【立体设计】2012高考物理 第15章 第1讲 动量守恒定律及其应用挑战真题 新人教版选修3-5

【立体设计】2012高考物理 第15章 第1讲 动量守恒定律及其应用挑战真题 新人教版选修3-51.（2009福建理综）一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行驶，从艇上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹，发射炮弹后艇的速度为v，若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是 .（填选项前的编号）A.Mv0=（M-m)v+mvB.Mv0=(M-m)v+m(v+v0)C.Mv0=(M-m)v+m(v+v)D.Mv0=Mv+mv【解析】动量守恒定律必须相对于同一参考系.本题中的各个速度都是相对于地面的，不需要转换.发射炮弹前系统的总动量为Mv0;发射炮弹后，炮弹的动量为mv0，船的动量为（M-m)v，所以动量守恒定律的表达式为Mv0=(M-m)v+mv,正确选项为A.【答案】A2.（2009山东理综）如图所示，光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C，质量分别为mA=mC=2m,mB=m,A、B用细绳连接，中间有一压缩的轻弹簧（弹簧与滑块不拴接）.开始时A、B以共同速度v0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.【解析】设共同速度为v,滑块A与B分开后，B的速度为vB，由动量守恒定律（mA+mB）v0=mAv+mBvB，mBvB=(mB+mC)v，联立两式，得B与C碰撞前B的速度vB=v0.【答案】v0 3.（2009辽宁、宁夏理综）两个质量分别为M1和M2的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上.A和B的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图所示.一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上，距水平面的高度为h.物块从静止开始滑下，然后又滑上劈B.求物块在B上能够达到的最大高度.【解析】设物块到达劈A的底端时，物块和A的速度大小分别为v和V，由机械能守恒和动量守恒得 mgh=+， M1V=mv. 设物块在劈B上达到的最大高度为h,此时物块和B的共同速度大小为V，由机械能守恒和动量守恒得mgh+(M2+m)V2=， mv=(M2+m)V， 联立式得h=. 【答案】4.（2008山东理综）一个物体静置于光滑水平面上，外面扣一质量为M的盒子，如图甲所示.现给盒子一初速度v0，此后，盒子运动的v-t图象呈周期性变化，如图乙所示.请据此求盒内物体的质量.【解析】设物体的质量为m，t0时刻受盒子碰撞获得速度v，根据动量守恒定律Mv0=mv.3t0时刻物体与盒子右壁碰撞使盒子速度又变为v0，说明碰撞是弹性碰撞=.联立解得m=M.（也可通过图象分析得出v0=v，结合动量守恒，得出正确结果）【答案】M5.（2008海南高考）一置于桌面上质量为M的玩具炮，水平发射质量为m的炮弹.炮可在水平方向自由移动.当炮身上未放置其他重物时，炮弹可击中水平地面上的目标A；当炮身上固定一质量为M0的重物时，在原发射位置沿同一方向发射的炮弹可击中水平地面上的目标B炮口离水平地面的高度为h.如果两次发射时“火药”提供的机械能相等，求B、A两目标与炮弹发射点之间的水平距离之比【解析】由动量守恒定律和能量守恒定律得：0=mv1-Mv2,E=+.解