2020年高考物理专题训练十二 动量守恒多种模型的解题思路
动量守恒问题的解题技巧
动量守恒问题的解题技巧动量守恒是物理学中一个重要的概念，涉及到物体在碰撞或相互作用过程中动量的守恒特性。
在解决动量守恒问题时，我们可以使用一些技巧和方法来简化计算和分析过程。
本文将介绍一些常用的解题技巧，帮助读者更好地理解和应用动量守恒定律。
一、应用动量守恒法则在解决动量守恒问题时，我们首先要明确动量守恒定律的表达式：在一个封闭系统中，所有物体的动量之和在一个过程中保持不变。
即：m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'其中，m1和m2分别代表两个物体的质量，v1和v2分别代表两个物体的初速度，v1'和v2'分别代表两个物体的末速度。
这个表达式可以应用于各种碰撞和相互作用问题。
二、选择适当的参考系在解决动量守恒问题时，选择适当的参考系可以简化计算和分析过程。
一般来说，选择质心参考系是最常用的方法。
在质心参考系中，两个物体的总动量为零，因此动量守恒问题可以转化为一个单个物体的运动问题。
三、区分内力和外力在解决动量守恒问题时，我们需要区分内力和外力。
内力是指物体内部各个部分之间的相互作用力，而外力是指物体与外部环境之间的作用力。
在考虑动量守恒时，我们通常忽略物体内部的相互作用力，只考虑外力对物体的影响。
这样可以简化计算，并且假设物体内部没有其他力的作用，使问题更加清晰明了。
四、利用动量守恒解决碰撞问题碰撞是动量守恒问题中最常见的情况之一。
在碰撞问题中，我们可以利用动量守恒定律来推导出物体碰撞前后的速度关系。
根据动量守恒定律的表达式，我们可以得到：m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'利用这个式子，我们可以解决各种碰撞问题，包括弹性碰撞和非弹性碰撞。
通过选择适当的参考系，假设内部无相互作用力，并利用动量守恒定律，我们可以计算出物体碰撞后的速度。
五、利用动量守恒解决爆炸问题除了碰撞问题，动量守恒定律也可以用于解决爆炸问题。
在爆炸问题中，物体会突然分离并以不同的速度飞出。
2020年高考物理专题精准突破实验：验证动量守恒定律(解析版)
2020年高考物理专题精准突破专题实验：验证动量守恒定律【专题诠释】一、实验原理及注意事项注意事项1．前提条件：碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”。
2．方案提醒(1)若利用气垫导轨进行验证，调整气垫导轨时，应注意利用水平仪确保导轨水平。
(2)若利用摆球进行验证，两摆球静止时球心应在同一水平线上，且刚好接触，摆线竖直，将摆球拉起后，两摆线应在同一竖直面内。
(3)若利用两小车相碰进行验证，要注意平衡摩擦力。
(4)若利用平抛运动规律进行验证，安装实验装置时，应注意调整斜槽，使斜槽末端水平，且选质量较大的小球为入射小球。
3．探究结论：寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不变。
二、数据处理与误差分析【数据处理】由实验测得数据，m1碰撞前后光电计时器测得时间为t1、t′1，m2碰撞前后光电计时器测得时间为t2、t′2，验证表达式m1lt1－m2lt2＝m1lt′1－m2lt′2(l为滑块的长度)是否成立。
误差分析1．系统误差：主要来源于装置本身是否符合要求。
(1)碰撞是否为一维。
(2)实验是否满足动量守恒的条件，如气垫导轨是否水平，两球是否等大，用长木板实验时是否平衡掉摩擦力。
2．偶然误差：主要来源于质量m和速度v的测量。
自作主张自作主张三、实验创新设计将上面四种基本方法进行组合、迁移、可以延伸出多种验证动量守恒的方法．创新角度实验装置图创新解读【高考领航】【2019·浙江选考】小明做“探究碰撞中的不变量”实验的装置如图1所示，悬挂在O点的单摆由长为l的细线和直径为d的小球A组成，小球A与放置在光滑支撑杆上的直径相同的小球B发生对心碰撞，碰后小球A继续摆动，小球B做平抛运动。
图1 图2（1）小明用游标卡尺测小球A 直径如图2所示，则d =_______mm 。
又测得了小球A 质量m 1，细线长度l ，碰撞前小球A 拉起的角度α和碰撞后小球B 做平抛运动的水平位移x 、竖直下落高度h 。
为完成实验，还需要测量的物理量有：______________________。
