高中物理动量守恒定律的应用专项训练100(附答案)含解析
高中物理动量守恒定律的应用专项训练100(附答案)含解析一、高考物理精讲专题动量守恒定律的应用1．如图所示，粗糙斜面与光滑水平面通过半径可忽略的光滑小圆弧平滑连接，斜面倾角α＝37°，A 、B 是两个质量均为m ＝1kg 的小滑块（可看作质点），C 为左端附有胶泥的薄板（可移动且质量不计），D 为两端分别连接B 和C 的轻质弹簧．当滑块A 置于斜面上且受到大小为F ＝4N 、方向垂直于斜面向下的恒力作用时，恰能沿斜面向下匀速运动．现撤去F ，让滑块A 从斜面上距斜面末端L =1m 处由静止下滑．（g 取10m/s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）(1)求滑块A 到达斜面末端时的速度大小(2)滑块A 与C （原来C 、B 、D 处于静止状态）接触后粘连在一起，求此后两滑块和弹簧构成的系统在相互作用过程中弹簧的最大弹性势能是多少？ 【答案】(1) v ＝2m/s (2) E P ＝1J 【解析】 【分析】 【详解】(1)滑块A 匀速下滑时，受重力mg 、恒力F 、斜面支持力N 和摩擦力f 作用 由平衡条件有： ()sin cos 0mg mg F αμα-+= 代入数据解得： μ＝0.5撤去F 后，滑块A 匀加速下滑，由动能定理有： ()21sin cos 2mg mg L mv αμα-= 代入数据得： v ＝2m/s(2)两滑块和弹簧构成的系统在相互作用过程中动量守恒，当它们速度相等时，弹簧具有最大弹性势能，设共同速度为v 1， 由动量守恒： mv ＝2mv 1 由能量守恒定律有： 22111222P E mv mv =-⨯ 联立解得： E P ＝1J2．如图所示，半径R =0.8 m 的四分之一光滑圆弧轨道C 固定在水平光滑地面上，质量M =0.3 kg 的木板B 左端与C 的下端等高平滑对接但未粘连，右端固定一轻弹簧，弹簧原长远小于板长，将弹簧在弹簧弹性限度内压缩后锁定。
可视为质点的物块A 质量m =0.1kg ，从与圆弧轨道圆心O 等高的位置由静止释放，滑上木板B 后，滑到与弹簧刚接触时与木板相对静止，接触瞬间解除弹簧锁定，在极短时间内弹簧恢复原长，物块A 被水平弹出，最终运动到木板左端时恰与木板相对静止。
物块A 与本板B 间动摩擦因数μ= 0.25，g 取10 m/s 2。
求：(1)物块A 在圆弧轨道C 的最下端时受到圆弧轨道支持力的大小： (2)木板B 的长度L ；(3)弹簧恢复原长后，物块A 从木板右端运动到左端的时间。
【答案】(1)F N =3 N(2) L =2.4 m (3) t 2=1.2 s 【解析】 【详解】（1）设A 到达C 的最下端时速度大小为v 0，圆弧轨道支持力大小为F N ，则201gR 2m mv =20g N v F m m R-=解得0v =4m/s 。
F N =3 N（2）设A 在B 上向右滑行过程中，A 的加速度大小为a 1，B 的加速度大小为a 2，滑上B 后经时间t 1后接触弹簧，A 的位移x 1，B 的位移x 2，则1mg ma μ=2M mg a μ=01121v a t a t -=21011112x v t a t =-222112x a t =12L x x =-解得t 1=1.2 s 。
L =2.4 m（3）设A 接触弹簧与B 保持相对静止时速度大小为v 1，弹簧恢复原长时A 的速度大小为v 2，B 的速度大小为v 3，A 相对B 向左滑动过程中的加速度大小与A 滑上B 向右滑行过程中各自加速度大小相等，则1011v v a t =-()()14 M m v M m v +=+最终运动到木板的左端时A 、B 共同速度大小为v 4，则()324Mv mv M m v -=+由能量守恒222234111()222mv Mv m M v mgL μ+=++ 解得v 1=1 m/s ，v 4=1m/s ，v 2=2 m/s ，v 3=2 m/s设物块A 从木板右端运动到左端的时间为t 2，对木板B ，由动量定理有243mgt Mv Mv μ-=-解得t 2=1.2 s3．