高中物理动量大题(含答案)

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高中物理动量大题与解析1.(2017•平顶山模拟)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.解:(1)对物块a ,由动能定理得:,代入数据解得a与b碰前速度:v1=2m/s;

a、b碰撞过程系统动量守恒,以a的初速度方向为正方向,

由动量守恒定律得:mv1=2mv2,代入数据解得:v2=1m/s;(2)当弹簧恢复到原长时两物块分离,a以v2=1m/s在小车上向左滑动,当与车同速时,以向左为正方向,由动量守恒定律得:mv2=(M+m)v3,代入数据解得:v3=0.25m/s,

对小车,由动能定理得:,

代入数据解得,同速时车B 端距挡板的距离:=0.03125m;(3)由能量守恒得:,

解得滑块a与车相对静止时与O 点距离:;

答:(1))物块a与b碰后的速度大小为1m/s;

(2)当物块a相对小车静止时小车右端B到挡板的距离为

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0.03125m

(3)当物块a相对小车静止时在小车上的位置到O点的距离为0.125m.

2.(2017•肇庆二模)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V0从右端滑上B ,并以V0滑离B,恰好能到达C的最高点.A、B、C的质量均为m,试求:

(1)木板B上表面的动摩擦因素μ;

(2)圆弧槽C的半径R;

(3)当A滑离C时,C的速度.

解:(1)当A在B上滑动时,A与BC整体发生作用,规定向左为正方向,由于水平面光滑,A与BC组成的系统动量守恒,有:mv0=m×v0+2mv1

得:v1=v0

由能量守恒得知系统动能的减小量等于滑动过程中产生的内能,有:

Q=μmgL=m ﹣m ﹣×2m

得:μ=

(2)当A滑上C,B与C分离,A与C发生作用,设到达最高点时速度相等为V2,规定向左为正方向,由于水平面光滑,A与C组成的系统动量守恒,有:

m×v0+mv1=(m+m)V2,

得:V2=

A与C组成的系统机械能守恒,有:

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m +m =×(2m )+mgR

得:R=

(3)当A滑下C时,设A的速度为V A,C的速度为V C,规定向左为正方向,A与C组成的系统动量守恒,有:

m×v0+mv1=mv A+mv C

A与C组成的系统动能守恒,有:

m +m =m +m

解得:V C =.

答:(1)木板B 上表面的动摩擦因素为;

(2)圆弧槽C 的半径为;(3)当A滑离C时,C 的速度是.

3.(2017•惠州模拟)如图所示,一质量M=0.4kg的小物块B在足够长的光滑水平台面上静止不动,其右侧固定有一轻质水平弹簧(处于原长).台面的右边平滑对接有一等高的水平传送带,传送带始终以υ=1m/s的速率逆时针转动.另一质量m=0.1kg的小物块A以速度υ0=4m/s水平滑上传送带的右端.已知物块A与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,传送带左右两端的距离l=3.5m,滑块A、B均视为质点,忽略空气阻力,取g=10m/s2.

(1)求物块A第一次到达传送带左端时速度大小;

(2)求物块A第一次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能E pm;(3)物块A会不会第二次压缩弹簧?

解:(1)物块A从传送带的右端滑到左端的过程,根据动能定理有:mυ12﹣mυ02=﹣μmgl

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代入数据解得:υ1=3m/s

因为υ1>υ

所以物块A第一次到达传送带左端时速度大小为3m/s.

(2)物块A第一次压缩弹簧过程中,当物块A和B的速度相等时,弹簧的弹性势能最大,根据动量守恒定律有:mυ1=(M+m )υ′

根据机械能守恒定律有:E pm =mυ12﹣(M+m )υ′2

代入数据解得:E pm=0.36J.

(3)物块A第一次压缩弹簧前后动量和动能均守恒,有:

mυ1=mυ1′+Mυ2′

mυ12=mυ1′2+Mυ2′2

解得:υ1′=υ1=﹣1.8m/s,υ2′=υ1

代入数据解得:υ1′=﹣1.8m/s,υ2′=1.2m/s 根据动能定理有:0﹣m υ1′2=﹣μmgl1

代入数据解得:l1=1.62m

因为l1<l

所以物块A第二次向左到达传送带左端时的速度υ1″=υ=1m/s

根据υ1″<υ2′,可得物块A不会第二次压缩弹簧.

答:(1)物块A第一次到达传送带左端时速度大小为3m/s;(2)物块A第一次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能E pm为0.36J;

(3)物块A不会第二次压缩弹簧.

4.(2017•盐城一模)历史上美国宇航局曾经完成了用“深度撞击”号探测器释放的撞击器“击中”坦普尔1号彗星的实验.探测器上所携带的重达370kg的彗星“撞击器”将以1.0×104m/s的速度径直撞向彗星的彗核部分,撞击彗星后“撞击器”融化消失,这次撞击使该彗星自身的运行速度出现1.0×10﹣7m/s的改变.已知普朗克常

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