第15专题 马老师经典动量练习题目

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高中物理动量定理解题技巧及经典题型及练习题(含答案)含解析

高中物理动量定理解题技巧及经典题型及练习题(含答案)含解析

高中物理动量定理解题技巧及经典题型及练习题(含答案)含解析一、高考物理精讲专题动量定理1.如图所示,粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道,其半径为R =0.1 m ,半圆形轨道的底端放置一个质量为m =0.1 kg 的小球B ,水平面上有一个质量为M =0.3 kg 的小球A 以初速度v 0=4.0 m / s 开始向着木块B 滑动,经过时间t =0.80 s 与B 发生弹性碰撞.设两小球均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知木块A 与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,求:(1)两小球碰前A 的速度; (2)球碰撞后B ,C 的速度大小;(3)小球B 运动到最高点C 时对轨道的压力;【答案】(1)2m/s (2)v A =1m /s ,v B =3m /s (3)4N ,方向竖直向上 【解析】 【分析】 【详解】(1)选向右为正,碰前对小球A 的运动由动量定理可得: –μ Mg t =M v – M v 0 解得:v =2m /s(2)对A 、B 两球组成系统碰撞前后动量守恒,动能守恒:A B Mv Mv mv =+222111222A B Mv Mv mv =+ 解得:v A =1m /s v B =3m /s(3)由于轨道光滑,B 球在轨道由最低点运动到C 点过程中机械能守恒:2211222B Cmv mv mg R '=+ 在最高点C 对小球B 受力分析,由牛顿第二定律有: 2CN v mg F m R'+= 解得:F N =4N由牛顿第三定律知,F N '=F N =4N小球对轨道的压力的大小为3N ,方向竖直向上.2.半径均为52m R =的四分之一圆弧轨道1和2如图所示固定,两圆弧轨道的最低端切线水平,两圆心在同一竖直线上且相距R ,让质量为1kg 的小球从圆弧轨道1的圆弧面上某处由静止释放,小球在圆弧轨道1上滚动过程中,合力对小球的冲量大小为5N s ⋅,重力加速度g 取210m /s ,求:(1)小球运动到圆弧轨道1最低端时,对轨道的压力大小; (2)小球落到圆弧轨道2上时的动能大小。

mxt-第15专题-马老师经典动量练习题目

mxt-第15专题-马老师经典动量练习题目

第15专题 动量(难度系数:0.609)一、 本专题试题结构全析——透过考纲看规律、得策略本专题是选考3—5模块大题的命题点,高考对本专题的命题点都集中在几种模型的动量守恒定律的应用上,同时必然涉及前面必修内容中的运动学与机械能知识。

涉及守恒问题的试题大多具有很强的综合性,所以关键在于弄清题目描述的情景和过程,正确分析相互作用的物体在作用过程中的受力情况、运动及做功情况,从而将一个较为复杂的物理过程分割成几个简单熟悉的子过程,再选择相应的守恒定律来求解。

二、 真题题型体系实战全练(好题恒久远 经典永流传)难度系数均在0.3—0.7的高考中档题组1.(TJ0237)如图所示,水平光滑地面上停放着一辆小车,左侧靠在竖直墙壁上,小车的四分之一圆弧轨道AB 是光滑的,在最低点B 与水平轨道BC 相切,BC 的长度是圆弧半径的10倍,整个轨道处于同一竖直平面内。

可视为质点的物块从A 点正上方某处无初速度下落,恰好落入小车圆弧轨道滑动,然后沿水平轨道沿街至轨道末端C 处恰好没有滑出。

已知物块到达圆弧轨道最低点B 时对轨道的压力是物块重力的9倍,小车的质量是物块的3倍,不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失。

求 (1)物块开始下落的位置距水平轨道BC 的竖直高度是圆弧半径的几倍; (2)物块与水平轨道BC 间的动摩擦因数μ。

1.解:(1)设物块的质量为m ,其开始下落处的位置距BC 的竖直高度为h ,到达B 点时的速度为v ,小车圆弧轨道半径为R 。

由机械能守恒定律,有221mv mgh = ①根据牛顿第二定律,有Rv m mg mg 29=- ② 解得h =4R ③即物块开始下落的位置距水平轨道BC 的竖直高度是圆弧半径的4倍。

