高考物理動(dòng)量守恒定律試題經(jīng)典

高考物理動(dòng)量守恒定律試題經(jīng)典高考物理動(dòng)量守恒定律試題經(jīng)典高考物理動(dòng)量守恒定律試題經(jīng)典高考物理動(dòng)量守恒定律試題經(jīng)典一、高考物理精講專(zhuān)題動(dòng)量守恒定律1．在圖所示足夠長(zhǎng)的圓滑水平面上，用質(zhì)量分別為3kg和1kg的甲、乙兩滑塊，將僅與甲拴接的輕彈簧壓緊后處于靜止?fàn)顟B(tài)．乙的右側(cè)有一擋板P.現(xiàn)將兩滑塊由靜止釋放，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，甲的速度大小為2m/s，此時(shí)乙還沒(méi)有與P相撞．①求彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)乙的速度大小；②若乙與擋板P碰撞反彈后，不能夠再與彈簧發(fā)生碰撞．求擋板P對(duì)乙的沖量的最大值．【答案】v乙＝6m/s.I＝8N【解析】【詳解】（1）當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，設(shè)甲乙的速度分別為和，對(duì)兩滑塊及彈簧組成的系統(tǒng)，設(shè)向左的方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律可得：又知聯(lián)立以上方程可得，方向向右。2）乙反彈后甲乙恰好不發(fā)生碰撞，則說(shuō)明乙反彈的的速度最大為由動(dòng)量定理可得，擋板對(duì)乙滑塊沖量的最大值為：2．以下列圖，在圓滑的水平面上放置一個(gè)質(zhì)量為m的物塊A，已知A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為A物塊碰撞后馬上粘住，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)(重力加速度g)．求：①物塊A相對(duì)B靜止后的速度大?。虎谀景錌最少多長(zhǎng)．v02【答案】①0.25v0．②L16g

2m的木板B，B的左端放置一個(gè)質(zhì)量為，現(xiàn)有質(zhì)量為m的小球以水平速度0飛來(lái)A向來(lái)未滑離木板B，且物塊A和小球【解析】試題解析：（1）設(shè)小球和物體A碰撞后兩者的速度為v1，三者相對(duì)靜止后速度為v2，規(guī)定向右為正方向，依照動(dòng)量守恒得，mv0=2mv1，①（2分）2mv1=4mv2②（2分）聯(lián)立①②得，v20．（1分）（2）當(dāng)A在木板B上滑動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成摩擦熱，設(shè)木板B的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，假設(shè)A剛好滑到B的右端時(shí)共速，則由能量守恒得，③（2分）聯(lián)立①②③得，L=考點(diǎn)：動(dòng)量守恒，能量守恒．【名師點(diǎn)睛】小球與A碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量也守恒，結(jié)合動(dòng)量守恒定律求出物塊A相對(duì)B靜止后的速度大??；對(duì)子彈和A共速后到三種共速的過(guò)程，運(yùn)用能量守恒定律求出木板的最少長(zhǎng)度．3．如圖，一質(zhì)量為M的物塊靜止在桌面邊緣，桌面離水平川面的高度為h.一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入物塊后，以水平速度v0/2射出.重力加速度為g.求：1）此過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；2）此后物塊落地址離桌面邊緣的水平距離．1m2mv0h【答案】(1)E3mv0(2)s2g8MM【解析】【解析】【詳解】試題解析：（1）設(shè)子彈穿過(guò)物塊后物塊的速度為V，由動(dòng)量守恒得mv0=m+MV①解得②系統(tǒng)的機(jī)械能損失為E=③由②③式得E=④（2）設(shè)物塊下落到地面所需時(shí)間為t，落地址距桌面邊緣的水平距離為s,則⑤s=Vt⑥由②⑤⑥得S=⑦考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律；機(jī)械能守恒定律．談?wù)摚罕绢}采用程序法準(zhǔn)時(shí)間序次進(jìn)行解析辦理，是動(dòng)量守恒定律與平拋運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)單的綜合，比較簡(jiǎn)單．4．勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向沿量．將帶正電的質(zhì)點(diǎn)

