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1、高考物理动量守恒定律技巧阅读训练策略及练习题(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,在光滑的水平面上有一长为L的木板B,上表面粗糙,在其左端有一光滑的四分之一圆弧槽C,与长木板接触但不相连,圆弧槽的下端与木板上表面相平,B、C静止在水平面上.现有滑块A以初速度v0从右端滑上B,一段时间后,以v0滑离B,并恰好能2到达C的最高点.A、B、C的质量均为m.求:(1)A刚滑离木板B时,木板B的速度;(2)A与B的上表面间的动摩擦因数;(3)圆弧槽C的半径R;(4)从开始滑上B到最后滑离C的过程中A损失的机
2、械能.【答案】(1)vBv0;(2)5v02v02(4)15mv02=416gL(3)RE64g32【解析】【详解】(1)对A在木板B上的滑动过程,取A、B、C为一个系统,根据动量守恒定律有:解得vB=mv0=mv0+2mvB2v04(2)对A在木板B上的滑动过程,A、B、C系统减少的动能全部转化为系统产生的热量mgL=1mv02-1m(v0)2-12m(v0)2222245v02解得16gL(3)对A滑上C直到最高点的作用过程,A、C系统水平方向上动量守恒,则有:mv0+mvB=2mv2A、C系统机械能守恒:mgR=
3、1m(v0)21m(v0)212mv222242v02解得R64g(4)对A滑上C直到离开C的作用过程,A、C系统水平方向上动量守恒mv0mv024mvAmvCA、C系统初、末状态机械能守恒,1m(v0)21m(v0)21m21m22224vA2vC2解得vA=v0.4所以从开始滑上B到最后滑离C的过程中A损失的机械能为:2E=1mv02-1mv2A=15mv02232【点睛】该题是一个板块的问题,关键是要理清A、B、C运动的物理过程,灵活选择物理规律,能够熟练运用动量守恒定律和能量守恒定律列出等式求解.2.如图甲所示
4、,物块A、B的质量分别是mAB=4.0kg和m=3.0kg.用轻弹簧拴接,放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙相接触.另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动,在t=4s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,物块C的v-t图象如图乙所示.求:①物块C的质量?②B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能EP?【答案】(1)2kg(2)9J【解析】试题分析:①由图知,C与A碰前速度为v1=9m/s,碰后速度为v2=3m/s,C与A碰撞过程动量守恒.mcv1=(mA+mC)v2即mc=2kg②12s时B离开墙壁,之
5、后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒,且当A、C与B的速度相等时,弹簧弹性势能最大(mA+mC)v3=(mA+mB+mC)v4得Ep=9J考点:考查了动量守恒定律,机械能守恒定律的应用【名师点睛】分析清楚物体的运动过程、正确选择研究对象是正确解题的关键,应用动量守恒定律、能量守恒定律、动量定理即可正确解题.3.一质量为的子弹以某一初速度水平射入置于光滑水平面上的木块并留在其中,与木块用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,开始弹簧处于原长,如图所示.已知弹簧被压缩瞬间的速度,木块、的质量均为.求:?子弹射入木块
6、时的速度;?弹簧被压缩到最短时弹簧的弹性势能.【答案】Mm2ab2(Mm)(2Mm)【解析】试题分析:(1)普朗克为了对于当时经典物理无法解释的“紫外灾难”进行解释,第一次提出了能量量子化理论,A正确;爱因斯坦通过光电效应现象,提出了光子说,B正确;卢瑟福通过对粒子散射实验的研究,提出了原子的核式结构模型,故正确;贝克勒尔通过对天然放射性的研究,发现原子核有复杂的结构,但没有发现质子和中子,D错;德布罗意大胆提出假设,认为实物粒子也具有波动性,E错.(2)1以子弹与木块A组成的系统为研究对象,以子弹的初速度方向为正方向,
7、由动量守恒定律得:解得:.2弹簧压缩最短时,两木块速度相等,以两木块与子弹组成的系统为研究对象,以木块的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:解得:由机械能守恒定律可知:.考点:本题考查了物理学史和动量守恒定律4.如图所示,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直轨道相切,半径R=0.5m,物块A以v0=6m/s的速度滑入圆轨道,滑过最高点Q,再沿圆轨道滑出后,与直轨道上P处静止的物块B碰撞,碰后粘在一起运动,P点左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段长度都为L=0.1m,物块与各粗糙
8、段间的动摩擦因数都为μ=0.1,A、B的质量均为m=1kg(重力加速度g取10m/s2;A、B视为质点,碰撞时间极短).(1)求A滑Q点的速度大小v和受到的力大小F;(2)若碰后AB最停止在第k个粗糙段上,求k的数;(3)求碰后AB滑至第n个(n<k)光滑段上的速度vn与n的关系式.【答案】(1)v5m/s,F=22
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