高考物理动量守恒定律试题经典

高考物理动量守恒定律试题经典高考物理动量守恒定律试题经典高考物理动量守恒定律试题经典高考物理动量守恒定律试题经典一、高考物理精讲专题动量守恒定律1．在图所示足够长的圆滑水平面上，用质量分别为3kg和1kg的甲、乙两滑块，将仅与甲拴接的轻弹簧压紧后处于静止状态．乙的右侧有一挡板P.现将两滑块由静止释放，当弹簧恢复原长时，甲的速度大小为2m/s，此时乙还没有与P相撞．①求弹簧恢复原长时乙的速度大小；②若乙与挡板P碰撞反弹后，不能够再与弹簧发生碰撞．求挡板P对乙的冲量的最大值．【答案】v乙＝6m/s.I＝8N【解析】【详解】（1）当弹簧恢复原长时，设甲乙的速度分别为和，对两滑块及弹簧组成的系统，设向左的方向为正方向，由动量守恒定律可得：又知联立以上方程可得，方向向右。2）乙反弹后甲乙恰好不发生碰撞，则说明乙反弹的的速度最大为由动量定理可得，挡板对乙滑块冲量的最大值为：2．以下列图，在圆滑的水平面上放置一个质量为m的物块A，已知A、B之间的动摩擦因数为A物块碰撞后马上粘住，在整个运动过程中物块均可视为质点(重力加速度g)．求：①物块A相对B静止后的速度大小；②木板B最少多长．v02【答案】①0.25v0．②L16g

2m的木板B，B的左端放置一个质量为，现有质量为m的小球以水平速度0飞来A向来未滑离木板B，且物块A和小球【解析】试题解析：（1）设小球和物体A碰撞后两者的速度为v1，三者相对静止后速度为v2，规定向右为正方向，依照动量守恒得，mv0=2mv1，①（2分）2mv1=4mv2②（2分）联立①②得，v20．（1分）（2）当A在木板B上滑动时，系统的动能转变成摩擦热，设木板B的长度为L，假设A刚好滑到B的右端时共速，则由能量守恒得，③（2分）联立①②③得，L=考点：动量守恒，能量守恒．【名师点睛】小球与A碰撞过程中动量守恒，三者组成的系统动量也守恒，结合动量守恒定律求出物块A相对B静止后的速度大小；对子弹和A共速后到三种共速的过程，运用能量守恒定律求出木板的最少长度．3．如图，一质量为M的物块静止在桌面边缘，桌面离水平川面的高度为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）此后物块落地址离桌面边缘的水平距离．1m2mv0h【答案】(1)E3mv0(2)s2g8MM【解析】【解析】【详解】试题解析：（1）设子弹穿过物块后物块的速度为V，由动量守恒得mv0=m+MV①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，落地址距桌面边缘的水平距离为s,则⑤s=Vt⑥由②⑤⑥得S=⑦考点：动量守恒定律；机械能守恒定律．谈论：本题采用程序法准时间序次进行解析办理，是动量守恒定律与平抛运动简单的综合，比较简单．4．匀强电场的方向沿量．将带正电的质点

x轴正向，电场强度A在O点由能止释放．

E随x的分布以下列图．图中E0和d均为已知A走开电场足够远后，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互作用能均为零；B走开电场后，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．（1）求A在电场中的运动时间t，（2）若B的电荷量q=Q，求两质点相互作用能的最大值Epm（3）为使B走开电场后不改变运动方向，求B所带电荷量的最大值qm【答案】（1）（2）10Q45【解析】【解析】【详解】解：（1）由牛顿第二定律得，A在电场中的加速度a==A在电场中做匀变速直线运动，由d=a得运动时间t==（2）设A、B走开电场时的速度分别为vA0、vB0，由动能定理得QE0d=mqE0d=A、B相互作用过程中，动量和能量守恒．A、B相互作用为斥力，A受力与其运动方向相同，B受的力与其运动方向相反，相互作用力对

