高考物理动量守恒定律及其解题技巧及练习题(含答案)含解析.docx

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1、高考物理动量守恒定律及其解题技巧及练习题(含答案)含解析一、高考物理精讲专题动量守恒定律1．水平放置长为L=4.5m的传送带顺时针转动，速度为v=3m/s，质量为m2=3kg的小球被长为l1m的轻质细线悬挂在O点，球的左边缘恰于传送带右端B对齐；质量为m1=1kg的物块自传送带上的左端A点以初速度v0=5m/s的速度水平向右运动，运动至B点与球m2发生碰撞，在极短的时间内以碰撞前速率的1反弹，小球向右摆动一个小角度即被取走。2已知物块与传送带间的滑动摩擦因数为μ=0.1，取重力加速度g10m/s2。求：（1）碰撞后瞬间，小球受到的

2、拉力是多大？（2）物块在传送带上运动的整个过程中，与传送带间摩擦而产生的内能是多少？【答案】（1）42N（2）13.5J【解析】【详解】解：设滑块m1与小球碰撞前一直做匀减速运动，根据动能定理：mgL=1mv21mv21211210解之可得：v1=4m/s因为v1v，说明假设合理m1v1=12滑块与小球碰撞，由动量守恒定律：2m1v1+m2v2解之得：v2=2m/s碰后，对小球，根据牛顿第二定律：Fm2gm2v22l小球受到的拉力：F42N（2）设滑块与小球碰撞前的运动时间为t1，则L1v0v1t12解之得：t11s在这过程中，传

3、送带运行距离为：S1vt13m滑块与传送带的相对路程为：X1LX11.5m设滑块与小球碰撞后不能回到传送带左端，向左运动最大时间为t2则根据动量定理：m1gt2m11v12解之得：t22s滑块向左运动最大位移：xm11v1t2=2m22因为xmL，说明假设成立，即滑块最终从传送带的右端离开传送带1再考虑到滑块与小球碰后的速度2v1

4、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

5、(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由动量守恒得：mv1Mv2由能量守恒得：mgR1mv121Mv2222联立解得：v21m/s3．如图，一质量为M的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h.一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度v0/2射出.重力加速度为g.求：（1）此过程中系统损失的机械能；（2）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离．【答案】(1)E1m2mv0h3mv0(2)s2g8MM【解析】【分析】【详解】试题分析：（1）设子弹穿过物块后物块的速度为V，由动量守恒

6、得0+MV①mv=m解得②系统的机械能损失为E=③由②③式得E=④（2）设物块下落到地面所需时间为t，落地点距桌面边缘的水平距离为s,则⑤s=Vt⑥由②⑤⑥S=得⑦考点：动量守恒定律；机械能守恒定律．点评：本题采用程序法按时间顺序进行分析处理，是动量守恒定律与平抛运动简单的综合，比较容易．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

7、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滑过Q点时的速度大小v和受到的弹力大小F；(2)若碰后AB最终停止在第k个粗糙段上，求k的数值；(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＝22N(2)k＝45(3)vn90.2m/s(n＜k)n【解析】⑴物块A从开始运动到运动至Q点的过程中，受重力和轨道的弹力作用，但弹力

8、始终不做功，只有重力做功，根据动能定理有：－2mgR＝－解得：v＝＝4m/s在Q点，不妨假设轨道对物块A的弹力F方向竖直向下，根据向心力公式有：mg＋F＝解得：F＝－mg＝22N，为正值，说明方向与假设方向相同。⑵根据机械能守恒定律可知，物块