高考物理动量守恒定律答题技巧及练习题(含答案)及解析.docx

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1、高考物理动量守恒定律答题技巧及练习题(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

2、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，质量为M=2kg的小车静止在光滑的水平地面上，其AB部分为半径R=0.3m的光滑1圆孤，BC部分水平粗糙，BC长为

3、L=0.6m。一可看做质点的小物块从A点由静止4释放，滑到C点刚好相对小车停止。已知小物块质量m=1kg，取g=10m/s2。求：（1）小物块与小车BC部分间的动摩擦因数；（2）小物块从A滑到C的过程中，小车获得的最大速度。【答案】（1）0.5（2）1m/s【解析】【详解】解：(1)小物块滑到C点的过程中，系统水平方向动量守恒则有：(Mm)v0所以滑到C点时小物块与小车速度都为0由能量守恒得：mgRmgLR0.5解得：L(2)小物块滑到B位置时速度最大，设为v1，此时小车获得的速度也最大，设为v2

4、由动量守恒得：mv1Mv2由能量守恒得：mgR1mv121Mv2222联立解得：v21m/s3．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)4v01v方向均与v相同(2)6L(3)9L3

5、005v03【解析】【分析】（1）第一次发生碰撞，动量守恒，机械能守恒；（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，v21v

6、0，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：x1x22L6L整理得：t5v0（3）两小球第2次碰撞时的位置与挡板的距离：3xLx2L5以向左为正方向，第2次碰前A的速度4v0，B的速度为vB1v0，如图所示．33vA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mvmvmvmv；1m1vA21m2vB21m1vA21m2vB21A2B1A2B2222整理得：vA(m1m2)vA2m2

7、vB，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：x9L4．如图所示，一个带圆弧轨道的平台固定在水平地面上，光滑圆弧MN的半径为R=3.2m，水平部分NP长L=3.5m，物体B静止在足够长的平板小车C上，B与小车的接触面光滑，小车的左端紧贴平台的右端．从M点由静止释放的物体A滑至轨道最右端P点后再滑上小车，物体A滑上小车后若与物体B相碰必粘在一起，它们间无竖

8、直作用力．A与平台水平轨道和小车上表面的动摩擦因数都为0.4，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．物体A、B和小车C的质量均为1kg，取g=10m/s2．求(1)物体A进入N点前瞬间对轨道的压力大小？(2)物体A在NP上运动的时间？(3)物体A最终离小车左端的距离为多少？【答案】(1)物体A进入N点前瞬间对轨道的压力大小为30N；(2)物体A在NP上运动的时间为0.5s33m(3)物体A最终离小车左端的距离为16【解析】试