高中物理动量守恒定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)及解析
高中物理动量守恒定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)及解析一、高考物理精讲专题动量守恒定律1．两个质量分别为0.3A m kg =、0.1B m kg =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/v m s =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 1.5h m =.斜面倾角o 37θ=，小滑块与斜面间的动摩擦因数为0.15μ=，水平面与斜面圆滑连接.重力加速度g 取210/m s .求：（提示：o sin 370.6=，o cos370.8=）（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/B v m s = （2）0.6P E J = 【解析】试题分析：（1）设分离时A 、B 的速度分别为A v 、B v ， 小滑块B 冲上斜面轨道过程中，由动能定理有：2cos 1sin 2B B B Bm gh m gh m v θμθ+⋅= ① （3分）代入已知数据解得：6/B v m s = ② （2分）（2）由动量守恒定律得：0()A B A A B B m m v m v m v +=+ ③ （3分） 解得：2/A v m s = （2分） 由能量守恒得：2220111()222A B P A A B Bm m v E m v m v ++=+ ④ （4分） 解得：0.6P E J = ⑤ （2分）考点：本题考查了动能定理、动量守恒定律、能量守恒定律.2．如图所示，质量M=1kg 的半圆弧形绝缘凹槽放置在光滑的水平面上，凹槽部分嵌有cd 和ef 两个光滑半圆形导轨，c 与e 端由导线连接，一质量m=lkg 的导体棒自ce 端的正上方h=2m 处平行ce 由静止下落，并恰好从ce 端进入凹槽，整个装置处于范围足够大的竖直方向的匀强磁场中，导体棒在槽内运动过程中与导轨接触良好。
高考物理重难点考点：动量守恒定律及“三类模型”问题
第2讲动量守恒定律及“三类模型”问题一、动量守恒定律1.内容如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。
2.表达式(1)p＝p′，系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′。
(2)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量和等于作用后的动量和。
(3)Δp1＝－Δp2，相互作用的两个物体动量的变化量等大反向。
(4)Δp＝0，系统总动量的增量为零。
3.适用条件(1)理想守恒：不受外力或所受外力的合力为零。
(2)近似守恒：系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力。
(3)某一方向守恒：如果系统在某一方向上所受外力的合力为零，则系统在这一方向上动量守恒。
【自测1】(多选)如图1所示，小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱。
关于上述过程，下列说法中正确的是()图1A.男孩和木箱组成的系统动量守恒B.小车与木箱组成的系统动量守恒C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D.木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相同答案CD解析男孩和木箱组成的系统受小车的摩擦力，所以动量不守恒，A错误；小车与木箱组成的系统受男孩的力为外力，所以动量不守恒，B错误；男孩、小车与木箱三者组成的系统，所受合外力为0，所以动量守恒，C正确；木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相同，但方向相反，D正确。
二、“三类”模型问题1.“子弹打木块”模型(1)“木块”放置在光滑的水平面上①运动性质：“子弹”对地在滑动摩擦力作用下做减速直线运动；“木块”在滑动摩擦力作用下做加速直线运动。