(2)设物块与BC 间的滑动摩擦力的大小为F ,物块滑到C 点时与小车的共同速度为v ′,物块在小车上由B 运动到C 的过程中小车对地面的位移大小为s 。

依题意,小车的质量为3m ,BC长度为10R 。

(物理)高考必备物理动量定理技巧全解及练习题(含答案)

(物理)高考必备物理动量定理技巧全解及练习题(含答案)

(物理)高考必备物理动量定理技巧全解及练习题(含答案)一、高考物理精讲专题动量定理1.2022年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.某滑道示意图如下,长直助滑道AB 与弯曲滑道BC 平滑衔接,滑道BC 高h =10 m ,C 是半径R =20 m 圆弧的最低点,质量m =60 kg 的运动员从A 处由静止开始匀加速下滑,加速度a =4.5 m/s 2,到达B 点时速度v B =30 m/s .取重力加速度g =10 m/s 2.(1)求长直助滑道AB 的长度L ;(2)求运动员在AB 段所受合外力的冲量的I 大小;(3)若不计BC 段的阻力,画出运动员经过C 点时的受力图,并求其所受支持力F N 的大小.【答案】(1)100m (2)1800N s ⋅(3)3 900 N【解析】(1)已知AB 段的初末速度,则利用运动学公式可以求解斜面的长度,即2202v v aL -=可解得:2201002v v L m a-== (2)根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以01800B I mv N s =-=⋅(3)小球在最低点的受力如图所示由牛顿第二定律可得:2C v N mg m R-= 从B 运动到C 由动能定理可知:221122C B mgh mv mv =-解得;3900N N =故本题答案是:(1)100L m = (2)1800I N s =⋅ (3)3900N N =点睛:本题考查了动能定理和圆周运动,会利用动能定理求解最低点的速度,并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小.2.一质量为0.5kg 的小物块放在水平地面上的A 点,距离A 点5m 的位置B 处是一面墙,如图所示,物块以v 0=9m/s 的初速度从A 点沿AB 方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s ,碰后以6m/s 的速度反向运动直至静止.g 取10m/s 2.(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;(2)若碰撞时间为0.05s ,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F .【答案】(1)0.32μ= (2)F =130N【解析】试题分析:(1)对A 到墙壁过程,运用动能定理得:,代入数据解得:μ=0.32.(2)规定向左为正方向,对碰墙的过程运用动量定理得:F △t=mv′﹣mv ,代入数据解得:F=130N .3.以初速度v 0=10m/s 水平抛出一个质量为m =2kg 的物体,若在抛出后3s 过程中,它未与地面及其它物体相碰,g 取l0m/s 2。