竖直平面内存在着如图甲所示管道，虚线左侧管道水平，虚线右侧管道是半径R=1m 的半圆形，管道截面是不闭合的圆，管道半圆形部分处在竖直向上的匀强电场中，电场强度E=4×103V/m ．小球a 、b 、c 的半径略小于管道内径，b 、c 球用长2m L =的绝缘细轻杆连接，开始时c 静止于管道水平部分右端P 点处，在M 点处的a 球在水平推力F 的作用下由静止向右运动，当F 减到零时恰好与b 发生了弹性碰撞，F-t 的变化图像如图乙所示，且满足224F t π+=．已知三个小球均可看做质点且m a =0.25kg ，m b =0.2kg ，m c =0.05kg ，小球c 带q=5×10-4C 的正电荷，其他小球不带电，不计一切摩擦，g =10m/s 2，求(1)小球a 与b 发生碰撞时的速度v 0； (2)小球c 运动到Q 点时的速度v ；(3)从小球c 开始运动到速度减为零的过程中，小球c 电势能的增加量． 【答案】(1)04m/s v = (2)v =2m/s (3) 3.2J P E ∆= 【解析】【分析】对小球a ，由动量定理可得小球a 与b 发生碰撞时的速度；小球a 与小球b 、c 组成的系统发生弹性碰撞由动量守恒和机械能守恒可列式，小球c 运动到Q 点时，小球b 恰好运动到P 点，由动能定理可得小球c 运动到Q 点时的速度；由于b 、c 两球转动的角速度和半径都相同，故两球的线速度大小始终相等，从c 球运动到Q 点到减速到零的过程列能量守恒可得；解：(1)对小球a ，由动量定理可得00a I m v =-由题意可知，F-图像所围的图形为四分之一圆弧，面积为拉力F 的冲量， 由圆方程可知21S m = 代入数据可得：04/v m s =(2)小球a 与小球b 、c 组成的系统发生弹性碰撞， 由动量守恒可得012()a a b c m v m v m m v =++由机械能守恒可得222012111()222a abc m v m v m m v =++ 解得120,4/v v m s ==小球c 运动到Q 点时，小球b 恰好运动到P 点，由动能定理22211()()22c b c b c m gR qER m m v m m v -=+-+ 代入数据可得2/v m s =(3)由于b 、c 两球转动的角速度和半径都相同，故两球的线速度大小始终相等，假设当两球速度减到零时，设b 球与O 点连线与竖直方向的夹角为θ 从c 球运动到Q 点到减速到零的过程列能量守恒可得：21(1cos )sin ()sin 2b c b c m gR m gR m m v qER θθθ-+++=解得sin 0.6,37θθ==︒因此小球c 电势能的增加量：(1sin ) 3.2P E qER J θ∆=+=4．2019年1月，中国散裂中子源加速器打靶束流功率超过50kW ，技术水平达到世界前列，散裂中子源是由加速器提供高能质子轰击重金属靶而产生中子的装置，一能量为109eV 的质子打到汞、钨等重核后，导致重核不稳定而放出20～30个中子，大大提高了中子的产生效率。
一个高能质子的动量为p 0，打到质量为M 、原来静止的钨核内，形成瞬时的复合核，然后再散裂出若干中子，已知质子质量为m ，普朗克常量为h 。
①求复合核的速度v ；②设复合核释放的某个中子的动量为p ，求此中子的物质波波长λ。
【答案】①0p v M m=+ ②h p λ=【解析】 【详解】①质子打到钨核上过程系统动量守恒，以质子的初速度方向为正方向 由动量守恒定律得：p 0＝（m +M ）v 解得：0p v M m=+ ②由德布罗意关系式可知，波长：h pλ=5．如图所示，在竖直面内有一个光滑弧形轨道，其末端水平，且与处于同一竖直面内光滑圆形轨道的最低端相切，并平滑连接．A ，B 两滑块（可视为质点）用轻细绳拴接在一起，在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧．两滑块从弧形轨道上的某一高度P 点处由静止滑下，当两滑块刚滑入圆形轨道最低点时拴接两滑块的绳突然断开，弹簧迅速将两滑块弹开，其中前面的滑块A 沿圆形轨道运动恰能通过圆形轨道的最高点，后面的滑块B 恰能返回P 点．