x軸正向，電場(chǎng)強(qiáng)度A在O點(diǎn)由能止釋放．

E隨x的分布以下列圖．圖中E0和d均為已知A走開(kāi)電場(chǎng)足夠遠(yuǎn)后，再將另一帶正電的質(zhì)點(diǎn)B放在O點(diǎn)也由靜止釋放，當(dāng)B在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，A、B間的相互作用力及相互作用能均為零；B走開(kāi)電場(chǎng)后，A、B間的相作用視為靜電作用．已知A的電荷量為Q，A和B的質(zhì)量分別為m和．不計(jì)重力．（1）求A在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，（2）若B的電荷量q=Q，求兩質(zhì)點(diǎn)相互作用能的最大值Epm（3）為使B走開(kāi)電場(chǎng)后不改變運(yùn)動(dòng)方向，求B所帶電荷量的最大值qm【答案】（1）（2）10Q45【解析】【解析】【詳解】解：（1）由牛頓第二定律得，A在電場(chǎng)中的加速度a==A在電場(chǎng)中做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，由d=a得運(yùn)動(dòng)時(shí)間t==（2）設(shè)A、B走開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度分別為vA0、vB0，由動(dòng)能定理得QE0d=mqE0d=A、B相互作用過(guò)程中，動(dòng)量和能量守恒．A、B相互作用為斥力，A受力與其運(yùn)動(dòng)方向相同，B受的力與其運(yùn)動(dòng)方向相反，相互作用力對(duì)

A做正功，對(duì)

B做負(fù)功．

A、B湊近的過(guò)程中，B的行程大于

A的行程，由于作用力大小相等，作用力對(duì)

B做功的絕對(duì)值大于對(duì)

A做功的絕對(duì)值，因此相互作用力做功之和為負(fù)，相互作用能增加．因此，當(dāng)A、B最湊近時(shí)相互作用能最大，此時(shí)兩者速度相同，設(shè)為v，，由動(dòng)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x>d區(qū)間的運(yùn)動(dòng)，在初始狀態(tài)和末態(tài)均無(wú)相互作用依照動(dòng)量守恒定律得：mvA+vB=mvA0+vB0依照能量守恒定律得：m+=m+解得：vB=-+由于B不改變運(yùn)動(dòng)方向，因此vB=-+≥0解得：q≤Q則B所帶電荷量的最大值為：qm=Q5．冰球運(yùn)動(dòng)員甲的質(zhì)量為80.0kg。當(dāng)他以的速度向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，與另一質(zhì)量為100kg、速度為的迎面而來(lái)的運(yùn)動(dòng)員乙相撞。碰后甲恰好靜止。假設(shè)碰撞時(shí)間極短，求：1）碰后乙的速度的大?。?）碰撞中總動(dòng)能的損失?！敬鸢浮浚?）（2）1400J【解析】試題解析：（1）設(shè)運(yùn)動(dòng)員甲、乙的質(zhì)量分別為m、M，碰前速度大小分別為v、V，碰后乙的速度大小

V′，定甲的運(yùn)方向正方向，由量守恒定律有：

mv-MV=MV′?①代入數(shù)據(jù)解得：

V′=1．0m/s?②2）碰撞程中機(jī)械能的失△E，有：mv2+MV2＝MV′2+△E?③立②③式，代入數(shù)據(jù)得：△E=1400J考點(diǎn)：量守恒定律；能量守恒定律6．如所示，量m的由資料制成的球與量M=19m的金屬球并排掛．將球拉至與直方向成θ=600的地址自由放，下后在最低點(diǎn)與金屬球生性碰撞．在平衡地址周邊存在垂直于面的磁．已知由于磁的阻尼作用，金屬球?qū)⒂谠俅闻鲎睬巴Ｔ谧畹忘c(diǎn)．求幾次碰撞后球偏離直方向的最大角度將小于450．【答案】最多碰撞3次【解析】解：小球m的度l小球m在下落程中與M相碰從前足機(jī)械能守恒：①m和M碰撞程是性碰撞，故足：mv0=MVM+mv1②③立②③得：