动量典型例题

动量典型例题

动量典型例题《动量》练习(一)1、如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同,那么这个物体的运动().A、可能是匀变速运动B、可能是匀速圆周运动C、可能是匀变速曲线运动D、可能是匀变速直线运动2、一个质量为5kg的物体从离地面80m的高处自由下落,不计空气阻力,在下落这段时间内,物体受到的重力冲量的大小是().A.200N·s B.150N·s C.100N·s D.250N·s3 、一匹马通过不计质量的绳子拉着货车从甲地到乙地在这段时间内,下列说法中正确的是:A、马拉车的冲量大于车拉马的冲量B、车拉马的冲量大于马拉车的冲量C、两者互施的冲量大小相等D、无法比较冲量大小4、关于冲量和动量,下列说法正确的是()A.冲量是反映力的作用时间累积效果的物理量B.动量是描述物体运动状态的物理量C.冲量是物理量变化的原因D.冲量方向与动量方向一致5、质量为m的物体放在水平桌面上,用一个水平推力F推物体而物体始终不动,那么在时间t内,力F推物体的冲量应是()A.v B.Ft C.mgt D.无法判断6、某物体受到一2N·s的冲量作用,则()A.物体原来的动量方向一定与这个冲量的方向相反B.物体的末动量一定是负值C.物体的动量一定减少D.物体的动量增量一定与规定的正方向相反7、下列说法正确的是()A.物体的动量方向与速度方向总是一致的B.物体的动量方向与受力方向总是一致的C.物体的动量方向与受的冲量方向总是一致的D.冲量方向总是和力的方向一致8、质量为1kg的小球沿着光滑水平面以5m/s的速度冲向墙壁,又以 4m/s的速度反向弹回,则球在撞墙过程中动量变化的大小是__________,动量变化的方向是__________.9、有一质量为m的物体,沿一倾角为的光滑斜面由静止自由滑下,斜面长为L,则物体到达斜面底端的过程中,重力的冲量大小为_________,方向_____________;弹力的冲量大小为_________,方向_________;合外力的冲量大小为__________;方向_________.《动量》练习(二)1、甲、乙两个质量相同的物体,以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上运动,乙物体先停下来,甲物体又经较长时间停下来,下面叙述中正确的是().A、甲物体受到的冲量大于乙物体受到的冲量B、两个物体受到的冲量大小相等C、乙物体受到的冲量大于甲物体受到的冲量D、无法判断2、一质量为100g的小球从0.8m高处自由下落到一个软垫上,若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.2s,则这段时间内软垫对小球的冲量为(g取,不计空气阻力)3、质量为m的物体静止在足够大的水平面上,物体与桌面的动摩擦因数为,有一水平恒力作用于物体上,并使之加速前进,经秒后去掉此恒力,求物体运动的总时间t.4、在下列各种运动中,任何相等的时间内物体动量的增量总是相同的有()A、匀加速直线运动B、平抛运动C、匀减速直线运动D、匀速圆周运动5、对物体所受的合外力与其动量之间的关系,叙述正确的是:()A、物体所受的合外力与物体的初动量成正比B、物体所受的合外力与物体的末动量成正比;C、物体所受的合外力与物体动量变化量成正比;D、物体所受的合外力与物体动量对时间的变化率成正比.6、把重物G压在纸带上,用一水平力缓缓拉动纸带,重物跟着物体一起运动,若迅速拉动纸带,纸带将会从重物下抽出,解释这些现象的正确说法是:()A、在缓慢拉动纸带时,纸带给物体的摩擦力大;B、在迅速拉动纸带时,纸带给物体的摩擦力小;C、在缓慢拉动纸带时,纸带给重物的冲量大;D、在迅速拉动纸带时,纸带给重物的冲量小.7、跳高运动员在跳高时总是跳到沙坑里或跳到海绵上,这样做是为了()A、减小运动员的动量变化B、减小运动员所受的冲量C、延长着地过程的作用时间D、减小着地时运动员所受的平均冲力8、质量为1kg的小球从高20m处自由下落到软垫上,反弹后上升的最大高度为5m,小球接触软垫的时间为1s,在接触时间内,小球受到的合力大小(空气阻力不计)为A、10NB、20NC、30ND、40N9、关于冲量和动量,下面说法错误的是()A.冲量是反映力和作用时间积累效果的物理量B.动量是描述运动状态的物理量C.冲量是物体动量变化的原因D.冲量的方向与动量的方向一致10、从同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地面上易碎,而掉在软垫上不易碎,这是因为落到水泥地上时()A.受到的冲量大B.动量变化快C.动量变化量大D.受到地面的作用力大11、以10m/s的初速度在月球上竖直上抛一个质量为0.5kg的石块,它落在月球表面上的速率也是10m/s,在这段时间内,石块速度的变化量为_____,其方向是_____,它的动量的增量等于_____,其方向是_____,石块受到的月球引力的冲量是_____,方向是_____。

动量典型计算题(带答案)

动量典型计算题(带答案)

动量典型计算题1、质量m 1=10g 的小球在光滑的水平桌面上以v 1=30cm/s 的速率向右运动,恰好遇上在同一条直线上向左运动的另一个小球.第二个小球的质量为m 2=50g ,速率v 2=10cm/s .碰撞后,小球m 2恰好停止.那么,碰撞后小球m 1的速度是多大,方向如何?2、(6分)质量为M 的小车,如图所示,上面站着一个质量为m的人,以v 0的速度在光滑的水平面上前进。

