高考物理動量守恒定律試題經典

高考物理動量守恒定律試題經典高考物理動量守恒定律試題經典高考物理動量守恒定律試題經典高考物理動量守恒定律試題經典一、高考物理精講專題動量守恒定律1．在圖所示足夠長的圓滑水平面上，用質量分別為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狀態(tài)．乙的右側有一擋板P.現(xiàn)將兩滑塊由靜止釋放，當彈簧恢復原長時，甲的速度大小為2m/s，此時乙還沒有與P相撞．①求彈簧恢復原長時乙的速度大?。虎谌粢遗c擋板P碰撞反彈后，不能夠再與彈簧發(fā)生碰撞．求擋板P對乙的沖量的最大值．【答案】v乙＝6m/s.I＝8N【解析】【詳解】（1）當彈簧恢復原長時，設甲乙的速度分別為和，對兩滑塊及彈簧組成的系統(tǒng)，設向左的方向為正方向，由動量守恒定律可得：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，則說明乙反彈的的速度最大為由動量定理可得，擋板對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質量為m的物塊A，已知A、B之間的動摩擦因數(shù)為A物塊碰撞后馬上粘住，在整個運動過程中物塊均可視為質點(重力加速度g)．求：①物塊A相對B靜止后的速度大小；②木板B最少多長．v02【答案】①0.25v0．②L16g

2m的木板B，B的左端放置一個質量為，現(xiàn)有質量為m的小球以水平速度0飛來A向來未滑離木板B，且物塊A和小球【解析】試題解析：（1）設小球和物體A碰撞后兩者的速度為v1，三者相對靜止后速度為v2，規(guī)定向右為正方向，依照動量守恒得，mv0=2mv1，①（2分）2mv1=4mv2②（2分）聯(lián)立①②得，v20．（1分）（2）當A在木板B上滑動時，系統(tǒng)的動能轉變成摩擦熱，設木板B的長度為L，假設A剛好滑到B的右端時共速，則由能量守恒得，③（2分）聯(lián)立①②③得，L=考點：動量守恒，能量守恒．【名師點睛】小球與A碰撞過程中動量守恒，三者組成的系統(tǒng)動量也守恒，結合動量守恒定律求出物塊A相對B靜止后的速度大?。粚ψ訌椇虯共速后到三種共速的過程，運用能量守恒定律求出木板的最少長度．3．如圖，一質量為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）此過程中系統(tǒng)損失的機械能；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）設子彈穿過物塊后物塊的速度為V，由動量守恒得mv0=m+MV①解得②系統(tǒng)的機械能損失為E=③由②③式得E=④（2）設物塊下落到地面所需時間為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：動量守恒定律；機械能守恒定律．談論：本題采用程序法準時間序次進行解析辦理，是動量守恒定律與平拋運動簡單的綜合，比較簡單．4．勻強電場的方向沿量．將帶正電的質點

x軸正向，電場強度A在O點由能止釋放．

E隨x的分布以下列圖．圖中E0和d均為已知A走開電場足夠遠后，再將另一帶正電的質點B放在O點也由靜止釋放，當B在電場中運動時，A、B間的相互作用力及相互作用能均為零；B走開電場后，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的質量分別為m和．不計重力．（1）求A在電場中的運動時間t，（2）若B的電荷量q=Q，求兩質點相互作用能的最大值Epm（3）為使B走開電場后不改變運動方向，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在電場中的加速度a==A在電場中做勻變速直線運動，由d=a得運動時間t==（2）設A、B走開電場時的速度分別為vA0、vB0，由動能定理得QE0d=mqE0d=A、B相互作用過程中，動量和能量守恒．A、B相互作用為斥力，A受力與其運動方向相同，B受的力與其運動方向相反，相互作用力對