②处理方法：通常由于“子弹”和“木块”的相互作用时间极短，内力远大于外力，可认为“子弹”与“木块”组成的系统在这一过程中动量守恒。
把“子弹”和“木块”看成一个系统，系统水平方向动量守恒；机械能不守恒；对“木块”和“子弹”分别应用动能定理。
高考物理动量守恒定律解题技巧和训练方法及练习题(含答案)
高考物理动量守恒定律解题技巧和训练方法及练习题(含答案)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．如图：竖直面内固定的绝缘轨道abc，由半径R=3 m的光滑圆弧段bc与长l=1.5 m的粗糙水平段ab在b点相切而构成，O点是圆弧段的圆心，Oc与Ob的夹角θ=37°;过f点的竖直虚线左侧有方向竖直向上、场强大小E=10 N/C的匀强电场，Ocb的外侧有一长度足够长、宽度d =1.6 m的矩形区域efgh，ef与Oc交于c点，ecf与水平向右的方向所成的夹角为β(53°≤β≤147°)，矩形区域内有方向水平向里的匀强磁场．质量m2=3×10-3 kg、电荷量q=3×l0-3 C的带正电小物体Q静止在圆弧轨道上b点，质量m1=1.5×10-3 kg的不带电小物体P从轨道右端a以v0=8 m/s的水平速度向左运动，P、Q碰撞时间极短，碰后P以1 m/s的速度水平向右弹回．已知P与ab间的动摩擦因数μ=0.5，A、B均可视为质点，Q 的电荷量始终不变，忽略空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小g=10m/s2．求：(1)碰后瞬间，圆弧轨道对物体Q的弹力大小F N；(2)当β=53°时，物体Q刚好不从gh边穿出磁场，求区域efgh内所加磁场的磁感应强度大小B1；(3)当区域efgh内所加磁场的磁感应强度为B2=2T时，要让物体Q从gh边穿出磁场且在磁场中运动的时间最长，求此最长时间t及对应的β值．【答案】(1)24.610N F N -=⨯ (2)1 1.25B T = (3)127s 360t π=,001290143ββ==和 【解析】 【详解】解：(1)设P 碰撞前后的速度分别为1v 和1v '，Q 碰后的速度为2v 从a 到b ，对P ，由动能定理得：221011111-22m gl m v m v μ=- 解得：17m/s v =碰撞过程中，对P ，Q 系统：由动量守恒定律：111122m v m v m v '=+取向左为正方向，由题意11m/s v =-'， 解得：24m/s v =b 点：对Q ，由牛顿第二定律得：2222N v F m g m R-=解得:24.610N N F -=⨯(2)设Q 在c 点的速度为c v ，在b 到c 点，由机械能守恒定律：22222211(1cos )22c m gR m v m v θ-+=解得：2m/s c v =进入磁场后：Q 所受电场力22310N F qE m g -==⨯= ，Q 在磁场做匀速率圆周运动由牛顿第二定律得：2211c c m v qv B r =Q 刚好不从gh 边穿出磁场，由几何关系：1 1.6m r d == 解得：1 1.25T B = (3)当所加磁场22T B =，2221m cm v r qB == 要让Q 从gh 边穿出磁场且在磁场中运动的时间最长，则Q 在磁场中运动轨迹对应的圆心角最大，则当gh 边或ef 边与圆轨迹相切，轨迹如图所示：设最大圆心角为α，由几何关系得：22cos(180)dr r α-︒-= 解得：127α=︒ 运动周期：222m T qB π=则Q 在磁场中运动的最长时间：222127127•s 360360360m t T qB παπ===︒此时对应的β角：190β=︒和2143β=︒3．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v 0=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/s 2）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：；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：，代入数据解得：；（2）当弹簧恢复到原长时两物块分离，a以在小车上向左滑动，当与车同速时，以向左为正方向，由动量守恒定律得：，代入数据解得：，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：；（3）由能量守恒得：，解得滑块a与车相对静止时与O点距离：；考点：动量守恒定律、动能定理。
