高中物理动量守恒定律试题经典含解析
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高中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.如图所示,小明站在静止在光滑水平面上的小车上用力向右推静止的木箱,木箱最终以速度v向右匀速运动.已知木箱的质量为m,人与车的总质量为2m,木箱运动一段时间后与竖直墙壁发生无机械能损失的碰撞,反弹回来后被小明接住.求:
(1)推出木箱后小明和小车一起运动的速度v1的大小;
(2)小明接住木箱后三者一起运动的速度v2的大小.
【答案】①2v;②23v
【解析】
试题分析:①取向左为正方向,由动量守恒定律有:0=2mv1-mv
得12vv
②小明接木箱的过程中动量守恒,有mv+2mv1=(m+2m)v2
解得223vv
考点:动量守恒定律
2.如图所示,在水平地面上有两物块甲和乙,它们的质量分别为2m、m,甲与地面间无摩擦,乙与地面间的动摩擦因数恒定.现让甲以速度0v向着静止的乙运动并发生正碰,且碰撞时间极短,若甲在乙刚停下来时恰好与乙发生第二次碰撞,试求:
(1)第一次碰撞过程中系统损失的动能
(2)第一次碰撞过程中甲对乙的冲量
【答案】(1)2014mv;(2) 0mv
【解析】
【详解】
解:(1)设第一次碰撞刚结束时甲、乙的速度分别为1v、2v,之后甲做匀速直线运动,乙以2v初速度做匀减速直线运动,在乙刚停下时甲追上乙碰撞,因此两物体在这段时间平均速度相等,有:212vv
而第一次碰撞中系统动量守恒有:01222mvmvmv 由以上两式可得:012vv,20 vv
所以第一次碰撞中的机械能损失为:222201201111222224Emvmvmvmvgggg
(2)根据动量定理可得第一次碰撞过程中甲对乙的冲量:200Imvmv
3.如图所示,在光滑的水平面上有一长为L的木板B,上表面粗糙,在其左端有一光滑的四分之一圆弧槽C,与长木板接触但不相连,圆弧槽的下端与木板上表面相平,B、C静止在水平面上.现有滑块A以初速度0v从右端滑上B,一段时间后,以02v滑离B,并恰好能到达C的最高点.A、B、C的质量均为m.求:
高中物理动量守恒定律模拟试题及解析
一、高考物理精讲专题动量守恒定律
1.如图所示,在水平地面上有两物块甲和乙,它们的质量分别为2m、m,甲与地面间无摩擦,乙与地面间的动摩擦因数恒定.现让甲以速度0v向着静止的乙运动并发生正碰,且碰撞时间极短,若甲在乙刚停下来时恰好与乙发生第二次碰撞,试求:
(1)第一次碰撞过程中系统损失的动能
(2)第一次碰撞过程中甲对乙的冲量
【答案】(1)2014mv;(2) 0mv
【解析】
【详解】
解:(1)设第一次碰撞刚结束时甲、乙的速度分别为1v、2v,之后甲做匀速直线运动,乙以2v初速度做匀减速直线运动,在乙刚停下时甲追上乙碰撞,因此两物体在这段时间平均速度相等,有:212vv
而第一次碰撞中系统动量守恒有:01222mvmvmv
由以上两式可得:012vv,20 vv
所以第一次碰撞中的机械能损失为:222201201111222224Emvmvmvmvgggg
(2)根据动量定理可得第一次碰撞过程中甲对乙的冲量:200Imvmv
2.如图所示,一小车置于光滑水平面上,轻质弹簧右端固定,左端栓连物块b,小车质量M=3kg,AO部分粗糙且长L=2m,动摩擦因数μ=0.3,OB部分光滑.另一小物块a.放在车的最左端,和车一起以v0=4m/s的速度向右匀速运动,车撞到固定挡板后瞬间速度变为零,但不与挡板粘连.已知车OB部分的长度大于弹簧的自然长度,弹簧始终处于弹性限度内.a、b两物块视为质点质量均为m=1kg,碰撞时间极短且不粘连,碰后一起向右运动.(取g=10m/s2)求:
(1)物块a与b碰后的速度大小;
(2)当物块a相对小车静止时小车右端B到挡板的距离; (3)当物块a相对小车静止时在小车上的位置到O点的距离.
【答案】(1)1m/s (2) (3) x=0.125m
【解析】
试题分析:(1)对物块a,由动能定理得:
代入数据解得a与b碰前速度:;
高中物理动量守恒定律模拟试题及解析
一、高考物理精讲专题动量守恒定律
1.在图所示足够长的光滑水平面上,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,此时乙尚未与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)乙反弹后甲乙刚好不发生碰撞,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.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1lm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12反弹,小球向右摆动一个小角度即被取走。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210m/sg。求:
(1)碰撞后瞬间,小球受到的拉力是多大?
(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: 221111011=22mgLmvmv
解之可得:1=4m/sv
因为1vv,说明假设合理
滑块与小球碰撞,由动量守恒定律:21111221=+2mvmvmv
解之得:2=2m/sv
碰后,对小球,根据牛顿第二定律:2222mvFmgl
高中物理动量守恒定律试题(有答案和解析)及解析
一、高考物理精讲专题动量守恒定律
1.在图所示足够长的光滑水平面上,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,此时乙尚未与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)乙反弹后甲乙刚好不发生碰撞,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:
2.两个质量分别为0.3Amkg、0.1Bmkg的小滑块A、B和一根轻质短弹簧,弹簧的一端与小滑块A粘连,另一端与小滑块B接触而不粘连.现使小滑块A和B之间夹着被压缩的轻质弹簧,处于锁定状态,一起以速度03/vms在水平面上做匀速直线运动,如题8图所示.一段时间后,突然解除锁定(解除锁定没有机械能损失),两滑块仍沿水平面做直线运动,两滑块在水平面分离后,小滑块B冲上斜面的高度为1.5hm.斜面倾角o37,小滑块与斜面间的动摩擦因数为0.15,水平面与斜面圆滑连接.重力加速度g取210/ms.求:(提示:osin370.6,ocos370.8)
(1)A、B滑块分离时,B滑块的速度大小.
(2)解除锁定前弹簧的弹性势能.
【答案】(1)6/Bvms (2)0.6PEJ
【解析】 试题分析:(1)设分离时A、B的速度分别为Av、Bv,
小滑块B冲上斜面轨道过程中,由动能定理有:2cos1sin2BBBBmghmghmv
① (3分)
代入已知数据解得:6/Bvms ②