2022年2022年动量守恒高考题及其答案

1、精选学习资料 - - - 欢迎下载24.（ 20 分）如下列图, 装置的左边为足够长的光滑水平面, 一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量 m=2kg 的小物块 a；装置的中间为水平传送带,它与左右两边的台面等高,并能平滑对接；传送带始终以 n=2m/s 的速度逆时针转动；装置的右边为一光滑的曲面, 质量 m=1kg 的小物块 b 从其上距水平台面h=1.0m 处由静止释放；已知物块 b 与传送带之间的摩擦因数 n=0.2、 f=1.0m ；设物块 a.b 中间发生的为对心弹性碰撞, 第一次碰撞前物块 a 静止且处于平稳状态；取 g=10m/s2；（1） ） 求物块 b 与物块 a 第（2） ）

2、一次碰撞前的速度大小；通过运算说明物块b与物块 a 第一次碰撞后能否运动到右边曲面上？（3） ） 假如物块 a.b 每次碰撞后,物块a 再回到平稳位置时都会立刻被锁定,而当他们再次碰撞前锁定被解除,试求出物块b 第 n 次碰撞后运动的速度大小；0解析： b 从曲面滑下机械能守恒：mgh1 mv 22得 b 滑到皮带前：v02gh25m / s精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载01b 滑上皮带做匀减速运动: v 2v 22al精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载ag2m / s2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载解得 b 滑过皮带与a 碰前速度：v14m / s

3、精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载 ab 发生弹性碰撞,动量守恒.机械能守恒：碰后b 的速度为 v2、a 的速度为va2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载mv1mv2mva2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载1 mv 21 mv 21 mv2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载12a 2222联立两式解得：v24 m / s 3精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载v24m / s （舍去）精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载b将以 v24 m / s 速度大小返回到皮带上做匀减速运动知速度3精品学习资料精选学习资料 - - -

4、欢迎下载为 0 有：2v22ax精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载解得 x4 m1m ,所以不能回到曲面；9精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载设 b 第 m-1 次与 a 碰后,从皮带返回再与a 第 n-1 碰撞,nm1 ,精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载mvmmvnmvan精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载1 mv21 mv 21 mv2mnan222精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载联立解得：1vvnm3精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载vnvm （舍去）精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载由此可知b 与

5、a 碰撞后每次只能保留碰前速度大小的1 ,所3精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载以碰撞 n 次后 b 的速度vn1 应为精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载vn 14 1 n m /3s（ n=0.1.2.3）精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载24（ 20 分）匀强电场的方向沿x 轴正向,电场强度e随 x 的分布如下列图；图中e0 和 d 均为已知量 .将带正电的质点a 在 o 点由静止释放.a 离开电场足够远后,再将另一带正电的质点b 放在 o 点也由静止释放,当 b 在电场中运动时,a. b 间的相互作用力及相

6、互作用能均 为零 :b 离开电场后, a.b 间的相作用视为静电作用.已知 a的电荷量为q. a 和 b 的质量分别为m 和.不计重力 .求 a 在电场中的运动时间t,2如 b 的电荷量、求两质点相互作用能的最大值3为使 b 离开电场后不转变运动方向.求 b 所带电荷量的最大值 qm【解析与答案】精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载d1 at 2ae 0qt2dm精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载依据运动学规律2 ,及m,得e0q精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载由于两质点的相互作用力为斥力,所以当两质点的距离最小精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载

7、时,两质点的相互作用能取最大值；a 质点离开电场时的速度为va0 、依据动能定理,e qd1 mv20a 02,精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载v a0e0qd2m,精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载b质 点 离 开 电 场 时 的 速 度 为vb 0、 根 据 动 能 定 理 ,精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载0e4 qd11 mv2v42e0qd精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载924b 0 , b03

8、m,精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载设a . b速 度 相 等 时 的 速 度 为 v , 根 据 动 量 守 恒 ,精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载mv1 mvm1 m vv162e0 qd精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载4a 0b 04,解得15m；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载根 据 能 量 守 恒 , 两 质 点 相 互 作 用 能 的 最 大 值精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载e qd1 mv211 mv21 m1 mv2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载emek0a 0b0+-22424, 代 入

9、后 得精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载e1 e qd；m045由于两质点在同始终线上运动,所谓 b 离开电场后不转变运动方向,为当两质点距离足够远时,b 的速度为0.设此时 a精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载的速度为va ' 、而 b 离开电场时的速度为v b 0 '精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载动能定理：e0qm d11 mv'2b 024精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载动量守恒：mva01 mv'b 04mva ',精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载1 mv21能量守恒（此时 a.b 相互作用能为0）：2a 0 + 21 mv'2b 04-1 mv'2a2,精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载qm解得：16 q9；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载10.如下列图,水平地面上固定有高为h 的平台,台面上固定有光滑坡道,坡道顶端局台面高也为h,坡道底端与台面相切；小球a 从坡道顶端由