高中物理动量守恒题解题技巧
高中物理动量守恒题解题技巧动量守恒是高中物理中一个重要的概念，也是解题中常用的方法之一。
在解动量守恒题时，我们可以通过以下几个步骤来分析和解答。
1. 确定系统边界首先，我们需要明确题目中所涉及的物体是否构成一个封闭的系统。
如果是一个封闭系统，那么系统内的总动量在任何时刻都是守恒的。
如果不是一个封闭系统，我们需要考虑外力对系统的作用。
举个例子，假设有两个质量分别为m1和m2的物体A和B，它们在水平面上以不同的速度运动。
如果题目中明确指出A和B之间没有外力作用，那么A和B构成一个封闭系统，其总动量在运动过程中保持不变。
2. 分析系统内部的动量变化接下来，我们需要分析系统内部各个物体的动量变化。
通常，我们可以通过使用动量守恒定律来解决这个问题。
动量守恒定律可以表示为：系统内部各个物体的动量之和在任何时刻都保持不变。
例如，假设一个质量为m的物体在水平面上以速度v1运动，与一个质量为M的物体发生碰撞，碰撞后物体的速度分别为v2和V。
根据动量守恒定律，我们可以得到以下方程：mv1 + MV = mv2 + MV通过解这个方程，我们可以求解出碰撞后物体的速度v2和V。
3. 考虑外力对系统的作用如果题目中存在外力对系统的作用，我们需要将外力对系统的作用考虑进去。
外力对系统的作用会改变系统的总动量。
例如，假设一个质量为m的物体在水平面上以速度v1运动，与一个质量为M 的物体发生碰撞，碰撞后物体的速度分别为v2和V。
如果题目中明确指出碰撞过程中有一个外力F对系统产生作用，那么我们需要考虑这个外力对系统的动量变化。
根据牛顿第二定律，外力对物体的作用会改变物体的动量，动量的变化量等于外力的冲量。
我们可以使用冲量-动量定理来分析这个问题。
例如，如果外力F对物体A的作用时间为Δt，那么物体A的动量变化量可以表示为FΔt。
根据动量守恒定律，我们可以得到以下方程：mv1 + MV + FΔt = mv2 + MV通过解这个方程，我们可以求解出碰撞后物体的速度v2和V。
高考物理动量守恒定律技巧和方法完整版及练习题及解析
高考物理动量守恒定律技巧和方法完整版及练习题及解析一、高考物理精讲专题动量守恒定律1．在相互平行且足够长的两根水平光滑的硬杆上，穿着三个半径相同的刚性球A、B、C，三球的质量分别为m A=1kg、m B=2kg、m C=6kg，初状态BC球之间连着一根轻质弹簧并处于静止，B、C连线与杆垂直并且弹簧刚好处于原长状态，A球以v0=9m/s的速度向左运动，与同一杆上的B球发生完全非弹性碰撞（碰撞时间极短），求：（1）A球与B球碰撞中损耗的机械能；（2）在以后的运动过程中弹簧的最大弹性势能；（3）在以后的运动过程中B球的最小速度．【答案】（1）；（2）；（3）零．【解析】试题分析：（1）A、B发生完全非弹性碰撞，根据动量守恒定律有：碰后A、B的共同速度损失的机械能（2）A、B、C系统所受合外力为零，动量守恒，机械能守恒，三者速度相同时，弹簧的弹性势能最大根据动量守恒定律有：三者共同速度最大弹性势能（3）三者第一次有共同速度时，弹簧处于伸长状态，A、B在前，C在后．此后C向左加速，A、B的加速度沿杆向右，直到弹簧恢复原长，故A、B继续向左减速，若能减速到零则再向右加速．弹簧第一次恢复原长时，取向左为正方向，根据动量守恒定律有：根据机械能守恒定律：此时A、B的速度，C的速度可知碰后A 、B 已由向左的共同速度减小到零后反向加速到向右的，故B的最小速度为零 ．考点：动量守恒定律的应用，弹性碰撞和完全非弹性碰撞．【名师点睛】A 、B 发生弹性碰撞，碰撞的过程中动量守恒、机械能守恒，结合动量守恒定律和机械能守恒定律求出A 球与B 球碰撞中损耗的机械能．当B 、C 速度相等时，弹簧伸长量最大，弹性势能最大，结合B 、C 在水平方向上动量守恒、能量守恒求出最大的弹性势能．弹簧第一次恢复原长时，由系统的动量守恒和能量守恒结合解答2．如图所示，质量M=1kg 的半圆弧形绝缘凹槽放置在光滑的水平面上，凹槽部分嵌有cd 和ef 两个光滑半圆形导轨，c 与e 端由导线连接，一质量m=lkg 的导体棒自ce 端的正上方h=2m 处平行ce 由静止下落，并恰好从ce 端进入凹槽，整个装置处于范围足够大的竖直方向的匀强磁场中，导体棒在槽内运动过程中与导轨接触良好。
