高中必备物理动量守恒定律技巧全解及练习题(含答案)及解析.docx

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1、（物理）高中必备物理动量守恒定律技巧全解及练习题(含答案)及解析一、高考物理精讲专题动量守恒定律1．水平放置长为L=4.5m的传送带顺时针转动，速度为v=3m/s，质量为m2=3kg的小球被长为l1m的轻质细线悬挂在O点，球的左边缘恰于传送带右端B对齐；质量为m1=1kg的物块自传送带上的左端A点以初速度v0=5m/s的速度水平向右运动，运动至B点与球m2发生碰撞，在极短的时间内以碰撞前速率的1反弹，小球向右摆动一个小角度即被取走。2已知物块与传送带间的滑动摩擦因数为μ=0.1，取重力加速度g10m/s2

2、。求：（1）碰撞后瞬间，小球受到的拉力是多大？（2）物块在传送带上运动的整个过程中，与传送带间摩擦而产生的内能是多少？【答案】（1）42N（2）13.5J【解析】【详解】解：设滑块m1与小球碰撞前一直做匀减速运动，根据动能定理：mgL=1mv21mv21211210解之可得：v1=4m/s因为v1v，说明假设合理m1v1=12滑块与小球碰撞，由动量守恒定律：2m1v1+m2v2解之得：v2=2m/s碰后，对小球，根据牛顿第二定律：Fm2gm2v22l小球受到的拉力：F42N（2）设滑块与小球碰撞前的运动时

3、间为t1，则L1v0v1t12解之得：t11s在这过程中，传送带运行距离为：S1vt13m滑块与传送带的相对路程为：X1LX11.5m设滑块与小球碰撞后不能回到传送带左端，向左运动最大时间为t2则根据动量定理：m1gt2m11v12解之得：t22s滑块向左运动最大位移：xm11v1t2=2m22因为xmL，说明假设成立，即滑块最终从传送带的右端离开传送带再考虑到滑块与小球碰后的速度1v1

4、12m因此，整个过程中，因摩擦而产生的内能是Qm1gx1x2=13.5J,30°B,B与斜面间的动摩擦因数3；槽内2．如图所示在倾角的斜面上放置一个凹撸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d0.1m，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

5、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mAgsinθ=ma1，解得a1=5m/s2凹槽B运动时受到的摩擦力f=μ×3mgcosθ=mg方向沿斜面向上；凹槽B所受重力沿斜面的分力G1=2mgsinθ=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

6、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vA02A01，根据运动公式：v=2ad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vA1，B的速度为vB1，则由动量守恒定律：mvA0mvA12mvB1；由能量关系：1mvA201mvA1212mvB21222解得vA1=-1m/s(负号表示方向)，vB1=2m/s3．如图所示，光滑水平直导轨上有三个质量均为m的物块A、B、C，物块B、C静止，物块B的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质量不计）；让物块A以速度v0朝

7、B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动．假设B和C碰撞过程时间极短．那么从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中，求．（1）A、B第一次速度相同时的速度大小；（2）A、B第二次速度相同时的速度大小；（3）弹簧被压缩到最短时的弹性势能大小【答案】（1）v0（2）v0（3）【解析】试题分析：（1）对A、B接触的过程中，当第一次速度相同时，由动量守恒定律得，mv0=2mv1，解得v1＝v0（2）设AB第二次速度相同时的速度大小v2，对ABC系统，根据动量守恒定律：mv0=3

8、mv2解得v2=v0（3）B与C接触的瞬间，B、C组成的系统动量守恒，有：解得v3＝v0系统损失的机械能为当A、B、C速度相同时，弹簧的弹性势能最大．此时v2=v0根据能量守恒定律得，弹簧的最大弹性势能考点：动量守恒定律及能量守恒定律【名师点睛】本题综合考查了动量守恒定律和能量守恒定律，综合性较强，关键合理地选择研究的系统，运用动量守恒进行求解。．4．如图所示，一辆质量M=3kg的小车A静止在光滑的水平面上，小车上有一质量m