A做正功，对

B做负功．

A、B凑近的过程中，B的行程大于

A的行程，由于作用力大小相等，作用力对

B做功的绝对值大于对

A做功的绝对值，因此相互作用力做功之和为负，相互作用能增加．因此，当A、B最凑近时相互作用能最大，此时两者速度相同，设为v，，由动量守恒定律得：（m+）v，=mvA0+vB0由能量守恒定律得：EPm=(m+)—）且q=Q1解得相互作用能的最大值EPm=QE0d45（3）A、B在x>d区间的运动，在初始状态和末态均无相互作用依照动量守恒定律得：mvA+vB=mvA0+vB0依照能量守恒定律得：m+=m+解得：vB=-+由于B不改变运动方向，因此vB=-+≥0解得：q≤Q则B所带电荷量的最大值为：qm=Q5．冰球运动员甲的质量为80.0kg。当他以的速度向前运动时，与另一质量为100kg、速度为的迎面而来的运动员乙相撞。碰后甲恰好静止。假设碰撞时间极短，求：1）碰后乙的速度的大小；2）碰撞中总动能的损失。【答案】（1）（2）1400J【解析】试题解析：（1）设运动员甲、乙的质量分别为m、M，碰前速度大小分别为v、V，碰后乙的速度大小

V′，定甲的运方向正方向，由量守恒定律有：

mv-MV=MV′⋯①代入数据解得：

V′=1．0m/s⋯②2）碰撞程中机械能的失△E，有：mv2+MV2＝MV′2+△E⋯③立②③式，代入数据得：△E=1400J考点：量守恒定律；能量守恒定律6．如所示，量m的由资料制成的球与量M=19m的金属球并排挂．将球拉至与直方向成θ=600的地址自由放，下后在最低点与金属球生性碰撞．在平衡地址周边存在垂直于面的磁．已知由于磁的阻尼作用，金属球将于再次碰撞前停在最低点．求几次碰撞后球偏离直方向的最大角度将小于450．【答案】最多碰撞3次【解析】解：小球m的度l小球m在下落程中与M相碰从前足机械能守恒：①m和M碰撞程是性碰撞，故足：mv0=MVM+mv1②③立②③得：