己知圆形轨道的半径0.72m R =，滑块A 的质量0.4kg A m =，滑块B 的质量0.1kg B m =，重力加速度g 取210m /s ，空气阻力可忽略不计．求：（1）滑块A 运动到圆形轨道最高点时速度的大小； （2）两滑块开始下滑时距圆形轨道底端的高度h ； （3）弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能． 【答案】（165m/s ；（2）0.8 m ；（3）4 J 【解析】 【分析】 【详解】（1）设滑块A 恰能通过圆形轨道最高点时的速度大小为v 2，根据牛顿第二定律有m A g=m A 22v R解得：v 265（2）设滑块A 在圆形轨道最低点被弹出时的速度大小为v 1，对于滑块A 从圆形轨道最低点运动到最高点的过程，根据机械能守恒定律，有12m A v 12=m A g•2R+12m A v 22 可得：v 1=6m/s设滑块A 和B 运动到圆形轨道最低点速度大小为v 0，对滑块A 和B 下滑到圆形轨道最低点的过程，根据动能定理，有（m A +m B ）gh=12（m A +m B ）v 02 同理滑块B 在圆形轨道最低点被弹出时的速度大小也为v 0，弹簧将两滑块弹开的过程，对于A 、B 两滑块所组成的系统水平方向动量守恒，（m A +m B ）v 0=m A v 1-m B v 0 解得：h=0.8 m（3）设弹簧将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能为E p ，对于弹开两滑块的过程，根据机械能守恒定律，有12（m A +m B ）v 02 + E p =12m A v 12+12m B v 02 解得：E p =4J6．如图，是某科技小组制做的嫦娥四号模拟装置示意图，用来演示嫦娥四号空中悬停和着陆后的分离过程，它由着陆器和巡视器两部分组成，其中着陆器内部有喷气发动机，底部有喷气孔，在连接巡视器的一侧有弹射器。
演示过程：先让发动机竖直向下喷气，使整个装置竖直上升至某个位置处于悬停状态，然后让装置慢慢下落到水平面上，再启动弹射器使着陆器和巡视器瞬间分离，向相反方向做减速直线运动。
若两者均停止运动时相距为L ，着陆器(含弹射器)和巡视器的质量分别为M 和m ，与地面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g ，发动机喷气体口截面积为S ，喷出气体的密度为ρ；不计喷出气体对整体质量的影响。
高考物理动量定理专项训练100(附答案)
高考物理动量定理专项训练100(附答案)一、高考物理精讲专题动量定理1．观赏“烟火”表演是某地每年“春节”庆祝活动的压轴大餐。
某型“礼花”底座仅0.2s 的发射时间，就能将质量为m =5kg 的礼花弹竖直抛上180m 的高空。
（忽略发射底座高度，不计空气阻力，g 取10m/s 2）(1)“礼花”发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力是多少？（已知该平均作用力远大于礼花弹自身重力）(2)某次试射，当礼花弹到达最高点时爆炸成沿水平方向运动的两块（爆炸时炸药质量忽略不计），测得前后两块质量之比为1：4，且炸裂时有大小为E =9000J 的化学能全部转化为了动能，则两块落地点间的距离是多少？【答案】(1)1550N ；(2)900m【解析】【分析】【详解】(1)设发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力为F ，设礼花弹上升时间为t ，则：212h gt =解得 6s t =对礼花弹从发射到抛到最高点，由动量定理00()0Ft mg t t -+=其中00.2s t =解得1550N F =(2)设在最高点爆炸后两块质量分别为m 1、m 2，对应的水平速度大小分别为v 1、v 2，则： 在最高点爆炸，由动量守恒定律得1122m v m v =由能量守恒定律得2211221122E m v m v =+ 其中 1214m m = 12m m m =+联立解得1120m/s v =之后两物块做平抛运动，则竖直方向有212h gt =水平方向有 12s v t v t =+ 由以上各式联立解得s=900m2．如图所示，长为L 的轻质细绳一端固定在O 点，另一端系一质量为m 的小球，O 点离地高度为H 。