现在人用相对于地面速度大小为u 水平向后跳出。

求:人跳出后车的速度?3、炮弹在水平飞行时,其动能为E k0=800J ,某时它炸裂成质量相等的两块,其中一块的动能为E k1=625J ,求另一块的动能E k24、一个质量M =1kg 的鸟在空中v 0=6m/s 沿水平方向飞行,离地面高度h =20m ,忽被一颗质量m =20g 沿水平方向同向飞来的子弹击中,子弹速度v =300m/s ,击中后子弹留在鸟体内,鸟立即死去,g =10m/s 2.求:(1)鸟被击中后的速度为多少?(2)鸟落地处离被击中处的水平距离.5、图中,轻弹簧的一端固定,另一端与滑块B 相连,B 静止在水平导轨上,弹簧处在原长状态。

另一质量与B 相同滑块A ,从导轨上的P 点以某一初速度向B 滑行,当A 滑过距离1l 时,与B 相碰,碰撞时间极短,碰后A 、B 紧贴在一起运动,但互不粘连。

已知最后A 恰好返回出发点P 并停止。

滑块A 和B 与导轨的滑动摩擦因数都为 ,运动过程中弹簧最大形变量为2l ,求A 从P 出发时的初速度0v 。

6、质量为1kg 的物体在倾角30º为的光滑斜面顶端由静止释放,斜面高5m ,求物体从斜面顶端滑到物体的动量变化底端过程中重力的冲量为多少?物体的动量变化为多少?7、质量为M 的火箭以速度v 0飞行在太空中,现在突然向后喷出一份质量为Δm 的气体,喷出的气体相对于火箭的速度是v ,喷气后火箭的速度是多少?8、(12分)跳起摸高是中学生进行的一项体育活动,某同学身高1.80 m ,质量65 kg ,站立举手达到2.20 m.此同学用力蹬地,经0.45 s 竖直离地跳起,设他蹬地的力的大小恒定为 1060 N ,计算他跳起可摸到的高度.(g =10 m/s 2)9、如图所示,光滑水平面上,质量为2m 的小球B 连接着轻质弹簧,处于静止;质量为m 的小球A 以初速度v 0向右匀速运动,接着逐渐压缩弹簧并使B 运动,过一段时间,A 与弹簧分离,设小球A 、B 与弹簧相互作用过程中无机械能损失,弹簧始终处于弹性限度以内。

高考物理力学知识点之动量技巧及练习题附解析(2)

高考物理力学知识点之动量技巧及练习题附解析(2)

