高中物理动量守恒定律解题技巧及经典题型及练习题(含答案).docx

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1、高中物理动量守恒定律解题技巧及经典题型及练习题(含答案)一、高考物理精讲专题动量守恒定律1．如所示，在角30°的光滑斜面上放置一量m的物B，B的下端接一簧，簧下端与板相接，B平衡，簧的量x0，O点簧的原位置．在斜面端另有一量也m的物A，距物B为3x0，A从静止开始沿斜面下滑，A与B相碰后立即一起沿斜面向下运，但不粘，它到达最低点后又一起向上运，并恰好回到O点(A、B均点)，重力加速度g．求：（1）A、B相碰后瞬的共同速度的大小；（2）A、B相碰前簧具有的性能；（3）若在斜面端再接一光滑的半径R＝x0的半道PQ，弧道与斜面

2、相切于最高点P，物A以初速度v从P点沿斜面下滑，与B碰后返回到P点具有向上的速度，v至少多大物A能沿弧道运到Q点．（算果可用根式表示）【答案】v213gx0EP1mgx0v(2043)gx024【解析】分析：（1）A与B球碰撞前后，A球的速度分是v1和v2，因A球滑下程中，机械能守恒，有：1mg（3x0）sin30=°mv122解得：v1＝3gx0⋯①又因A与B球碰撞程中，量守恒，有：mv1=2mv2⋯②立①②得：v2＝1v1＝13gx022（2）碰后，A、B和簧成的系在运程中，机械能守恒．有：EP1?2mv22＝0+2

3、mg?x0sin30°+2解得：EP012203010＝2mg?xsin30°-?2mv=mgx-4mgx＝4mgx⋯③2（3）物在最高点C的速度是vC，物A恰能通弧道的最高点C点，重力提供向心力，得：mg＝mvc2R所以：vc＝gR＝gx0④C点相于O点的高度：(43)h=2x0sin30+R+Rcos30°=°x0⋯⑤2物从O到C的程中机械能守恒，得：1mvo2＝mgh+122mvc2⋯⑥立④⑤⑥得：vo＝(5⋯⑦3)gx0?设A与B碰撞后共同的速度vB，碰撞前A的速度vA，滑从P到B的程中机械能守恒，得：1mv2

4、+mg（3x0sin30）°＝1mvA2⋯⑧22A与B碰撞的程中量守恒．得：mv=2mv⋯⑨ABA与B碰撞束后从B到O的程中机械能守恒，得：1?2mvB2+EP＝21?2mvo2+2mg?x0sin30°⋯⑩2由于A与B不粘，到达O点，滑B开始受到簧的拉力，A与B分离．立⑦⑧⑨⑩解得：v＝33gx0考点：量守恒定律；能量守恒定律【名点睛】分析清楚物体运程、抓住碰撞簧的量与A、B到达P点簧的伸量相等，簧能相等是关，用机械能守恒定律、量守恒定律即可正确解．2．如所示，固定的凹槽水平表面光滑，其内放置U形滑板N，滑板两端半径R

5、=0．45m的1/4弧面．A和D分是弧的端点，BC段表面粗糙，其余段表面光滑．小滑P1和P2的量均m．滑板的量M=4m，P1和P2与BC面的摩擦因数分μ1=0．10和μ2=0．20，最大静摩擦力近似等于滑摩擦力．开始滑板靠槽的左端，P2静止在粗糙面的B点，P1以v0=4．0m/s的初速度从A点沿弧面自由滑下，与P2生性碰撞后，P1处在粗糙面动，到达B点上．当P2滑到D点时速度为零．C点时，滑板恰好与槽的右端碰撞并与槽牢固粘连，2P1与P2视为质点，取g=10m/s．问：P2继续运（1）P1和P2碰撞后瞬间P1、P2

6、的速度分别为多大？（2）P2在BC段向右滑动时，滑板的加速度为多大？（3）N、P1和P2最终静止后，P1与P2间的距离为多少？【答案】（1）v10、v25m/s（2）a20.4m/s2（3）△S=1．47m【解析】试题分析：（1）P1滑到最低点速度为v1，由机械能守恒定律有：1mv02mgR1mv1222解得：v1=5m/sP1、P2碰撞，满足动量守恒，机械能守恒定律，设碰后速度分别为v1、v2则由动量守恒和机械能守恒可得：mv1mv1mv21mv121mv121mv22222解得：v10、v25m/s（2）P2向右滑动

7、时，假设P1保持不动，对P2有：f2=μ2mg=2m（向左）设P1、M的加速度为a2；对P1、M有：f=（m+M）a2a2fM2m0.4m/s2m5m此时对P有：f=ma=0．4m＜f=1．0m，所以假设成立．112m故滑块的加速度为0．4m/s2；（3）P滑到C点速度为v2，由mgR12mv222得v23m/sP1、P2碰撞到P2滑到C点时，设P1、M速度为v，由动量守恒定律得：mv2(mM)vmv2解得：v=0．40m/s对P1、P2、M为系统：f2L1mv221(mM)v222代入数值得：L=3．8m滑板碰后，P1

8、向右滑行距离：s1v20.08m2a1P2向左滑行距离：s2v222.25m2a2所以P1、P2静止后距离：△S=L-S1-S2=1．47m考点：考查动量守恒定律；匀变速直线运动的速度与位移的关系；牛顿第二定律；机械能守恒定律．【名师点睛】本题为动量守恒定律及能量关系结合的综合题目，难度较大；要求学生能正确分析过程，