现将细绳拉至与水平方向成30︒，由静止释放小球，经过时间t 小球到达最低点，细绳刚好被拉断，小球水平抛出。
若忽略空气阻力，重力加速度为g 。
(1)求细绳的最大承受力；(2)求从小球释放到最低点的过程中，细绳对小球的冲量大小；(3)小明同学认为细绳的长度越长，小球抛的越远；小刚同学则认为细绳的长度越短，小球抛的越远。
高中物理动量定理专项训练100(附答案)含解析
高中物理动量定理专项训练100(附答案)含解析一、高考物理精讲专题动量定理1．观赏“烟火”表演是某地每年“春节”庆祝活动的压轴大餐。
某型“礼花”底座仅0.2s 的发射时间，就能将质量为m =5kg 的礼花弹竖直抛上180m 的高空。
（忽略发射底座高度，不计空气阻力，g 取10m/s 2）(1)“礼花”发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力是多少？（已知该平均作用力远大于礼花弹自身重力）(2)某次试射，当礼花弹到达最高点时爆炸成沿水平方向运动的两块（爆炸时炸药质量忽略不计），测得前后两块质量之比为1：4，且炸裂时有大小为E =9000J 的化学能全部转化为了动能，则两块落地点间的距离是多少？【答案】(1)1550N ；(2)900m【解析】【分析】【详解】(1)设发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力为F ，设礼花弹上升时间为t ，则：212h gt =解得 6s t =对礼花弹从发射到抛到最高点，由动量定理00()0Ft mg t t -+=其中00.2s t =解得1550N F =(2)设在最高点爆炸后两块质量分别为m 1、m 2，对应的水平速度大小分别为v 1、v 2，则： 在最高点爆炸，由动量守恒定律得1122m v m v =由能量守恒定律得2211221122E m v m v =+ 其中 1214m m = 12m m m =+联立解得1120m/s v =之后两物块做平抛运动，则竖直方向有212h gt =水平方向有 12s v t v t =+ 由以上各式联立解得s=900m2．如图所示，长为L 的轻质细绳一端固定在O 点，另一端系一质量为m 的小球，O 点离地高度为H 。
现将细绳拉至与水平方向成30︒，由静止释放小球，经过时间t 小球到达最低点，细绳刚好被拉断，小球水平抛出。
若忽略空气阻力，重力加速度为g 。
(1)求细绳的最大承受力；(2)求从小球释放到最低点的过程中，细绳对小球的冲量大小；(3)小明同学认为细绳的长度越长，小球抛的越远；小刚同学则认为细绳的长度越短，小球抛的越远。
高中物理专题复习-动量和动量守恒定律练习题及答案解析
高中物理专题复习-动量和动量守恒定律练习题及答案解析1. 下列关于力的冲量的说法中，正确的是( ).A. 作用在物体上的力越大，力的冲量就越大B. 作用在物体上的力大，力的冲量不一定大C.若F1与作用时间t1的乘积F1t1等于F2与作用时间t2的乘积F2t2，则这两个力的冲量相同D. 静止在地面上的物体受水平推力F的作用，经时间t 仍静止，则此推力的冲量为零【答案】B【解析】冲量t=，作用在物体上的力大，力的冲量不一定大。
B正确。
⋅FI∆C．还要看方向是否相同。
D．合冲量为零。
2. 一炮弹以一定倾角斜向上发射达到最高点时，爆炸成两块，其中一块沿原方向运动，则另一块（）A.一定沿原来相反的方向运动B. 一定沿原来相同的方向运动C.可能做自由落体运动D. 可能做竖直上抛运动【答案】C【解析】若其中一块沿原方向运动的动量与炮弹斜向上发射达到最高点时的动量大小相等，则做自由落体运动。
3. 如图1-1所示，用细线悬挂一质量为M的木块，有质量为m的子弹自左向右水平射穿此木块，穿透前后子弹的速度分别为vo和uv(设子弹穿过木块的时间和空气阻力忽略不计)，木块的速度大小为多少?【答案】Mv v m V )(0-=【解析】根据动量守恒定律MV mv mv +=0，解得Mv v m V )(0-=,即为木块的速度大小。