高考物理力学知识点之动量技巧及练习题附解析(2)一、选择题1.一热气球在地面附近匀速上升,某时刻从热气球上掉下一沙袋,不计空气阻力。

则此后( )A .沙袋重力的功率逐渐增大B .沙袋的机械能先减小后增大C .在相等时间内沙袋动量的变化相等D .在相等时间内沙袋动能的变化相等2.如图所示,光滑的四分之一圆弧轨道M 静止在光滑水平面上,一个物块m 在水平地面上以大小为v 0的初速度向右运动并无能量损失地滑上圆弧轨道,当物块运动到圆弧轨道上某一位置时,物块向上的速度为零,此时物块与圆弧轨道的动能之比为1:2,则此时物块的动能与重力势能之比为(以地面为零势能面)A .1:2B .1:3C .1:6D .1:93.质量为1.0kg 的小球从高20m 处自由下落到软垫上,反弹后上升的最大高度为5.0m .小球与软垫接触的时间为1.0s ,在接触时间内小球受到合力的冲量大小为(空气阻力不计,g 取10m/s 2)A .10N·s B .20N·s C .30N·s D .40N·s 4.自然界中某个量D 的变化量D ∆,与发生这个变化所用时间t ∆的比值Dt∆∆,叫做这个量D 的变化率.下列说法正确的是 A .若D 表示某质点做平抛运动的速度,则Dt∆∆是恒定不变的 B .若D 表示某质点做匀速圆周运动的动量,则Dt∆∆是恒定不变的 C .若D 表示某质点做竖直上抛运动离抛出点的高度,则Dt∆∆一定变大. D .若D 表示某质点的动能,则Dt∆∆越大,质点所受外力做的总功就越多 5.一弹丸在飞行到距离地面5 m 高时仅有水平速度 v =2 m/s ,爆炸成为甲、乙两块水平飞出,甲、乙的质量比为3∶1.不计质量损失,取重力加速度 g =10 m/s 2,则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( )A.B.C.D.6.如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个小木块.木箱和小木块都具有一定的质量.现使木箱获得一个向右的初速度v0,则()A.小木块和木箱最终都将静止B.小木块最终将相对木箱静止,二者一起向右运动C.小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动7.如图所示,一质量为2kg的物块B,静止在光滑水平面上,左侧固定一水平轻质弹簧,另一质量为3kg的物块A向右以5m/s的速度撞击弹簧,整个撞击过程中,两物块的速度始终在一条直线上,弹簧始终在弹性限度内,下列说法正确的是()A.物块A的最终速度大小为3m/sB.物块B的最终速度大小为5m/sC.弹簧的最大弹性势能为15JD.若其他条件不变而仅增大物块A的质量,则物块B的最终速度可能为12m/s8.如图,半径为R、质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,将质量也为m的小球从距A点正上方h高处由静止释放,小球自由落体后由A点经过半圆轨道后从B冲出,在空中能上升的最大高度为34h,则A.小球和小车组成的系统动量守恒B .小车向左运动的最大距离为12R C .小球离开小车后做斜上抛运动D .小球第二次能上升的最大高度12h <h <34h 9.我国的传统文化和科技是中华民族的宝贵精神财富,四大发明促进了科学的发展和技术的进步,对现代仍具有重大影响,下列说法正确的是( ) A .春节有放鞭炮的习俗,鞭炮炸响的瞬间,动量守恒但能量不守恒B .火箭是我国的重大发明,现代火箭发射时,火箭对喷出气体的作用力大于气体对火箭的作用力C .装在炮弹中的火药燃烧爆炸时,化学能全部转化为弹片的动能D .指南针的发明促进了航海和航空,静止时指南针的N 极指向北方10.一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A 并留在其中,A 、B 用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,如图所示.则在子弹打入木块A 及弹簧被压缩的过程中,子弹、两木块和弹簧组成的系统( )A .动量守恒,机械能守恒B .动量不守恒,机械能守恒C .动量守恒,机械能不守恒D .动量不守恒,机械能也不守恒11.A 、B 两物体发生正碰,碰撞前后物体A 、B 都在同一直线上运动,其位移-时间图象(x -t 图)分别为如图中ADC 和BDC 所示.由图可知,物体A 、B 的质量之比为( )A .1:1B .1:2C .1:3D .3:112.如图所示,在光滑水平面上,有质量分别为2m 和m 的A B 、两滑块,它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧(弹簧与A B 、不拴连),由于被一根细绳拉着而处于静止状态.当剪断细绳,在两滑块脱离弹簧之后,下述说法正确的是( )A .两滑块的动量大小之比:2:1AB p p = B .两滑块的速度大小之比A B v v :2:1=C .两滑块的动能之比12::kA kB E E =D.弹簧对两滑块做功之比:1:1A BW W13.一种未知粒子跟静止的氢原子核正碰,测出碰撞后氢原子核的速度是7v。

高考物理动量定理的技巧及练习题及练习题(含答案)含解析

高考物理动量定理的技巧及练习题及练习题(含答案)含解析

高考物理动量定理的技巧及练习题及练习题(含答案)含解析一、高考物理精讲专题动量定理1.如图甲所示,物块A、B的质量分别是m A=4.0kg和m B=3.0kg。

用轻弹簧拴接,放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙壁相接触。

另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动,在t=4s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,C的v-t图象如图乙所示。

求:(1)C的质量m C;(2)t=8s时弹簧具有的弹性势能E p1,4~12s内墙壁对物块B的冲量大小I;(3)B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能E p2。

【答案】(1)2kg ;(2)27J,36N·S;(3)9J【解析】【详解】(1)由题图乙知,C与A碰前速度为v1=9m/s,碰后速度大小为v2=3m/s,C与A碰撞过程动量守恒m C v1=(m A+m C)v2解得C的质量m C=2kg。

(2)t=8s时弹簧具有的弹性势能E p1=12(m A+m C)v22=27J取水平向左为正方向,根据动量定理,4~12s内墙壁对物块B的冲量大小I=(m A+m C)v3-(m A+m C)(-v2)=36N·S(3)由题图可知,12s时B离开墙壁,此时A、C的速度大小v3=3m/s,之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒,且当A、C与B的速度相等时,弹簧弹性势能最大(m A+m C)v3=(m A+m B+m C)v41 2(m A+m C)23v=12(m A+m B+m C)24v+E p2解得B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能E p2=9J。