④明小球被反，且

v1與

v0成正比，此后小球又以反速度和小球

M再次生性碰撞，足：mv1=MVM1+mv2⑤⑥解得：⑦整理得：⑧故能夠獲取生n次碰撞后的速度：⑨而偏離方向?yàn)?50的臨界速度滿(mǎn)足：⑩聯(lián)立①⑨⑩代入數(shù)據(jù)解得，當(dāng)n=2時(shí)，v2＞v臨界n=3時(shí)，v3＜v臨界即發(fā)生3次碰撞后小球返回到最高點(diǎn)時(shí)與豎直方向的夾角將小于45°．考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律；機(jī)械能守恒定律．專(zhuān)題：壓軸題．解析：先依照機(jī)械能守恒定律求出小球返回最低點(diǎn)的速度，此后依照動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律求出碰撞后小球的速度，對(duì)速度表達(dá)式解析，求出碰撞n次后的速度表達(dá)式，再依照機(jī)械能守恒定律求出碰撞n次后反彈的最大角度，結(jié)合題意談?wù)摷纯桑務(wù)摚罕绢}要點(diǎn)求出第一次反彈后的速度和反彈后細(xì)線與懸掛點(diǎn)的連線與豎直方向的最大角度，此后對(duì)結(jié)果表達(dá)式進(jìn)行談?wù)?，獲取第n次反彈后的速度和最大角度，再結(jié)合題意求解．7．（1）（5分）關(guān)于原子核的結(jié)合能，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)I個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）。Ａ.原子核的結(jié)合能等于使其完好分解成自由核子所需的最小能量B．一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和必然大于原來(lái)重核的結(jié)合能C．銫原子核(13355Cs)的結(jié)合能小于鉛原子核(20882Pb)的結(jié)合能D．比結(jié)合能越大，原子核越不牢固Ｅ.自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量損失所對(duì)應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能（2）（10分）如圖，圓滑水平直軌道上有三個(gè)質(zhì)童均為m的物塊Ａ、B、C。B的左側(cè)固定一輕彈簧（彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)最不計(jì)).設(shè)A以速度ｖ０朝B運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧；當(dāng)A、B速度相等時(shí)，B與C恰好相碰并粘接在一起，此后連續(xù)運(yùn)動(dòng)。假設(shè)B和C碰撞過(guò)程時(shí)間極短。求從Ａ開(kāi)始?jí)嚎s彈簧直至與彈黃分其他過(guò)程中，（?。┱麄€(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能；（ⅱ）彈簧被壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能?！敬鸢浮浚?）ABC（2）EP13mv0248【解析】（1）原子核的結(jié)合能等于核子結(jié)合成原子核所釋放的能量，也等于將原子核分解成核子所需要的最小能量，A正確；重核的比結(jié)合能比中等核小，因此重核衰變時(shí)釋放能量，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和小球原來(lái)重核的結(jié)合能，B項(xiàng)正確；原子核的結(jié)合能是該原子核的比結(jié)合能與核子數(shù)的乘積，誠(chéng)然銫原子核(13355Cs)的比結(jié)合能稍大于鉛原子核(20882Pb)的比結(jié)合能，但銫原子核(13355Cs)的核子數(shù)比鉛原子核(20882Pb)的核子數(shù)少得多，因此其結(jié)合能小，C項(xiàng)正確；比結(jié)合能越大，要將原子核分解成核子平均需要的能量越大，因此原子核越牢固，D錯(cuò)；自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量損失所對(duì)應(yīng)的能最等于該原子核的結(jié)合能，E錯(cuò)。中等難度。（2）（ⅰ）從A壓縮彈簧到A與B擁有相同速度v1時(shí)，對(duì)A、B與彈簧組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律得mv02mv1①此時(shí)B與C發(fā)生完好非彈性碰撞，設(shè)碰撞后的瞬時(shí)速度為v2，損失的機(jī)械能為E。對(duì)B、C組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒和能量守恒定律得mv12mv2②1mv12E1(2m)v22③22聯(lián)立①②③式得E1mv02④16（ⅱ）由②式可知v2v1，A將連續(xù)壓縮彈簧，直至A、B、C三者速度相同，設(shè)此速度為3，此時(shí)彈簧被壓縮至最短，其彈性勢(shì)能為EP。由動(dòng)量守恒和能量守恒定律得vmv03mv3⑤1mv02EP1(3m)v32⑥22聯(lián)立④⑤⑥式得E13mv2⑦P480【考點(diǎn)定位】（1）原子核（2）動(dòng)量守恒定律8．一輕質(zhì)彈簧一端連著靜止的物體B，放在圓滑的水平面上，靜止的物體A被水平速度為v0的子彈射中并且嵌入其中，隨后一起向右運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧，已知物體A的質(zhì)量是物體B的質(zhì)量的