4. 两个小球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，B 球在前，A 球在后，m Ａ=1 kg, m Ｂ=2 kg, v A =6 m/s,v B =2m/s.当A 球与B 球发生碰撞后，A 、B 两球速度可能为( ). A. v A =5 m/s, v B =2.5 m/s B. v A =2 m/s, v B =4 m/s C. v A = -4 m/s, v B =7 m/s D. v A =7 m/s, v B =1.5 m/s 【答案】AB【解析】根据动量守恒定律''B B A A B B A A v m v m v m v m +=+，代入数据得应等于10kgm/s ，根据能量守恒定律2222'21'212121B B A A B B A A v m v m v m v m +≥+,代入数据得应小于等于22J.将A. v A =5 m/s, v B =2.5 m/s B. v A =2 m/s, v B =4 m/s C. v A = -4 m/s, v B =7 m/s D. v A =7 m/s, v B =1.5 m/s代入得到动量守恒都符合，动能分别为18.75J ，18J ，57J ，26.75J ，只有AB 符合，所以选AB.5. 物体P 从光滑水平面上的斜面体Q 的顶端以一定的初速度沿斜面往下滑，如图1-2所示.在下滑过程中，P 的速度越来越小，最后相对斜面静止，那么由P 和Q 组成的系统 （ ）A.动量守恒B.水平方向动量守恒C.最终P和Q以一定的速度共同向左运动D.最终P和Q以一定的速度共同向右运动【答案】BC【解析】Ｐ具有沿斜面向上的加速度，也就是有竖直分加速度，而Ｑ没有竖直分加速度，所以系统在竖直方向动量不守恒，也就是总体动量不守恒，Ａ错误。
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。
高中物理动量守恒定律的应用解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析
4．在游乐场中，父子两人各自乘坐的碰碰车沿同一直线相向而行，在碰前瞬间双方都关闭了动力，此时父亲的速度大小为v，儿子的速度大小为2v．两车瞬间碰撞后儿子沿反方向滑行，父亲运动的方向不变且经过时间t停止运动．已知父亲和车的总质量为3m，儿子和车的总质量为m，两车与地面之间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g，求：
（2）根据能量守恒定律和牛顿第二定律结合求解圆弧轨道的半径R；
（3）根据动量守恒定律和能量关系求解恰好能共速的临界摩擦力因数的值，然后讨论求解热量Q.
【详解】
（1）设弹簧恢复到自然长度时A、B的速度分别为vA、vB，由动量守恒定律： 由能量关系：
解得vA=2m/s；vB=4m/s
（2）设B经过d点时速度为vd，在d点：
v′= 0.4m/s
（2）小球与小滑块碰撞过程，动量守恒
mv= －mv′+m1v1
v1= (v+v′) = 1.2m/s
小滑块在木板上滑动过程中，动量守恒
m1v1=(m1+m2)v2
v2= v1= 0.6m/s
由能量守恒可得
μm1gL= m1v12－ (m1+m2)v22
最新高中物理动量定理专项训练100(附答案)
最新高中物理动量定理专项训练100(附答案)一、高考物理精讲专题动量定理1．质量为m 的小球，从沙坑上方自由下落，经过时间t 1到达沙坑表面，又经过时间t 2停在沙坑里．求：⑴沙对小球的平均阻力F ；⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I ． 【答案】(1)122()mg t t t + (2)1mgt 【解析】试题分析：设刚开始下落的位置为A ，刚好接触沙的位置为B ，在沙中到达的最低点为C.⑴在下落的全过程对小球用动量定理：重力作用时间为t 1+t 2，而阻力作用时间仅为t 2，以竖直向下为正方向，有： mg(t 1+t 2)-Ft 2=0, 解得：方向竖直向上⑵仍然在下落的全过程对小球用动量定理：在t 1时间内只有重力的冲量，在t 2时间内只有总冲量（已包括重力冲量在内），以竖直向下为正方向，有： mgt 1-I=0,∴I=mgt 1方向竖直向上 考点：冲量定理点评：本题考查了利用冲量定理计算物体所受力的方法．2．图甲为光滑金属导轨制成的斜面，导轨的间距为1m l =，左侧斜面的倾角37θ=︒，右侧斜面的中间用阻值为2R =Ω的电阻连接。