2.如图所示,固定在竖直平面内的4光滑圆弧轨道AB与粗糙水平地面BC相切于B点。

质量m=0.1kg的滑块甲从最高点A由静止释放后沿轨道AB运动,最终停在水平地面上的C 点。

现将质量m=0.3kg的滑块乙静置于B点,仍将滑块甲从A点由静止释放结果甲在B点与乙碰撞后粘合在一起,最终停在D点。

高中动量全题型(经典)

高中动量全题型(经典)

一、 动量与冲量1、动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量.矢量性:方向与速度方向相同;瞬时性:通常说物体的动量是指运动物体某一时刻的动量,计算动量应取这一时刻的瞬时速度。

相对性:物体的动量亦与参照物的选取有关,通常情况 下,指相对地面的动量。

2、动量、速度和动能的区别和联系动量、速度和动能是从不同角度描述物体运动状态的物理量。

速度描述物体运动的快慢和方向;动能描述运动物体具有的能量(做功本领);动量描述运动物体的机械效果和方向。

①动量的大小与速度大小成正比,动能的大小与速度的大小平方成正比。

②速度和动量是矢量,且物体动量的方向与物体速度的方向总是相同的;而动能是标量。

③速度变化的原因是物体受到的合外力;动量变化的原因是外力对物体的合冲量;动能变化的原因是外力对物体做的总功。

3、动量的变化 动量是矢量,当初态动量和末态动量不在一条直线上时,动量变化由平行四边形法则进行运算.动量变化的方向与速度的改变量Δv 的方向相同.当初、末动量在一直线上时通过选定正方向,动量的变化可简化为带有正、负号的代数运算。

题型1:关于动量变化量的矢量求解例1.质量m=5kg 的质点以速率v =2m/s 绕圆心O 做匀速圆周运动,如图所示,(1)、小球由A 到B 转过1/4圆周的过程中,动量变化量的大小为__________,方向为__________。

(2)、若从A 到C 转过半个圆周的过程中,动量变化量的大小为__________,方向为_________________。

2在距地面高为h ,同时以相等初速V 0分别平抛,竖直上抛,竖直下抛一质量相等的物体m ,当它们从抛出到落地时,比较它们的动量的增量△P ,有[ ]A .平抛过程较大B .竖直上抛过程较大C .竖直下抛过程较大D .三者一样大4、冲量:某个力与其作用时间的乘积称为该力的冲量。

矢量性:对于恒力的冲量来说,其方向就是该力的方向;时间性:由于冲量跟力的作用时间有关,所以冲量是一个过程量。

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第15专题 动量(难度系数:0.609)一、 本专题试题结构全析——透过考纲看规律、得策略本专题是选考3—5模块大题的命题点,高考对本专题的命题点都集中在几种模型的动量守恒定律的应用上,同时必然涉及前面必修内容中的运动学与机械能知识。

涉及守恒问题的试题大多具有很强的综合性,所以关键在于弄清题目描述的情景和过程,正确分析相互作用的物体在作用过程中的受力情况、运动及做功情况,从而将一个较为复杂的物理过程分割成几个简单熟悉的子过程,再选择相应的守恒定律来求解。

二、 真题题型体系实战全练(好题恒久远 经典永流传)难度系数均在0.3—0.7的高考中档题组1.(TJ0237)如图所示,水平光滑地面上停放着一辆小车,左侧靠在竖直墙壁上,小车的四分之一圆弧轨道AB 是光滑的,在最低点B 与水平轨道BC 相切,BC 的长度是圆弧半径的10倍,整个轨道处于同一竖直平面内。

可视为质点的物块从A 点正上方某处无初速度下落,恰好落入小车圆弧轨道滑动,然后沿水平轨道沿街至轨道末端C 处恰好没有滑出。

已知物块到达圆弧轨道最低点B 时对轨道的压力是物块重力的9倍,小车的质量是物块的3倍,不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失。