高中物理动量问题的解题技巧
高中物理动量问题的解题技巧动量是物理学中的重要概念之一，它描述了物体运动的特性。
在高中物理学习中，动量问题是必不可少的一部分。
本文将介绍几种解题技巧，帮助高中学生更好地理解和解决动量问题。
一、动量守恒定律动量守恒定律是解决动量问题的基本原理。
根据动量守恒定律，当物体在一个封闭系统内相互作用时，系统的总动量保持不变。
这意味着物体之间的动量转移是相互抵消的，总动量始终保持不变。
例如，考虑一个弹性碰撞的问题。
两个物体A和B以不同的速度相向运动，发生完全弹性碰撞后，它们的速度会发生变化。
根据动量守恒定律，我们可以得出以下方程：m₁v₁i + m₂v₂i = m₁v₁f + m₂v₂f其中，m₁和m₂分别是物体A和B的质量，v₁i和v₂i是它们的初始速度，v₁f和v₂f是它们的最终速度。
通过解这个方程组，我们可以求解出碰撞后物体的速度。
二、动量定理动量定理是解决动量问题的另一个重要原理。
根据动量定理，物体的动量变化等于作用在物体上的力的冲量。
冲量是力在时间上的积分，描述了力对物体产生的总效果。
例如，考虑一个力对物体施加的持续时间很短的冲击。
根据动量定理，我们可以得出以下方程：Δp = FΔt其中，Δp是物体的动量变化，F是作用在物体上的力，Δt是作用时间。
通过解这个方程，我们可以求解出物体的动量变化。
三、动量守恒与动能守恒的关系在某些情况下，动量守恒和动能守恒是相互关联的。
当物体在运动过程中没有外力做功时，动能守恒定律成立。
在这种情况下，动量守恒和动能守恒是等价的。
例如，考虑一个自由落体的问题。
一个物体从高处自由落下，没有外力对其做功。
根据动能守恒定律，物体的动能在下落过程中保持不变。
根据动量守恒定律，物体的动量在下落过程中也保持不变。
这两个定律可以互相验证，进一步加深对动量问题的理解。
综上所述，动量问题是高中物理中的重要内容。
通过掌握动量守恒定律、动量定理以及动量守恒与动能守恒的关系，我们可以解决各种与动量相关的问题。
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2020年高考物理专题训练十二 动量守恒多种模型的解题思路1.（碰撞模型）甲、乙两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，甲球的动量是p 1＝5 kg·m/s ，乙球的动量是p 2＝7 kg·m/s ，当甲球追上乙球发生碰撞后，乙球的动量变为p 2′＝10 kg·m/s ，设甲球的质量为m 1，乙球的质量为m 2，则m 1、m 2的关系可能是( ) A ．m 1＝m 2 B ．2m 1＝m 2 C ．4m 1＝m 2 D ．6m 1＝m 2【答案】 C【解析】碰撞过程中动量守恒，可知碰后甲球的动量p 1′＝2 kg·m/s 。
由于是甲追碰乙，碰撞前甲的速度大于乙的速度，有p 1m 1>p 2m 2，可得m 2>75m 1；碰撞后甲的速度不大于乙的速度，有p 1′m 1≤p 2′m 2，可得m 2≤5m 1。
碰撞后系统的动能不大于碰前系统的动能，由E k ＝p 22m 可知p 1′22m 1＋p 2′22m 2≤p 212m 1＋p 222m 2，解得m 2≥177m 1，联立得177m 1≤m 2≤5m 1，C 正确。
2.（碰撞模型综合)如图所示，在粗糙水平面上A 点固定一半径R ＝0.2 m 的竖直光滑圆弧轨道，底端有一小孔。
在水平面上距A 点s ＝1 m 的B 点正上方O 处，用长为L ＝0.9 m 的轻绳悬挂一质量M ＝0.1 kg 的小球甲，现将小球甲拉至图中C 位置，绳与竖直方向夹角θ＝60°。
静止释放小球甲，摆到最低点B 点时与另一质量m ＝0.05 kg 的静止小滑块乙(可视为质点)发生完全弹性碰撞。
碰后小滑块乙在水平面上运动到A 点，并无碰撞地经过小孔进入圆轨道，当小滑块乙进入圆轨道后立即关闭小孔，g ＝10 m/s 2。
(1)求甲、乙碰前瞬间小球甲的速度大小；(2)若小滑块乙进入圆轨道后的运动过程中恰好不脱离圆轨道，求小滑块乙与水平面的动摩擦因数。
【答案】(1)3 m/s (2)0.3或0.6【解析】(1)小球甲由C 到B ，由动能定理得：Mg (L －L cos θ)＝12Mv 20，解得v 0＝3 m/s 。