在左侧斜面区域存在垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为10.5T B =，右侧斜面轨道及其右侧区域中存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为20.5T B =。
在斜面的顶端e 、f 两点分别用等长的轻质柔软细导线连接导体棒ab ，另一导体棒cd 置于左侧斜面轨道上，与导轨垂直且接触良好，ab 棒和cd 棒的质量均为0.2kg m =，ab 棒的电阻为12r =Ω，cd 棒的电阻为24r =Ω。
已知t =0时刻起，cd 棒在沿斜面向下的拉力作用下开始向下运动(cd 棒始终在左侧斜面上运动)，而ab 棒在水平拉力F 作用下始终处于静止状态，F 随时间变化的关系如图乙所示，ab 棒静止时细导线与竖直方向的夹角37θ=︒。
其中导轨的电阻不计，图中的虚线为绝缘材料制成的固定支架。
(物理) 高考物理动量定理专项训练100(附答案)及解析
（物理） 高考物理动量定理专项训练100(附答案)及解析一、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:221002v 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：2Cv 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．如图所示，长为L 的轻质细绳一端固定在O 点，另一端系一质量为m 的小球，O 点离地高度为H 。
现将细绳拉至与水平方向成30︒，由静止释放小球，经过时间t 小球到达最低点，细绳刚好被拉断，小球水平抛出。
若忽略空气阻力，重力加速度为g 。
(1)求细绳的最大承受力；(2)求从小球释放到最低点的过程中，细绳对小球的冲量大小；(3)小明同学认为细绳的长度越长，小球抛的越远；小刚同学则认为细绳的长度越短，小球抛的越远。
物理动量守恒定律的应用题20套(带答案)
由能量关系：
1 2mv02来自1 2mv12
1 2
mv22
解得 v1=0 v2 v0
6 gd ； 5
AB 碰撞后，对 B 沿斜面向下压缩弹簧至 B 速度为零的过程，根据能量关系：
EP
1 2
mv22
mgx sin
解得 x 5EP d 3mg
（3）AB
碰撞前，弹簧的压缩量：
x1
mg
sin k
设 AB 碰撞后瞬间的共同速度大小为 v3，则：mv0=2mv3
mgs2
sin
0-
1 2
mv42
解得：s2=0.2m
返回到底端时： 1mg
cos
s2
mgs2
sin
1 2
mv52 ，
解得 v5 0.8m / s
在底部 a 与 b 碰撞后再次交换速度，则 b 的速度： v6 0.8m / s ，
上升到顶端时：
-mgs3
sin
2mg
cos
s3
0-
1 2
mv52
【答案】（1） v0
6 gd 5
；（2） x 5EP d ；（3） k 72m2g2
3mg
15mgd 50Ek
【解析】
【详解】
（1）根据机械能守恒定律：
mgd
sin
1 2
mv02
解得 v0
6 gd 5
（2）设碰撞后瞬间 AB 的速度大小分别为 v1v2，根据动量守恒定律： mv0 mv1 mv2
【答案】(1) Ek
(M 2m)Mmv02 2(M m)2
(2)
m2v02 4gd (M
m)2
【解析】 【详解】
高考物理动量定理专项训练100(附答案)及解析