求(1)物块开始下落的位置距水平轨道BC 的竖直高度是圆弧半径的几倍;(2)物块与水平轨道BC 间的动摩擦因数μ。

1.解:(1)设物块的质量为m ,其开始下落处的位置距BC 的竖直高度为h ,到达B 点时的速度为v ,小车圆弧轨道半径为R 。

由机械能守恒定律,有221mv mgh = ① 根据牛顿第二定律,有R v m mg mg 29=- ② 解得h =4R ③即物块开始下落的位置距水平轨道BC 的竖直高度是圆弧半径的4倍。

(2)设物块与BC 间的滑动摩擦力的大小为F ,物块滑到C 点时与小车的共同速度为v ′,物块在小车上由B 运动到C 的过程中小车对地面的位移大小为s 。

依题意,小车的质量为3m ,BC 长度为10R 。

由滑动摩擦定律,有mg F μ= ④ 由动量守恒定律,有'+=v m m mv )3( ⑤ 对物块、小车分别应用动能定理,有222121)10(mv mv s R F -'=+- ⑥ 0)3(212-'=v m Fs ⑦ 解得3.0=μ ⑧2.(SH9259)一辆质量m=2kg 的平板车左端放有质量M=3kg 的小滑块,滑块与平板车之间的动摩擦因数为0.4,如图所示,开始时平板车和滑块共同以2m/s 的速度在光滑水平面上向右运动,并与竖直墙壁发生碰撞,设碰撞时间极短,且碰撞后平板车速度大小保持不变,但方向与原来相反。

平板车足够长,以至滑块不会滑到平板车的右端(g=10m/s 方)求:(1)平板车第一次与墙壁碰撞后向左运动的最大距离;(2)平板车第二次与墙壁碰撞前瞬间的速度;(3)为使滑块始终不会滑到平板车右端,平板车至少多长?2.解:(1)规定小滑块的初速度方向为正方向,则平板车所受的摩擦阻力为F =μMg =3 N以平板车为研究对象,根据动能定理可知F ·s =21mv 02, 得 s =32222220⨯⨯=F mv m=1.33 m (2)当平板车第一次与墙壁碰撞之后,把小滑块和平板车看作一个系统,水平方向不受外力,满足动量守恒定律,则Mv 0-mv 0=(M+m )v ,即平板车第二次与墙壁碰撞前瞬间的速度v =mM mv Mv +-0=0.40 m/s. (3)根据能量守恒可知F ·L =21(M+m )v 02, 得 L =3.3 m.3.(9246)一质量为M 的长木板静止在光滑水平桌面上.一质量为m 的小滑块以水平速度v 0从长木板的一端开始在木板上滑动,直到离开木板.滑块刚离开木板时的速度为1/3 v 0,若把此木板固定在水平桌面上,其他条件相同,求滑块离开木板时的速度v?3.解:设第一次滑块离开时木板速度为v,由系统的动量守恒,有设滑块与木板间摩擦力为f,木板长L,滑行距离s,如右图,由动能定理4.(TJ0005)如图所示,质量m A 为4.0kg 的木板A 放在水平面C 上,木板与水平面间的动摩擦因数μ为0.24,木板右端放着质量m B 为1.0kg 的小物块B (视为质点),它们均处于静止状态。

木板突然受到水平向右的12N s 的瞬时冲量I 作用开始运动,当小物块滑离木板时,木板的动能E M 为8.0J ,小物块的动能为0.50J ,重力加速度取10m/s 2,求⑪瞬时冲量作用结束时木板的速度v 0;⑫木板的长度L 。

4.解:(1)设水平向右为正方向,有:I =0A m v ①代入数据得:v =3.0m/s ②(2)设A 对B 、B 对A 、C 对A 的滑动摩擦力的大小分别为AB F 、BA F 、CA F ,B 在A 上滑行的时间为t ,B 离开A 时A 和B 的速度分别为A v 和B v ,有0()BA CA A A F F t mv m v +=-- ③AB B B F t m v = ④其中AB F =BA F)CA A C F m m g μ+=( ⑤设A 、B 相对于C 的位移大小分别为s A 和s B ,有22A A A 011()s 22BA CA F F mv m v +=-- ⑥ AB F s B =KB E ⑦动量和动能之间的关系为:A A m v =⑧A A m v =⑨木板A 的长度 L =s A -s B ⑩代入数据得:L=0.50m ○115.(CZ0001)如图所示,A 、B 是静止在水平地面上完全相同的两块长木板。