(2)甲、乙发生完全弹性碰撞，由动量守恒定律得 Mv 0＝Mv 1＋mv 2，由能量守恒定律得12Mv 20＝12Mv 21＋12mv 22，解得v 2＝4 m/s ，若小滑块乙恰能经过最高点，则最高点速度v t 满足 mg ＝m v 2t R ，解得v t ＝gR 。
从B 到圆轨道最高点，由动能定理有 －μmgs －2mgR ＝12mv 2t －12mv 22， 解得μ＝0.3。
若滑块乙不能经过圆轨道最高点，则最高位置必与圆心同高，由动能定理得 －μ′mgs －mgR ＝0－12mv 22，解得μ′＝0.6，所以小滑块与水平面的动摩擦因数为0.3或0.6。
3.（碰撞模型综合）如图所示，质量为m 1＝0.2 kg 的小物块A ，沿水平面与小物块B 发生正碰，小物块B 的质量为m 2＝1 kg 。
碰撞前，A 的速度大小为v 0＝3 m/s ，B 静止在水平地面上。
由于两物块的材料未知，将可能发生不同性质的碰撞，已知A 、B 与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.2，重力加速度g 取10 m/s 2，试求碰后B 在水平面上滑行的时间。
【答案】： 0.25 s≤t ≤0.5 s【解析】： 假如两物块发生的是完全非弹性碰撞，碰后的共同速度为v 1，则由动量守恒定律有m 1v 0＝(m 1＋m 2)v 1碰后，A 、B 一起滑行直至停下，设滑行时间为t 1，则由动量定理有 μ(m 1＋m 2)gt 1＝(m 1＋m 2)v 1 解得t 1＝0.25 s假如两物块发生的是弹性碰撞，碰后A 、B 的速度分别为v A 、v B ，则由动量守恒定律有 m 1v 0＝m 1v A ＋m 2v B 由机械能守恒有 12m 1v 20＝12m 1v 2A ＋12m 2v 2B设碰后B 滑行的时间为t 2，则 μm 2gt 2＝m 2v B 解得t 2＝0.5 s可见，碰后B 在水平面上滑行的时间t 满足 0．25 s≤t ≤0.5 s4.碰撞与板块综合类）质量为m B ＝2 kg 的木板B 静止于光滑水平面上，质量为m A ＝6 kg 的物块A 停在B 的左端，质量为m C ＝2 kg 的小球C 用长为L ＝0.8 m 的轻绳悬挂在固定点O 。
现将小球C 及轻绳拉直至水平位置后由静止释放，小球C 在最低点与A 发生正碰，碰撞作用时间很短为Δt ＝10－2 s ，之后小球C 反弹所能上升的最大高度h ＝0.2 m 。
已知A 、B 间的动摩擦因数μ＝0.1，物块与小球均可视为质点，不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2。
求：(1)小球C 与物块A 碰撞过程中所受的撞击力大小； (2)为使物块A 不滑离木板B ，木板B 至少多长？ 【答案】：(1)1.2×103 N (2)0.5 m【解析】：(1)小球C 下摆过程，由动能定理：m C gL ＝12m C v 2C 小球C 反弹过程，由动能定理： －m C gh ＝0－12m C v C ′2碰撞过程，根据动量定理： －F Δt ＝m C (－v C ′)－m C v C联立以上各式解得：F ＝1.2×103 N(2)小球C 与物块A 碰撞过程，由动量守恒定律： m C v C ＝m C (－v C ′)＋m A v A当物块A 恰好滑至木板B 右端并与其共速时，所求木板B 的长度最小。
此过程，由动量守恒定律：m A v A ＝(m A ＋m B )v由能量守恒定律：μm A g ·x ＝12m A v 2A －12(m A ＋m B )v 2 联立以上各式解得x ＝0.5 m5.(轨道模型)带有1/4光滑圆弧轨道质量为M 的滑车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量也为M 的小球以速度v 0水平冲上滑车，到达某一高度后，小球又返回车的左端，则( )A ．小球以后将向左做平抛运动B ．小球将做自由落体运动C ．此过程小球对小车做的功为12Mv 2D ．小球在弧形槽上上升的最大高度为v 202g【答案】： BC【解析】： 小球上升到最高点时与小车相对静止，有共同速度v ′，由动量守恒定律和机械能守恒定律有：Mv 0＝2Mv ′① 12Mv 20＝2×⎝⎛⎭⎫12Mv ′2＋Mgh ② 联立①②得：h ＝v 204g，知D 错误。