A做正功，對

B做負功．

A、B湊近的過程中，B的行程大于

A的行程，由于作用力大小相等，作用力對

B做功的絕對值大于對

A做功的絕對值，因此相互作用力做功之和為負，相互作用能增加．因此，當A、B最湊近時相互作用能最大，此時兩者速度相同，設為v，，由動量守恒定律得：（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)間的運動，在初始狀態(tài)和末態(tài)均無相互作用依照動量守恒定律得：mvA+vB=mvA0+vB0依照能量守恒定律得：m+=m+解得：vB=-+由于B不改變運動方向，因此vB=-+≥0解得：q≤Q則B所帶電荷量的最大值為：qm=Q5．冰球運動員甲的質量為80.0kg。當他以的速度向前運動時，與另一質量為100kg、速度為的迎面而來的運動員乙相撞。碰后甲恰好靜止。假設碰撞時間極短，求：1）碰后乙的速度的大?。?）碰撞中總動能的損失?！敬鸢浮浚?）（2）1400J【解析】試題解析：（1）設運動員甲、乙的質量分別為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：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，金屬球將于再次碰撞前停在最低點．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而偏離方向為450的臨界速度滿足：⑩聯(lián)立①⑨⑩代入數(shù)據(jù)解得，當n=2時，v2＞v臨界n=3時，v3＜v臨界即發(fā)生3次碰撞后小球返回到最高點時與豎直方向的夾角將小于45°．考點：動量守恒定律；機械能守恒定律．專題：壓軸題．解析：先依照機械能守恒定律求出小球返回最低點的速度，此后依照動量守恒定律和機械能守恒定律求出碰撞后小球的速度，對速度表達式解析，求出碰撞n次后的速度表達式，再依照機械能守恒定律求出碰撞n次后反彈的最大角度，結合題意談論即可．談論：本題要點求出第一次反彈后的速度和反彈后細線與懸掛點的連線與豎直方向的最大角度，此后對結果表達式進行談論，獲取第n次反彈后的速度和最大角度，再結合題意求解．7．（1）（5分）關于原子核的結合能，以下說法正確的選項是（填正確答案標號。選對I個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分；每選錯1個扣3分，最低得分為0分）。Ａ.原子核的結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，衰變產物的結合能之和必然大于原來重核的結合能C．銫原子核(13355Cs)的結合能小于鉛原子核(20882Pb)的結合能D．比結合能越大，原子核越不牢固Ｅ.自由核子組成原子核時，其質量損失所對應的能量大于該原子核的結合能（2）（10分）如圖，圓滑水平直軌道上有三個質童均為m的物塊Ａ、B、C。B的左側固定一輕彈簧（彈簧左側的擋板質最不計).設A以速度ｖ０朝B運動，壓縮彈簧；當A、B速度相等時，B與C恰好相碰并粘接在一起，此后連續(xù)運動。假設B和C碰撞過程時間極短。求從Ａ開始壓縮彈簧直至與彈黃分其他過程中，（?。┱麄€系統(tǒng)損失的機械能；（ⅱ）彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能?！敬鸢浮浚?）ABC（2）EP13mv0248【解析】（1）原子核的結合能等于核子結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；重核的比結合能比中等核小，因此重核衰變時釋放能量，衰變產物的結合能之和小球原來重核的結合能，B項正確；原子核的結合能是該原子核的比結合能與核子數(shù)的乘積，誠然銫原子核(13355Cs)的比結合能稍大于鉛原子核(20882Pb)的比結合能，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，因此其結合能小，C項正確；比結合能越大，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；自由核子組成原子核時，其質量損失所對應的能最等于該原子核的結合能，E錯。中等難度。（2）（ⅰ）從A壓縮彈簧到A與B擁有相同速度v1時，對A、B與彈簧組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律得mv02mv1①此時B與C發(fā)生完好非彈性碰撞，設碰撞后的瞬時速度為v2，損失的機械能為E。對B、C組成的系統(tǒng)，由動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，設此速度為3，此時彈簧被壓縮至最短，其彈性勢能為EP。由動量守恒和能量守恒定律得vmv03mv3⑤1mv02EP1(3m)v32⑥22聯(lián)立④⑤⑥式得E13mv2⑦P480【考點定位】（1）原子核（2）動量守恒定律8．一輕質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，隨后一起向右運動壓縮彈簧，已知物體A的質量是物體B的質量的

