（追踪命题轨迹）高考物理二轮复习 要点讲与练 动量守恒定律（含详解）.docVIP

（追踪命题轨迹）2014届高考物理二轮复习 要点讲与练 动量守恒定律（含详解） 动量守恒定律是高考的必考内容，一般以碰撞为模型考查动量守恒定律的应用，考题为选择题或计算题。考题以生活中的具体事例为命题背景，重点考查考生应用物理规律解决实际问题的能力。一、动量和动量守恒定律典型例题1如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板m的左端，右端与小木块m连接，且m、m及m与地面间接触光滑。开始时，m和m均静止，现同时对m、m施加等大反向的水平恒力f1和f2，从两物体开始运动以后的整个运动过程中，弹簧形变不超过其弹性限度，对于m、m和弹簧组成的系统()a由于f1、f2大小不变，所以m、m一直做匀加速运动b由于f1、f2大小不变，所以m、m的动能一直增大c由于f1、f2等大反向，故系统的机械能守恒d由于f1、f2等大反向，故系统的动量始终为零变式训练1如图所示，a、b两物体质量分别为ma、mb，且mamb，置于光滑水平面上，相距较远。将两个大小均为f的力，同时分别作用在a、b上经相同距离后，撤去两个力，两物体发生碰撞并粘在一起后将()a停止运动 b向左运动c向右运动 d运动方向不能确定典型例题2 如图所示，在高h=1.25m的水平桌面上放一个质量为m=0.5kg的木块，质量为m=0.1kg的橡皮泥以v0=30m/s的水平速度飞向木块粘在一起。木块和橡皮泥在桌面上滑行x2=1.5m后，离开桌面落到离桌边x1=2m的地方，（粘合过程时间极短，重力加速度g=10m/s2）。求：（1）木块刚离开桌面时速度的大小，（2）木块与桌面间的动摩擦因数，（3）木块和橡皮泥在桌面上滑行过程中产生的热。变式训练2如图所示，两光滑且平行的固定水平杆位于同一竖直平面内，两静止小球m1、m2分别穿在两杆上，两球间连接一个保持原长的竖直轻弹簧，现给小球m2一个水平向右的初速度v0。如果两杆足够长，则在此后的运动过程中，下列说法正确的是()am1、m2组成的系统动量不守恒b弹簧最长时，其弹性势能为m2vcm1、m2速度相同时，其速度为dm1、m2组成的系统机械能守恒二、动量守恒定律的应用典型例题3如图所示，光滑水平面上放置一长木板，其质量为2 m，长为l，c点为上表面的中点，木板右端（a点）有一块静止的质量为m的小金属块。金属块与木板的上表面之间存在摩擦，已知金属块与ac段间的动摩擦因数为。现给木板一个向右的水平恒力f=5mg，使木板向右运动，同时金属块在木板上开始运动，当金属块滑到中点c时，立即撤去这个水平恒力f，最后金属块恰停在木板的左端（b点）。已知重力加速度为g，求：（1）撤去力f的瞬间，金属块的速度v1、木板的速度v2分别为多少？（2）金属块与cb段的动摩擦因数是多少？变式训练3如图所示，质量均为m=2m的木块a、b并排放在光滑水平面上，a上固定一根轻质细杆，轻杆上端的小钉（质量不计）o上系一长度为l的细线，细线的另一端系一质量为m的小球c，现将c球的细线拉至水平，由静止释放，求：（1）两木块刚分离时b、c速度，（2）两木块分离后，悬挂小球的细线与竖直方向的最大夹角。三、碰撞及动量守恒典型例题4 柴油打桩机的重锤由气缸、活塞等若干部件组成，气缸与活塞间有柴油与空气的混合物。在重锤与桩碰撞的过程中，通过压缩使混合物燃烧，产生高温高压气体，从而使桩向下运动，锤向上运动。现把柴油打桩机和打桩过程简化如下：柴油打桩机重锤的质量为m，锤在桩帽以上高度为h处（如图1）从静止开始沿竖直轨道自由落下，打在质量为m（包括桩帽）的钢筋混凝土桩上。