高考物理动量定理专项训练100(附答案)及解析一、高考物理精讲专题动量定理1．质量为m 的小球，从沙坑上方自由下落，经过时间t 1到达沙坑表面，又经过时间t 2停在沙坑里．求：⑴沙对小球的平均阻力F ；⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I ． 【答案】(1)122()mg t t t + (2)1mgt 【解析】试题分析：设刚开始下落的位置为A ，刚好接触沙的位置为B ，在沙中到达的最低点为C.⑴在下落的全过程对小球用动量定理：重力作用时间为t 1+t 2，而阻力作用时间仅为t 2，以竖直向下为正方向，有： mg(t 1+t 2)-Ft 2=0, 解得：方向竖直向上⑵仍然在下落的全过程对小球用动量定理：在t 1时间内只有重力的冲量，在t 2时间内只有总冲量（已包括重力冲量在内），以竖直向下为正方向，有： mgt1-I=0,∴I=mgt 1方向竖直向上 考点：冲量定理点评：本题考查了利用冲量定理计算物体所受力的方法．2．如图所示，一光滑水平轨道上静止一质量为M ＝3kg 的小球B ．一质量为m ＝1kg 的小球A 以速度v 0＝2m/s 向右运动与B 球发生弹性正碰，取重力加速度g ＝10m/s 2．求：（1）碰撞结束时A 球的速度大小及方向； （2）碰撞过程A 对B 的冲量大小及方向．【答案】（1）－1m/s ，方向水平向左（2）3N·s ，方向水平向右 【解析】【分析】A 与B 球发生弹性正碰，根据动量守恒及能量守恒求出碰撞结束时A 球的速度大小及方向；碰撞过程对B 应用动量定理求出碰撞过程A 对B 的冲量； 解：（1）碰撞过程根据动量守恒及能量守恒得：0A B mv mv Mv =+2220111222A B mv mv Mv =+ 联立可解得：1m/s B v =，1m/s A v =- 负号表示方向水平向左（2）碰撞过程对B 应用动量定理可得：0B I Mv =- 可解得：3I N s =⋅ 方向水平向右3．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。
高中物理(新人教版)选择性必修一课后习题：第一章习题课 动量守恒定律的应用(课后习题)【含答案及解析
习题课:动量守恒定律的应用课后篇巩固提升必备知识基础练1.在匀速行驶的船上,当船上的人相对于船竖直向上抛出一个物体时,船的速度将(水的阻力不变)( )A.变大B.变小C.不变D.无法判定,由于惯性,物体仍然具有和船同方向的速度,船和物体组成的系统水平方向动量守恒,故船速不变。
2.(2020河南林州林虑中学开学考试)装有炮弹的火炮总质量为m 1,炮弹的质量为m 2,炮弹射出炮口时对地的速率为v 0,炮管与水平地面的夹角为θ,若不将火炮固定,不考虑火炮与地面的摩擦力,则火炮后退的速度大小为 ( )A.m 2m 1v 0B.m2m 1-m 2v 0C.m 2cosθm 1v 0 D.m 2cosθm 1-m 2v 0,以向右为正方向,根据动量守恒定律得m 2v 0cos θ-(m 1-m 2)v=0,解得v=m 2v 0cosθm 1-m 2,故D 正确,A 、B 、C 错误。
3.如图所示,木块A 、B 的质量均为2 kg,置于光滑水平面上,B 与一轻质弹簧的一端相连,弹簧的另一端固定在竖直挡板上,A 以4 m/s 的速度向B 撞击,撞击后粘在一起运动,那么弹簧被压缩到最短时,弹簧具有的弹性势能大小为( )A.4 JB.8 JC.16 JD.32 J、B 在碰撞过程中动量守恒,碰后粘在一起共同压缩弹簧的过程中机械能守恒。
由碰撞过程中动量守恒得m A v A =(m A +m B )v ,代入数据解得v=m A vAm A +m B=2 m/s,所以碰后A 、B 及弹簧组成的系统的机械能为12(m A +m B )v 2=8 J,当弹簧被压缩至最短时,系统的动能为0,只有弹性势能,由机械能守恒定律得此时弹簧的弹性势能为8 J 。
4.在如图所示的光滑水平面上,小明站在静止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,人与车的质量为2m,木箱运动一段时间后与竖直墙壁发生无能量损失的碰撞,反弹回来后被小明接住。