3，子彈的質(zhì)量是物體

B的質(zhì)量的

1，求：4

4(1)物體A被擊中后的速度大小；(2)彈簧壓縮到最短時(shí)B的速度大小。【答案】(1)v11v0；(2)v1v048【解析】【解析】【詳解】(1)設(shè)子彈射入A后，A與子彈的共同速度為v1，由動(dòng)量守恒定律可得1mv0(1m3m)v1444解得v11v04(2)當(dāng)AB速度相等時(shí)，彈簧的壓縮量最大，設(shè)此時(shí)A、B的共同速度為v，取向右為正方向，對(duì)子彈、A、B組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律可得1mv0(1m3mm)v444解得1v089．以下列圖，質(zhì)量為mA=3kg的小車(chē)A以v0=4m/s的速度沿圓滑水平面勻速運(yùn)動(dòng)，小車(chē)左端固定的支架經(jīng)過(guò)不能伸長(zhǎng)的輕繩懸掛質(zhì)量為mB=1kg的小球B（可看作質(zhì)點(diǎn)），小球距離車(chē)面h=0.8m．某一時(shí)辰，小車(chē)與靜止在圓滑水平面上的質(zhì)量為mC的物塊C發(fā)生碰撞=1kg并粘連在一起（碰撞時(shí)間可忽略），此時(shí)輕繩突然斷裂．此后，小球恰好落入小車(chē)右端固定的砂桶中（小桶的尺寸可忽略），不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2．求：（1）小車(chē)系統(tǒng)的最后速度大小v共；2）繩未斷前小球與砂桶的水平距離L；3）整個(gè)過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能△E機(jī)損．【答案】（2）（3）【解析】試題解析：依照動(dòng)量守恒求出系統(tǒng)最后速度；小球做平拋運(yùn)動(dòng)，依照平拋運(yùn)動(dòng)公式和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出水平距離；由功能關(guān)系即可求出系統(tǒng)損失的機(jī)械能．（1）設(shè)系統(tǒng)最后速度為v共，由水平方向動(dòng)量守恒：(mA＋mB)v0=(mA＋mB＋mC)v共帶入數(shù)據(jù)解得：v共（2）A與C的碰撞動(dòng)量守恒：mAv0=(mA＋mC)v1解得：v1=3m/s設(shè)小球下落時(shí)間為t，則：h1gt22帶入數(shù)據(jù)解得：因此距離為：L(v0－v1)帶入數(shù)據(jù)解得：L（3）由能量守恒得：E損mBgh1mAmBv021mAmBmv共222帶入數(shù)據(jù)解得：E損14.4J點(diǎn)睛：本題主要觀察了動(dòng)量守恒和能量守恒定律的應(yīng)用，要注意正確選擇研究對(duì)象，并分析系統(tǒng)可否滿(mǎn)足動(dòng)量守恒以及機(jī)械能守恒；此后才能列式求解．10．以下列圖，質(zhì)量均為M＝4kg的小車(chē)ABB車(chē)上用輕繩掛有質(zhì)量為m2kg的小球、，＝C，與B車(chē)靜止在水平川面上，A車(chē)以v＝2m/s的速度在圓滑水平面上向B車(chē)運(yùn)動(dòng)，相碰0后粘在一起(碰撞時(shí)間很短)．求：(1)碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；(2)碰后小球C第一次回到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小．