6.（轨道模型综合）(2018·南昌模拟)如图所示，质量为m 1＝3 kg 的二分之一光滑圆弧形轨道ABC 与一质量为m 2＝1 kg 的物块P 紧靠着(不粘连)静置于光滑水平面上，B 为半圆轨道的最低点，AC 为轨道的水平直径，轨道半径R ＝0.3 m 。
一质量为m 3＝2 kg 的小球(可视为质点)从圆弧轨道的A 处由静止释放，g 取10 m/s 2，求：(1)小球第一次滑到B 点时的速度v 1；(2)小球第一次经过B 点后，相对B 能上升的最大高度h 。
【答案】： (1)2 m/s 方向向右 (2)0.27 m【解析】： (1)设小球第一次滑到B 点时的速度为v 1，轨道和P 的速度为v 2，取水平向左为正方向，由水平方向动量守恒有 (m 1＋m 2)v 2＋m 3v 1＝0 根据系统机械能守恒m 3gR ＝12(m 1＋m 2)v 22＋12m 3v 21 联立解得v 1＝－2 m/s ，方向向右； v 2＝1 m/s ，方向向左(2)小球经过B 点后，物块P 与轨道分离，小球与轨道水平方向动量守恒，且小球上升到最高点时与轨道共速，设为v ，则有：m 1v 2＋m 3v 1＝(m 1＋m 3)v 解得v ＝－0.2 m/s ，方向向右 由机械能守恒12m 1v 22＋12m 3v 21＝12(m 1＋m 3)v 2＋m 3gh 解得h ＝0.27 m7.如图所示，一质量M ＝2 kg 的带有弧形轨道的平台置于足够长的水平轨道上，弧形轨道与水平轨道平滑连接，水平轨道上静置一小球B 。
从弧形轨道上距离水平轨道高h ＝0.3 m 处由静止释放一质量m A ＝1 kg 的小球A ，小球A 沿轨道下滑后与小球B 发生弹性正碰，碰后小球A 被弹回，且恰好追不上平台。
已知所有接触面均光滑，重力加速度为g ＝10 m/s 2。
求小球B 的质量。
【答案】： 3 kg【解析】：设小球A 下滑到水平轨道上时的速度大小为v 1，平台水平速度大小为v ，由动量守恒定律有0＝m A v 1－Mv 由能量守恒定律有m A gh ＝12m A v 21＋12Mv 2 联立解得v 1＝2 m/s ，v ＝1 m/s小球A 、B 碰后运动方向相反，设小球A 、B 的速度大小分别为v 1′和v 2，由于碰后小球A 被弹回，且恰好追不上平台，则此时小球A 的速度等于平台的速度，有v 1′＝1 m/s由动量守恒定律得m A v 1＝－m A v 1′＋m B v 2 由能量守恒定律有12m A v 21＝12m A v 1′2＋12m B v 22 联立解得m B ＝3 kg 。
8.（轨道模型综合）如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上。
某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s 的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h ＝0.3 m(h 小于斜面体的高度)。
已知小孩与滑板的总质量为m 1＝30 kg ，冰块的质量为m 2＝10 kg ，小孩与滑板始终无相对运动。
取重力加速度的大小g ＝10 m/s 2。
(1)求斜面体的质量；(2)通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？ 【答案】： (1)20 kg (2)见解析【解析】： (1)规定向右为速度正方向。
冰块在斜面体上运动到最大高度时两者达到共同速度，设此共同速度为v ，斜面体的质量为m 3。
由水平方向动量守恒和机械能守恒定律得m 2v 20＝(m 2＋m 3)v ①12m 2v 220＝12(m 2＋m 3)v 2＋m 2gh ② 式中v 20＝－3 m/s 为冰块推出时的速度。
联立①②式并代入题给数据得 m 3＝20 kg ③(2)设小孩推出冰块后的速度为v 1，由动量守恒定律有m 1v 1＋m 2v 20＝0④ 代入数据得 v 1＝1 m/s ⑤设冰块与斜面体分离后的速度分别为v 2和v 3，由动量守恒和机械能守恒定律有 m 2v 20＝m 2v 2＋m 3v 3⑥12m 2v 220＝12m 2v 22＋12m 3v 23⑦ 联立③⑥⑦式并代入数据得 v 2＝1 m/s ⑧9.（弹簧模型）由于冰块与斜面体分离后的速度与小孩推出冰块后的速度相同且处在后方，故冰块不能追上小孩。