同时，柴油燃烧，产生猛烈推力，锤和桩分离，这一过程的时间极短。随后，桩在泥土中向下移动一距离l。已知锤反跳后到达最高点时，锤与已停下的桩帽之间的距离也为h（如图2）。已知m1.0103kg，m2.0103kg，h2.0m，l 0.20m，重力加速度g10m/s2，混合物的质量不计。设桩向下移动的过程中泥土对桩的作用力f是恒力，求此力的大小。 典型例题5如图所示，在光滑水平面上叠放a、b两物体，质量分别为ma、mb，a与b间的动摩擦因数为，质量为m的小球以水平速度v射向a，以的速度返回，则（1）a与b相对静止时的速度，（2）木板b至少多长，a才不至于滑落。变式训练4如图所示，一个半径r0.80m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，其下端切线水平，轨道下端距地面高度h1.25 m。在圆弧轨道的最下端放置一个质量mb0.30kg的小物块b（可视为质点）。另一质量ma0.10kg的小物块a（也可视为质点）由圆弧轨道顶端从静止开始释放，运动到轨道最低点时，与物块b发生碰撞，碰后a物块和b物块粘在一起水平飞出。忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求：（1）物块a与物块b碰撞前对圆弧轨道最低点的压力大小，（2）物块a和b落到水平地面时的水平位移s的大小。四、体验成功目标训练1将一长木板静止放在光滑的水平面上，如甲图所示，一个小铅块（可视为质点）以水平初速度v0由木板左端向右滑动，到达右端时恰能与木板相对静止。铅块运动中所受的摩擦力始终不变。现将木板分成两段a和b相同的两块，并紧挨着放在原水平面上，让小铅块仍以初速度v0，由木块a的左端开始向右滑动，如乙图所示。则下列说法中正确的是() a小铅块恰能滑到木板b的右端，并与木板b保持相对静止b小铅块块从木板b的右端飞离木板c小铅块骨到木板b的右端前就与木板b保持相对静止d小铅块在木板b上滑行产生的热量等于在a上滑行产生的热量目标训练2如图所示，小车ab静止于水平面上，a端固定一个轻质弹簧，b端粘有橡皮泥小车ab质量为 m，质量为m的木块c放在小车上，c、b相距为l用细线将木块连接于小车的a端并使弹簧压缩开始时小车ab与木块c都处于静止状态，现烧断细线，弹簧被释放，使木块离开弹簧向b端滑去，并跟b端橡皮泥粘在一起所有摩擦均不计，对整个过程，以下说法错误的是() a整个系统机械能不守恒 b整个系统动量守恒 c当木块的速度最大时，小车的速度也最大 d小车ab向左运动的最大位移等于追踪命题轨迹物理复习要点 (7) 动量守恒定律答案典型例题1d 典型例题2碰撞依据动量守衡有： mv0=(m+m)v v=5m/s平抛规律：，x1= v t，v1 =4m/s动能定理：，解得=0.3典型例题3解：（1）对金属块，由牛顿第二定律： ， ， 对木板： 则有 解得 （2）以车和金属块为系统撤掉外力后，系统的动量守恒有： 解得 典型例题4 解：锤自由下落，碰桩前速度v1向下， 碰后，已知锤上升高度为（hl），故刚碰后向上的速度为 设碰后桩的速度为v，方向向下，由动量守恒， 桩下降的过程中，根据功能关系， 由、式得 得n典型例题5 m与a作用动量守恒得： a与b作用动量守恒得： 得： a、b在相互作用的过程中，系统减少的动能转化成内能，a恰好不滑落的条件为：a恰好滑到b的左端时两者速度相等。据能量守恒得： 得：变式训练1c变式训练2解析：两球运动过程中，满足动量守恒和机械能守恒，并且弹簧最长时v1v