A 的左端和B 的右端相接触。

两板的质量皆为kg M 0.2=,长度皆为为m l 0.1=.C 是一质量为kg m 0.1=的小物块.现给它一初速度s m v /0.20=,使它从B 板的左端开始向右滑动.已知地面是光滑的,而C 与A 、B 之间的动摩擦因数皆为10.0=μ.求最后A 、B 、C 各以多大的速度做匀速运动.取重力加速度2/10s m g =5.解:先假设小物块C 在木板B 上移动x 距离后,停在B 上.这时A 、B 、C 三者的速度相等,设为V .由动量守恒得V M m mv )2(0+= ①在此过程中,木板B 的位移为s ,小木块C 的位移为x s +.由功能关系得2022121)(mv mV x s mg -=+-μ2221MV mgs ⋅=μ 相加得 20221)2(21mv V M m mgx -+=μ- ② 解①、②两式得g m M Mv x μ)2(20+= ③代入数值得m x 6.1= ④ B x 比板的长度l 在.这说明小物块C 不会停在B 板上,而要滑到A 板上.设C 刚滑到A 板上的速度为1v ,此时A 、B 板的速度为1V ,则由动量守恒得1102MV mv mv += ⑤由功能关系得mgl MV mv mv μ=⋅--2121202212121⑥以题给数据代入解得 202481±=V 5242524821 =±-=v 由于1v 必是正数,故合理的解是s m V /155.0202481=-=, ⑦ s m v /38.152421=+= ⑧当滑到A 之后,B 即以s m V /155.01=做匀速运动.而C 是以s m v /38.11=的初速在A 上向右运动.设在A 上移动了y 距离后停止在A 上,此时C 和A 的速度为2V ,由动量守恒得211)(V M m mv MV +=+ ⑨ 解得s m V /563.02= ⑩由功能关系得 mgy V M m MV mv μ=+-+222121)(212121解得m y 50.0=y 比A 板的长度小,故小物块C 确实是停在A 板上.最后A 、B 、C 的速度分别为s m V V A /563.02==,s m V V B /155.01==,s m V V A C /563.0==.6.如图所示,光滑水平直线轨道上有三个滑块A 、B 、C ,质量分别为m A =m c =2m ,m B =m ,A 、B 用细绳连接,中间有一压缩的弹簧 (弹簧与滑块不栓接)。

开始时A 、B 以共同速度v 0运动,C 静止。

某时刻细绳突然断开,A 、B 被弹开,然后B 又与C 发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同。

求B 与C 碰撞前B 的速度。

6.解:设共同速度为v ,球A 和B 分开后,B 的速度为B v ,由动量守恒定律有0()A B A B B m m v m v m v +=+,()B B B C m v m m v =+,联立这两式得B 和C 碰撞前B 的速度为095B v v =。

7.图中,轻弹簧的一端固定,另一端与滑块B 相连,B 静止在水平导轨上,弹簧处在原长状态。

另一质量与B 相同滑块A ,从导轨上的P 点以某一初速度向B 滑行,当A 滑过距离1l 时,与B 相碰,碰撞时间极短,碰后A 、B 紧贴在一起运动,但互不粘连。

已知最后A 恰好返回出发点P 并停止。

滑块A 和B 与导轨的滑动摩擦因数都为μ,运动过程中弹簧最大形变量为2l ,求A 从P 出发时的初速度0v 。

0v7.解:令A 、B 质量皆为m ,A 刚接触B 时速度为1v (碰前),由功能关系,有 121202121mgl mv mv μ=- ① A 、B 碰撞过程中动量守恒,令碰后A 、B 共同运动的速度为.2v 有212mv mv = ②碰后A 、B 先一起向左运动,接着A 、B 一起被弹回,在弹簧恢复到原长时,设A 、B 的共同速度为3v ,在这过程中,弹簧势能始末两态都为零,利用功能关系,有)2()2()2(21)2(2122322l g m v m v m μ=- ③ 此后A 、B 开始分离,A 单独向右滑到P 点停下,由功能关系有 12321mgl mv μ= ④ 由以上各式,解得 )1610(210l l g v +=μ ⑤。

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