3，子彈的質量是物體

B的質量的

1，求：4

4(1)物體A被擊中后的速度大??；(2)彈簧壓縮到最短時B的速度大小?！敬鸢浮?1)v11v0；(2)v1v048【解析】【解析】【詳解】(1)設子彈射入A后，A與子彈的共同速度為v1，由動量守恒定律可得1mv0(1m3m)v1444解得v11v04(2)當AB速度相等時，彈簧的壓縮量最大，設此時A、B的共同速度為v，取向右為正方向，對子彈、A、B組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律可得1mv0(1m3mm)v444解得1v089．以下列圖，質量為mA=3kg的小車A以v0=4m/s的速度沿圓滑水平面勻速運動，小車左端固定的支架經過不能伸長的輕繩懸掛質量為mB=1kg的小球B（可看作質點），小球距離車面h=0.8m．某一時辰，小車與靜止在圓滑水平面上的質量為mC的物塊C發(fā)生碰撞=1kg并粘連在一起（碰撞時間可忽略），此時輕繩突然斷裂．此后，小球恰好落入小車右端固定的砂桶中（小桶的尺寸可忽略），不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2．求：（1）小車系統(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）整個過程中系統(tǒng)損失的機械能△E機損．【答案】（2）（3）【解析】試題解析：依照動量守恒求出系統(tǒng)最后速度；小球做平拋運動，依照平拋運動公式和運動學公式求出水平距離；由功能關系即可求出系統(tǒng)損失的機械能．（1）設系統(tǒng)最后速度為v共，由水平方向動量守恒：(mA＋mB)v0=(mA＋mB＋mC)v共帶入數(shù)據(jù)解得：v共（2）A與C的碰撞動量守恒：mAv0=(mA＋mC)v1解得：v1=3m/s設小球下落時間為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點睛：本題主要觀察了動量守恒和能量守恒定律的應用，要注意正確選擇研究對象，并分析系統(tǒng)可否滿足動量守恒以及機械能守恒；此后才能列式求解．10．以下列圖，質量均為M＝4kg的小車ABB車上用輕繩掛有質量為m2kg的小球、，＝C，與B車靜止在水平川面上，A車以v＝2m/s的速度在圓滑水平面上向B車運動，相碰0后粘在一起(碰撞時間很短)．求：(1)碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能；(2)碰后小球C第一次回到最低點時的速度大?。敬鸢浮?1)4J(2)1.6m/s【解析】【詳解】解：(1)設A、B車碰后共同速度為v1，由動量守恒得：Mv02Mv1系統(tǒng)損失的能量為：E損1Mv0212Mv124J22(2)設小球C再次回到最低點時A、B車速為v2，小球C速度為v3，對A、B、C系統(tǒng)由水平方向動量守恒得：2Mv12Mv2mv3由能量守恒得：12Mv1212Mv221mv32222解得：v31.6m/s11．以下列圖，內壁粗糙、半徑R＝0.4m的四分之一圓弧軌道AB在最低點B與圓滑水平軌道BC相切。質量m2＝0.2kg的小球b左端連接一輕質彈簧，靜止在圓滑水平軌道上，另一質量m1＝0.2kg的小球a自圓弧軌道頂端由靜止釋放，運動到圓弧軌道最低點B時對軌道的壓力為小球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點運動到B點的過程中，摩擦力做功Wf；(2)小球a經過彈簧與小球b相互作用的過程中，彈簧的最大彈性勢能Ep；(3)小球a經過彈簧與小球b相互作用的整個過程中，彈簧對小球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B的過程中，據(jù)動能定理得小球在最低點B時：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，彈性勢能最大，兩者速度相同，此過程中由動量守恒定律得：由機械能守恒定律得彈簧的最大彈性勢能Ep小球a與小球b經過彈簧相互作用的整個過程中，a球最后速度為，b求最后速度為，由動量守恒定律由能量守恒定律：依照動量定理有：得小球a經過彈簧與小球b相互作用的整個過程中，彈簧對小球b的沖量I的大小為I=0.8N·s12．以下列圖，裝置的左側是足夠長的圓滑水平臺面，一輕質彈簧左端固定，右端連接著質量M=1kg的小物塊A．裝置的中間是水平傳達帶，它與左、右兩邊的臺面等高，并能平滑對接．傳達帶向來以v=1m/s的速率逆時針轉動，裝置的右側是一圓滑曲面，質量m=0.5kg的小物塊B從其上距水平臺面高h=0.8m處由靜止釋放．已知物塊B與傳達帶之間的動摩擦因數(shù)，．設物塊A、B間發(fā)生的是對心彈性碰撞，第一次碰撞前物塊A處于靜止狀態(tài)．取g=10m/s2．(1)求物塊B與物塊A第一次碰撞前的速度大??；(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到右的曲面上？(4)若是物A、B每次碰撞后，簧恢復原都會馬上被定，而當它再次碰撞前定被清除，求出物B第n次碰撞后的運速度大?。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由機械能守恒列出等式，物B在奉上滑依照牛第二定律和運學公式求解；物A、B第一次碰撞前后運用量守