高考物理动量守恒定律试题类型及其解题技巧含解析.docx

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1、高考物理动量守恒定律试题类型及其解题技巧含解析一、高考物理精讲专题动量守恒定律1．如图所示，在水平地面上有两物块甲和乙，它们的质量分别为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)1mv02；(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

2、平均速v2度相等，有：v12而第一次碰撞中系统动量守恒有：2mv02mv1mv2由以上两式可得：v1v0，v2v02所以第一次碰撞中的机械能损失为：E1g2mgv021g2mgv121mv221mv022224(2)根据动量定理可得第一次碰撞过程中甲对乙的冲量：Imv20mv02．如图所示，在倾角为30°m的物块B，B的下端连接一轻质的光滑斜面上放置一质量为弹簧，弹簧下端与挡板相连接，B平衡时，弹簧的压缩量为x0，O点为弹簧的原长位置．在斜面顶端另有一质量也为m的物块A，距物块B为3x0，现让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动，但不粘连，它们到达最低点后又一起向

3、上运动，并恰好回到O点(A、B均视为质点)，重力加速度为g．求：（1）A、B相碰后瞬间的共同速度的大小；（2）A、B相碰前弹簧具有的弹性势能；（3）若在斜面顶端再连接一光滑的半径R＝x0的半圆轨道PQ，圆弧轨道与斜面相切于最高点P，现让物块A以初速度v从P点沿斜面下滑，与B碰后返回到P点还具有向上的速度，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】v213gx0EP1mgx0v(2043)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：12mg（3x0）sin30=°mv12解得：v1＝3gx0⋯①又因A与B球碰

4、撞程中，量守恒，有：mv1=2mv2⋯②立①②得：v2＝1v1＝13gx022（2）碰后，A、B和簧成的系在运程中，机械能守恒．有：EP+12?2mv22＝0+2mg?x0sin30°解得：EP012203010＝2mg?xsin30°-?2mv=mgx-4mgx＝4mgx⋯③2（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＝mvc2R所以：vc＝gR＝gx0④C点相于O点的高度：0(43)0h=2xsin30+R+Rcos30°=°x⋯⑤2物从O到C的程中机械能守恒，得：1mvo2＝mgh+1mvc2⋯⑥22立④⑤⑥得：vo＝(5⋯⑦3)gx

5、0?设A与B碰撞后共同的速度vB，碰撞前A的速度vA，滑从P到B的程中机械能守恒，得：1mv2+mg（3x0sin30）°＝1mvA2⋯⑧22A与B碰撞的程中量守恒．得：mvA=2mvB⋯⑨1A与B碰撞束后从B到O的程中机械能守恒，得：21?2mvo2+2mg?x0sin30°⋯⑩2?2mvB+EP＝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⑦⑧⑨⑩解得：v＝33gx0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．3．如所示，一小置于光滑水平面上，簧右端

6、固定，左端栓物b,小量M=3kg，AO部分粗糙且L=2m，摩擦因数μ=0.3，OB部分光滑．另一小物a．放在的最左端，和一起以v0=4m/s的速度向右匀速运，撞到固定板后瞬速度零，但不与板粘．已知OB部分的度大于簧的自然度，簧始于性限度内．a、b两物点量均m=1kg，碰撞极短且不粘，碰后一起向右运．（取g=10m/s2）求：(1)物a与b碰后的速度大小；(2)当物a相小静止小右端B到板的距离；(3)当物a相小静止在小上的位置到O点的距离．【答案】(1)1m/s(2)(3)x=0.125m【解析】分析：（1）物a，由能定理得：代入数据解得a与b碰前速度：；a、b碰撞程系量守恒，以a的初速

7、度方向正方向，由量守恒定律得：，代入数据解得：；（2）当簧恢复到原两物分离，a以在小上向左滑，当与同速，以向左正方向，由量守恒定律得：，代入数据解得：，对小车，由动能定理得：，代入数据解得，同速时车B端距挡板的距离：；（3）由能量守恒得：，解得滑块a与车相对静止时与O点距离：；考点：动量守恒定律、动能定理。【名师点睛】本题考查了求速度、距离问题，分析清楚运动过程、应用动量守恒定律、动能定理、能量守恒定律即可正确解题。4．如图所示，光滑水平直导轨