④明小球被反，且

v1与

v0成正比，此后小球又以反速度和小球

M再次生性碰撞，足：mv1=MVM1+mv2⑤⑥解得：⑦整理得：⑧故能够获取生n次碰撞后的速度：⑨而偏离方向为450的临界速度满足：⑩联立①⑨⑩代入数据解得，当n=2时，v2＞v临界n=3时，v3＜v临界即发生3次碰撞后小球返回到最高点时与竖直方向的夹角将小于45°．考点：动量守恒定律；机械能守恒定律．专题：压轴题．解析：先依照机械能守恒定律求出小球返回最低点的速度，此后依照动量守恒定律和机械能守恒定律求出碰撞后小球的速度，对速度表达式解析，求出碰撞n次后的速度表达式，再依照机械能守恒定律求出碰撞n次后反弹的最大角度，结合题意谈论即可．谈论：本题要点求出第一次反弹后的速度和反弹后细线与悬挂点的连线与竖直方向的最大角度，此后对结果表达式进行谈论，获取第n次反弹后的速度和最大角度，再结合题意求解．7．（1）（5分）关于原子核的结合能，以下说法正确的选项是（填正确答案标号。选对I个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。Ａ.原子核的结合能等于使其完好分解成自由核子所需的最小能量B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和必然大于原来重核的结合能C．铯原子核(13355Cs)的结合能小于铅原子核(20882Pb)的结合能D．比结合能越大，原子核越不牢固Ｅ.自由核子组成原子核时，其质量损失所对应的能量大于该原子核的结合能（2）（10分）如图，圆滑水平直轨道上有三个质童均为m的物块Ａ、B、C。B的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质最不计).设A以速度ｖ０朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，此后连续运动。假设B和C碰撞过程时间极短。求从Ａ开始压缩弹簧直至与弹黄分其他过程中，（ⅰ）整个系统损失的机械能；（ⅱ）弹簧被压缩到最短时的弹性势能。【答案】（1）ABC（2）EP13mv0248【解析】（1）原子核的结合能等于核子结合成原子核所释放的能量，也等于将原子核分解成核子所需要的最小能量，A正确；重核的比结合能比中等核小，因此重核衰变时释放能量，衰变产物的结合能之和小球原来重核的结合能，B项正确；原子核的结合能是该原子核的比结合能与核子数的乘积，诚然銫原子核(13355Cs)的比结合能稍大于铅原子核(20882Pb)的比结合能，但銫原子核(13355Cs)的核子数比铅原子核(20882Pb)的核子数少得多，因此其结合能小，C项正确；比结合能越大，要将原子核分解成核子平均需要的能量越大，因此原子核越牢固，D错；自由核子组成原子核时，其质量损失所对应的能最等于该原子核的结合能，E错。中等难度。（2）（ⅰ）从A压缩弹簧到A与B拥有相同速度v1时，对A、B与弹簧组成的系统，由动量守恒定律得mv02mv1①此时B与C发生完好非弹性碰撞，设碰撞后的瞬时速度为v2，损失的机械能为E。对B、C组成的系统，由动量守恒和能量守恒定律得mv12mv2②1mv12E1(2m)v22③22联立①②③式得E1mv02④16（ⅱ）由②式可知v2v1，A将连续压缩弹簧，直至A、B、C三者速度相同，设此速度为3，此时弹簧被压缩至最短，其弹性势能为EP。由动量守恒和能量守恒定律得vmv03mv3⑤1mv02EP1(3m)v32⑥22联立④⑤⑥式得E13mv2⑦P480【考点定位】（1）原子核（2）动量守恒定律8．一轻质弹簧一端连着静止的物体B，放在圆滑的水平面上，静止的物体A被水平速度为v0的子弹射中并且嵌入其中，随后一起向右运动压缩弹簧，已知物体A的质量是物体B的质量的

