滑斜面上放置一 量 m 的物 B，B 的下端 接一 簧， 簧下端与 板相 接，B 平衡 ， 簧的 量 x0， O 点 簧的原 位置在斜面 端另有一 量也 m 的物 A，距物 B 为 3x0， A 从静止开始沿斜面下滑， A 与 B 相碰后立即一起沿斜面向下运 ，但不粘 ，它 到达最低点后又一起向上运 ，并恰好回到 O 点 (A、B 均 点 )，重力加速度 g求：（ 1） A、 B 相碰后瞬 的共同速度的大小；（ 2） A、 B 相碰前 簧具有的 性 能；（ 3）若在斜面 端再 接一光滑的半径R x0
2、 的半 道 PQ， 弧 道与斜面相切于最高点P， 物 A 以初速度v 从 P 点沿斜面下滑，与B 碰后返回到P 点 具有向上的速度， v 至少 多大 物 A 能沿 弧 道运 到Q 点（ 算 果可用根式表示）【答案】 v213gx0 EP1 mgx0 v(20 4 3) gx024【解析】 分析：（ 1） A 与 B 球碰撞前后， A 球的速度分 是 v1 和 v2 ，因 A 球滑下 程中，机械能守恒，有：1mg（3x0）sin30 = mv 122解得： v1 3gx0 又因 A 与 B 球碰撞 程中， 量守恒，有：mv 1=2mv2 立 得： v2 1 v1 13gx022（2）碰后， A、
3、 B 和 簧 成的系 在运 程中，机械能守恒 有： EP1?2mv220+2mg?x0sin30+2解得： EP012203010 2mg?x sin30 - ?2mv=mgx -4mgx 4mgx 2（3） 物 在最高点C 的速度是vC，物 A 恰能通 弧 道的最高点C 点 ，重力提供向心力，得：mg m vc2R所以： vc gRgx0 C 点相 于O 点的高度：(43)h=2x0sin30 +R+Rcos30=x02物 从 O 到 C的 程中机械能守恒，得：1 mvo2 mgh+ 122mvc2 立 得：vo (53) gx0 ?设 A 与 B 碰撞后共同的速度 vB，碰撞前 A 的速度
4、 vA，滑 从 P 到 B 的 程中机械能守恒，得： 1mv2+mg（ 3x0sin30）1mvA222A 与 B 碰撞的 程中 量守恒得：mv=2mv ABA 与 B 碰撞 束后从 B 到 O 的 程中机械能守恒，得：1?2mvB2+EP21 ?2mvo 2+2mg?x0sin30 2由于 A 与 B 不粘 ，到达 O 点 ，滑 B 开始受到 簧的拉力，A 与 B 分离 立 解得： v3 3gx0考点： 量守恒定律；能量守恒定律【名 点睛】分析清楚物体运 程、抓住碰撞 簧的 量与 A、B 到达 P 点 簧的伸 量相等， 簧 能相等是关 ， 用机械能守恒定律、 量守恒定律即可正确解 2 如 所
5、示， 量 M =2kg 的小 静止在光滑的水平地面上，其AB 部分 半径R=0.3m的光滑 1 孤， BC 部分水平粗糙，BC 长为 L=0.6m 。一可看做 点的小物 从A 点由静止4 放，滑到C 点 好相 小 停止。已知小物 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：( Mm)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：mgRmgLR0.5解得：
6、L(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 / s3两个质量分别为 mA 0.3kg 、 mB0.1kg 的小滑块A、 B 和一根轻质短弹簧，弹簧的一端与小滑块A 粘连，另一端与小滑块B 接触而不粘连 . 现使小滑块 A 和 B 之间夹着被压缩的轻质弹簧，处于锁定状态，一起以速度v0 3m / s 在水平面上做匀速直线运动，如题8图所示 . 一段时间后，突然解除锁定（解除锁定没有机械能损失），两滑块仍沿水平面做直线运动，两滑块在水平面分离后，小滑块B
7、 冲上斜面的高度为h 1.5m . 斜面倾角37o ，小滑块与斜面间的动摩擦因数为0.15 ，水平面与斜面圆滑连接 . 重力加速度g 取 10m / s2. 求：（提示： sin 37 o0.6 ， cos37 o0.8 ）（ 1） A、 B 滑块分离时， B 滑块的速度大小 .（ 2）解除锁定前弹簧的弹性势能 .【答案】（ 1） vB 6m / s（2） EP 0.6 J【解析】试题分析：（1）设分离时 A、B 的速度分别为 vA 、 vB ，小滑块 B 冲上斜面轨道过程中，由动能定理有：mB ghmB ghcos1mB vB2 （ 3sin2分）代入已知数据解得：vB6m / s（ 2 分
8、）（2）由动量守恒定律得：(mAmB )v0mA vAmB vB（3 分）解得： vA 2m / s（2 分）由能量守恒得：1(mAmB )v02EP1mAvA21mB vB2（ 4 分）222解得： EP 0.6J（ 2 分）考点：本题考查了动能定理、动量守恒定律、能量守恒定律.4 如图所示 ,在倾角 30的斜面上放置一个凹撸B,B 与斜面间的动摩擦因数3 ；槽内6靠近右侧壁处有一小物块A(可视为质点 ),它到凹槽左侧壁的距离d 0.1m， A、 B 的质量都为 m=2kg， B 与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩摞力,不计 A、 B 之间的摩擦 ,斜面足够长现同时由静止释放A、 B,经
9、过一段时间 ,A 与 B 的侧壁发生碰撞 ,碰撞过程不计机械能损失 ,碰撞时间极短 ,g 取 10m / s2 .求：(1)释放后物块 A 和凹槽 B 的加速度分别是多大?(2)物块 A 与凹槽 B 的左侧壁第一次碰撞后瞬间A、 B 的速度大小 ；(3)从初始位置到物块 A 与凹糟 B 的左侧壁发生第三次碰撞时B 的位移大小【答案】（ 1）（ 2） v-1， v-1（ 3）x总=0.2n2mAn=(n-1)m?sBn=n m?sn【解析】【分析】【详解】（ 1）设物块 A 的加速度为 a1，则有 mAgsin =ma1，解得 a1=5m/s 2凹槽 B 运动时受到的摩擦力 f= 3mgcos=
10、mg 方向沿斜面向上；凹槽 B 所受重力沿斜面的分力G1=2mgsin =mg 方向沿斜面向下；因为 G12=f，则凹槽 B 受力平衡，保持静止，凹槽B 的加速度为 a =0（2）设 A 与 B 的左壁第一次碰撞前的速度为v，根据运动公式：v =2a dA02A01解得 vA0=3m/s ；AB 发生弹性碰撞，设A 与 B 第一次碰撞后瞬间A 的速度大小为 v， B 的速度为 v，则由A1B1动量守恒定律： mvA 0mvA12mvB 1 ；由能量关系： 1mvA201mvA1212mvB21222解得 vA1=-1m/s( 负号表示方向 )， vB1=2m/s5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+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+mv2mv得： v2v02
