高考物理动量守恒定律解题技巧(超强)及练习题(含答案)及解析.docx

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1、高考物理动量守恒定律解题技巧(超强)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．如图，足够大的光滑水平面上固定着一竖直挡板，挡板前L处静止着质量m1=1kg的小球A，质量m2=2kg的小球B以速度v0运动，与小球A正碰．两小球可看作质点，小球与小球及小球与挡板的碰撞时间忽略不计，且碰撞中均没有机械能损失．求(1)第1次碰撞后两小球的速度；(2)两小球第2次碰撞与第1次碰撞之间的时间；(3)两小球发生第3次碰撞时的位置与挡板的距离．【答案】(1)4v1v方向均与v0相同(2)6L9L0(3)305v03【解析】【分析】（1）第一次发生碰撞，动量守恒，机械能守恒；（2

2、）小球A与挡板碰后反弹，发生第2次碰撞，分析好位移关系即可求解；（3）第2次碰撞过程中，动量守恒，机械能守恒，从而找出第三次碰撞前的初始条件，分析第2次碰后的速度关系，位移关系即可求解．【详解】（1）设第1次碰撞后小球A的速度为v1，小球B的速度为v2，根据动量守恒定律和机械能守恒定律:m2v0m1v1m2v21m2v021m1v121m2v22222整理得：v12m2v0，v2m2m1v0m1m2m1m2解得v14v0，v21v0，方向均与v0相同．33（2）设经过时间t两小球发生第2次碰撞，小球A、B的路程分别为x1、x2，则有x1v1t，x2v2t由几何关系知：x1x22L

3、6L整理得：t5v0（3）两小球第2次碰撞时的位置与挡板的距离：xLx23L5以向左为正方向，第2次碰前A的速度vA4v0，B的速度为vB1v0，如图所示．33设碰后A的速度为vA，B的速度为vB．根据动量守恒定律和机械能守恒定律，有m1vAm2vBm1vAm2vB；1m1vA21m2vB21m1vA21m2vB22222整理得：vA(m1m2)vA2m2vB，vB(m2m1)vB2m1vAm1m2m1m2解得：vA8v0，vB7v099设第2次碰后经过时间t发生第3次碰撞，碰撞时的位置与挡板相距x，则xxvBt，xxvAt整理得：x9L2．如图所示，光滑水平直导轨上有三个质量均

4、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

5、系统，根据动量守恒定律：mv0=3mv2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。．3．如图，质量分别为m1=1.0kg2的弹性小球a、b，用轻绳紧紧的把它们捆在一和m=2.0kg起，使它们发生微小的形变．该系统以速度v0=0.10m/s沿光滑水平面向右做直线运动．某时刻轻绳突然自动

6、断开，断开后两球仍沿原直线运动．经过时间t=5.0s后，测得两球相距s=4.5m，则刚分离时，a球、b球的速度大小分别为球分开过程中释放的弹性势能为_____________．_____________、______________；两【答案】①0.7m/s,-0.2m/s②0.27J【解析】试题分析：①根据已知，由动量守恒定律得联立得②由能量守恒得代入数据得考点：考查了动量守恒，能量守恒定律的应用【名师点睛】关键是对过程分析清楚，搞清楚过程中初始量与末时量，然后根据动量守恒定律与能量守恒定律分析解题4．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

7、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】mMv02nv【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：Mv0-mv=Mv1+mv2mv得：v1v0M车上的人第二次将小球抛出，由动量守恒：Mv1-mv=Mv2+mv得