高考物理动量守恒定律技巧(很有用)及练习题含解析.docx

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1、高考物理动量守恒定律技巧(很有用)及练习题含解析一、高考物理精讲专题动量守恒定律1．如图：竖直面内固定的绝缘轨道abc，由半径R=3m的光滑圆弧段bc与长l=1.5m的粗糙水平段ab在b点相切而构成，O点是圆弧段的圆心，Oc与Ob的夹角θ=37°;过f点的竖直虚线左侧有方向竖直向上、场强大小E=10N/C的匀强电场，Ocb的外侧有一长度足够长、宽度d=1.6m的矩形区域efgh，ef与Oc交于c点，ecf与水平向右的方向所成的夹角为β(53°≤β≤147°)，矩形区域内有方向水平向里的匀强磁场．质量m2=3×

2、10-3kg、电荷量q=3×l0-3C的带正电小物体Q静止在圆弧轨道上b点，质量m1=1.5×10-3kg的不带电小物体P从轨道右端a以v0=8m/s的水平速度向左运动，P、Q碰撞时间极短，碰后P以1m/s的速度水平向右弹回．已知P与ab间的动摩擦因数μ=0.5，A、B均可视为质点，Q的电荷量始终不变，忽略空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小g=10m/s2．求：(1)碰后瞬间，圆弧轨道对物体Q的弹力大小FN；(2)当β=53°时，物体Q刚好不从gh边穿出磁场，求区域

3、efgh内所加磁场的磁感应强度大小B1；(3)当区域efgh内所加磁场的磁感应强度为B2=2T时，要让物体场中运动的时间最长，求此最长时间t及对应的β值．Q从gh边穿出磁场且在磁【答案】(1)FN4.6102N(2)B11.25T(3)t127s,1900和21430360【解析】【详解】解：(1)设P碰撞前后的速度分别为v1和v1，Q碰后的速度为v2从a到b，对，由动能定理得：1212P-m1gl2m1v12m1v0解得：v17m/s碰撞过程中，对P，Q系统：由动量守恒定律：m1v1m1v1m2v

4、2取向左为正方向，由题意v11m/s，解得：v24m/sb点：对Q，由牛顿第二定律得：FNm2gm2v22R解得:FN4.6102N(2)设Q在c点的速度为vc，在b到c点，由机械能守恒定律：m2gR(1cos)1m2vc21m2v2222解得：vc2m/s进入磁场后：Q所受电场力FqE3102Nm2g，Q在磁场做匀速率圆周运动由牛顿第二定律得：qvcB1m2vc2r1Q刚好不从gh边穿出磁场，由几何关系：r1d1.6m解得：B11.25T(3)当所加磁场B22T，r2m2vc1mqB2要让Q从gh边穿出磁场

5、且在磁场中运动的时间最长，则Q在磁场中运动轨迹对应的圆心角最大，则当gh边或ef边与圆轨迹相切，轨迹如图所示：dr2设最大圆心角为，由几何关系得：cos(180)r2解得：1272m2运动周期：TqB2则Q在磁场中运动的最长时间：tT127?2m2127s360360qB2360此时对应的角：190和21432．(16分）如图,水平桌面固定着光滑斜槽，光滑斜槽的末端和一水平木板平滑连接，设物块通过衔接处时速率没有改变。质量m1=0.40kg的物块A从斜槽上端距水平木板高度h=0.80m处下滑，并与放在水平木板

6、左端的质量m2=0.20kg的物块B相碰,相碰后物块B滑行x=4.0m到木板的C点停止运动，物块A滑到木板的D点停止运动。已知物块B与木板间的动摩擦因数=0.20,重力加速度g=10m/s2,求：(1)物块A沿斜槽滑下与物块B碰撞前瞬间的速度大小；(2)滑动摩擦力对物块B做的功；(3)物块A与物块B碰撞过程中损失的机械能。【答案】（1）v0=4.0m/s（2）W=-1.6J（3）E=0.80J【解析】试题分析：①设物块A滑到斜面底端与物块B碰撞前时的速度大小为v0，根据机械能守恒定律有m1gh＝1m1v02(

7、1分)v0＝2gh，解得：v0＝4.0m/s(1分)2②设物块B受到的滑动摩擦力为f，摩擦力做功为W，则f＝μm2g(1分)W＝－μm2gx解得：W＝－1.6J(1分)③设物块A与物块B碰撞后的速度为v1，物块B受到碰撞后的速度为v，碰撞损失的机械能为E，根据动能定理有－μm212v2gx＝0－2m解得：v＝4.0m/s(1分)根据动量守恒定律m1v0＝m1v1＋m2v(1分)解得：v1＝2.0m/s(1分)能量守恒11v211v21m22＋E(1分)m0＝m1＋v222解得：E＝0.80J(1分)考点：考查

8、了机械能守恒，动量守恒定律3．如图甲所示，物块A、B的质量分别是mA=4.0kg和mB=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