3，子弹的质量是物体

B的质量的

1，求：4

4(1)物体A被击中后的速度大小；(2)弹簧压缩到最短时B的速度大小。【答案】(1)v11v0；(2)v1v048【解析】【解析】【详解】(1)设子弹射入A后，A与子弹的共同速度为v1，由动量守恒定律可得1mv0(1m3m)v1444解得v11v04(2)当AB速度相等时，弹簧的压缩量最大，设此时A、B的共同速度为v，取向右为正方向，对子弹、A、B组成的系统，由动量守恒定律可得1mv0(1m3mm)v444解得1v089．以下列图，质量为mA=3kg的小车A以v0=4m/s的速度沿圆滑水平面匀速运动，小车左端固定的支架经过不能伸长的轻绳悬挂质量为mB=1kg的小球B（可看作质点），小球距离车面h=0.8m．某一时辰，小车与静止在圆滑水平面上的质量为mC的物块C发生碰撞=1kg并粘连在一起（碰撞时间可忽略），此时轻绳突然断裂．此后，小球恰好落入小车右端固定的砂桶中（小桶的尺寸可忽略），不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2．求：（1）小车系统的最后速度大小v共；2）绳未断前小球与砂桶的水平距离L；3）整个过程中系统损失的机械能△E机损．【答案】（2）（3）【解析】试题解析：依照动量守恒求出系统最后速度；小球做平抛运动，依照平抛运动公式和运动学公式求出水平距离；由功能关系即可求出系统损失的机械能．（1）设系统最后速度为v共，由水平方向动量守恒：(mA＋mB)v0=(mA＋mB＋mC)v共带入数据解得：v共（2）A与C的碰撞动量守恒：mAv0=(mA＋mC)v1解得：v1=3m/s设小球下落时间为t，则：h1gt22带入数据解得：因此距离为：L(v0－v1)带入数据解得：L（3）由能量守恒得：E损mBgh1mAmBv021mAmBmv共222带入数据解得：E损14.4J点睛：本题主要观察了动量守恒和能量守恒定律的应用，要注意正确选择研究对象，并分析系统可否满足动量守恒以及机械能守恒；此后才能列式求解．10．以下列图，质量均为M＝4kg的小车ABB车上用轻绳挂有质量为m2kg的小球、，＝C，与B车静止在水平川面上，A车以v＝2m/s的速度在圆滑水平面上向B车运动，相碰0后粘在一起(碰撞时间很短)．求：(1)碰撞过程中系统损失的机械能；(2)碰后小球C第一次回到最低点时的速度大小．【答案】(1)4J(2)1.6m/s【解析】【详解】解：(1)设A、B车碰后共同速度为v1，由动量守恒得：Mv02Mv1系统损失的能量为：E损1Mv0212Mv124J22(2)设小球C再次回到最低点时A、B车速为v2，小球C速度为v3，对A、B、C系统由水平方向动量守恒得：2Mv12Mv2mv3由能量守恒得：12Mv1212Mv221mv32222解得：v31.6m/s11．以下列图，内壁粗糙、半径R＝0.4m的四分之一圆弧轨道AB在最低点B与圆滑水平轨道BC相切。质量m2＝0.2kg的小球b左端连接一轻质弹簧，静止在圆滑水平轨道上，另一质量m1＝0.2kg的小球a自圆弧轨道顶端由静止释放，运动到圆弧轨道最低点B时对轨道的压力为小球a重力的2倍，忽略空气阻力，重力加速度g＝10m/s2。求：(1)小球a由A点运动到B点的过程中，摩擦力做功Wf；(2)小球a经过弹簧与小球b相互作用的过程中，弹簧的最大弹性势能Ep；(3)小球a经过弹簧与小球b相互作用的整个过程中，弹簧对小球b的冲量I。【答案】(1)(2)EP=0.2J(3)I=0.4N?s【解析】（1）小球由静止释放到最低点B的过程中，据动能定理得小球在最低点B时：据题意可知，联立可得2）小球a与小球b把弹簧压到最短时，弹性势能最大，两者速度相同，此过程中由动量守恒定律得：由机械能守恒定律得弹簧的最大弹性势能Ep小球a与小球b经过弹簧相互作用的整个过程中，a球最后速度为，b求最后速度为，由动量守恒定律由能量守恒定律：依照动量定理有：得小球a经过弹簧与小球b相互作用的整个过程中，弹簧对小球b的冲量I的大小为I=0.8N·s12．以下列图，装置的左侧是足够长的圆滑水平台面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=1kg的小物块A．装置的中间是水平传达带，它与左、右两边的台面等高，并能平滑对接．传达带向来以v=1m/s的速率逆时针转动，装置的右侧是一圆滑曲面，质量m=0.5kg的小物块B从其上距水平台面高h=0.8m处由静止释放．已知物块B与传达带之间的动摩擦因数，．设物块A、B间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块A处于静止状态．取g=10m/s2．(1)求物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小；(2)物A、B生碰撞程中，物B碰到的冲量；(3)通算明物B与物A第一次碰撞后可否运到右的曲面上？(4)若是物A、B每次碰撞后，簧恢复原都会马上被定，而当它再次碰撞前定被清除，求出物B第n次碰撞后的运速度大小．【答案】(1)3m/s；(2)2kgm/s；(3)1n1l，因此不能够；(4)1m73s【解析】【解析】物B沿圆滑曲面下滑到水平川点由机械能守恒列出等式，物B在奉上滑依照牛第二定律和运学公式求解；物A、B第一次碰撞前后运用量守