【答案】(1)4J(2)1.6m/s【解析】【詳解】解：(1)設(shè)A、B車(chē)碰后共同速度為v1，由動(dòng)量守恒得：Mv02Mv1系統(tǒng)損失的能量為：E損1Mv0212Mv124J22(2)設(shè)小球C再次回到最低點(diǎn)時(shí)A、B車(chē)速為v2，小球C速度為v3，對(duì)A、B、C系統(tǒng)由水平方向動(dòng)量守恒得：2Mv12Mv2mv3由能量守恒得：12Mv1212Mv221mv32222解得：v31.6m/s11．以下列圖，內(nèi)壁粗糙、半徑R＝0.4m的四分之一圓弧軌道AB在最低點(diǎn)B與圓滑水平軌道BC相切。質(zhì)量m2＝0.2kg的小球b左端連接一輕質(zhì)彈簧，靜止在圓滑水平軌道上，另一質(zhì)量m1＝0.2kg的小球a自圓弧軌道頂端由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力為小球a重力的2倍，忽略空氣阻力，重力加速度g＝10m/s2。求：(1)小球a由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，摩擦力做功Wf；(2)小球a經(jīng)過(guò)彈簧與小球b相互作用的過(guò)程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能Ep；(3)小球a經(jīng)過(guò)彈簧與小球b相互作用的整個(gè)過(guò)程中，彈簧對(duì)小球b的沖量I?！敬鸢浮?1)(2)EP=0.2J(3)I=0.4N?s【解析】（1）小球由靜止釋放到最低點(diǎn)B的過(guò)程中，據(jù)動(dòng)能定理得小球在最低點(diǎn)B時(shí)：據(jù)題意可知，聯(lián)立可得2）小球a與小球b把彈簧壓到最短時(shí)，彈性勢(shì)能最大，兩者速度相同，此過(guò)程中由動(dòng)量守恒定律得：由機(jī)械能守恒定律得彈簧的最大彈性勢(shì)能Ep小球a與小球b經(jīng)過(guò)彈簧相互作用的整個(gè)過(guò)程中，a球最后速度為，b求最后速度為，由動(dòng)量守恒定律由能量守恒定律：依照動(dòng)量定理有：得小球a經(jīng)過(guò)彈簧與小球b相互作用的整個(gè)過(guò)程中，彈簧對(duì)小球b的沖量I的大小為I=0.8N·s12．以下列圖，裝置的左側(cè)是足夠長(zhǎng)的圓滑水平臺(tái)面，一輕質(zhì)彈簧左端固定，右端連接著質(zhì)量M=1kg的小物塊A．裝置的中間是水平傳達(dá)帶，它與左、右兩邊的臺(tái)面等高，并能平滑對(duì)接．傳達(dá)帶向來(lái)以v=1m/s的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，裝置的右側(cè)是一圓滑曲面，質(zhì)量m=0.5kg的小物塊B從其上距水平臺(tái)面高h(yuǎn)=0.8m處由靜止釋放．已知物塊B與傳達(dá)帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，．設(shè)物塊A、B間發(fā)生的是對(duì)心彈性碰撞，第一次碰撞前物塊A處于靜止?fàn)顟B(tài)．取g=10m/s2．(1)求物塊B與物塊A第一次碰撞前的速度大小；(2)物A、B生碰撞程中，物B碰到的沖量；(3)通算明物B與物A第一次碰撞后可否運(yùn)到右的曲面上？(4)若是物A、B每次碰撞后，簧恢復(fù)原都會(huì)馬上被定，而當(dāng)它再次碰撞前定被清除，求出物B第n次碰撞后的運(yùn)速度大?。敬鸢浮?1)3m/s；(2)2kgm/s；(3)1n1l，因此不能夠；(4)1m73s【解析】【解析】物B沿圓滑曲面下滑到水平川點(diǎn)由機(jī)械能守恒列出等式，物B在奉上滑依照牛第二定律和運(yùn)學(xué)公式求解；物A、B第一次碰撞前后運(yùn)用量守