高考物理动量守恒定律真题汇编含答案

1、高考物理动量守恒定律真题汇编(含答案)一、高考物理精讲专题动量守恒定律1.水平放置长为L=4.5m的传送带顺时针转动，速度为 v=3m/s,质量为m2=3kg的小球被长为l 1m的轻质细线悬挂在 O点，球的左边缘恰于传送带右端B对齐；质量为 mi=ikg的物块自传送带上的左端A点以初速度V0=5m/s的速度水平向右运动，运动至 B点与球m21一、，-， ，e ，A 、r 、，什一发生碰撞，在极短的时间内以碰撞前速率的一反弹，小球向右摆动一个小角度即被取走。2已知物块与传送带间的滑动摩擦因数为=0.1取重力加速度g 10m/s2。求：(1)碰撞后瞬间，小球受到的拉力是多大？(2)物块在传送带上运

2、动的整个过程中，与传送带间摩擦而产生的内能是多少?【答案】(1) 42N (2) 13.5J【解析】【详解】解：设滑块m1与小球碰撞前一直做匀减速运动，根据动能定理： TOC o 1-5 h z 1212ngL=-nV1 二 m。 HYPERLINK l bookmark3 o Current Document 22解之可得：v1 =4m/s因为 v ,说明假设合理 HYPERLINK l bookmark15 o Current Document 12滑块与小球碰撞，由动重寸恒te律：m1V1 = 5 mlvj+m2V2F ng2mtv2i解之得：v2 F ng2mtv2i碰后，对小球，根据

3、牛顿第二定律:小球受到的拉力： F 42N1(2)设滑块与小球碰撞刖的运动时间为t1，则L 一 v0 v1tl2解之得：t1 1s在这过程中，传送带运行距离为：S vt1 3m滑块与传送带的相对路程为：X1 L X1 1.5m设滑块与小球碰撞后不能回到传送带左端，向左运动最大时间为t2则根据动量定理:m则根据动量定理:m1gt2m142解之得：t2 2s1四块向左运动取大位移：xm Vi t?=2m2因为。L ,说明假设成立，即滑块最终从传送带的右端离开传送带1再考虑到滑块与小球碰后的速度V1 v临界当n=3时，v34v则最小速度为 4vo.【点睛】本题关键是知道两船避免碰撞的临界条件是速度相

4、等，应用动量守恒即可正确解题，解题 时注意研究对象的选择以及正方向的选择.如图所示，一对杂技演员（都视为质点）乘秋千（秋千绳处于水平位置）从A点由静止出发绕O点下摆，当摆到最低点 B时，女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，然后自己刚好能回到高处A.求男演员落地点C与O点的水平距离s.已知男演员质量m1然后自己刚好能回到高处R, C点比O点低5R.和女演员质量 m2之比m1 ： R, C点比O点低5R.【答案】8R【解析】 【分析】【详解】两演员一起从从 A点摆到B点，只有重力做功，机械能守恒定律，设总质量为 m,则1 2mgRmvmgR2女演员刚好能回到高处，机械能依然守恒：m2gR g

5、m2Vl2女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，两演员系统动量守恒:（m1 im2）vm2Vl m1V2 根据题意：m1 ： m2 2有以上四式解得：v2 2 2gR接下来男演员做平抛运动：由 4R 1gt2,得t 柠因而：s v2t 8R；【点睛】8. 一个静止的铀核2324.0026U)后衰变成社核两演员一起从从 8. 一个静止的铀核2324.0026U)后衰变成社核U (原子质量为232.0372U)放出一个a粒子(原子质量为228Th (原子质量为228.0287 u ).(已知：原子质量单位271u 1,67 10 kg, 1u相当于 931MeV)(1)写出核衰变反应方程；(2

6、)算出该核衰变反应中释放出的核能；(3)假设反应中释放出的核能全部转化为社核和“粒子的动能，则社核获得的动能有多大?,. 2322284,(1) 92 u 90Th+ 2 He (2)5.49MeV (3)0.095MeV【解析】【详解】2284 ,902284 ,90Th+ 2He(1) 92 U(2)质量亏损 m mu ma m-0,0059u E=Amc2=0.0059 x 931MeV=5.49MeV(3)系统动量守恒，社核和(3)系统动量守恒，社核和“粒子的动量大小相等，即PaEk a所以社核获得的动能EkThmaPaEk a所以社核获得的动能EkThmamumTh4E 0.095M

7、eV4 2289.在光滑的水平面上，质量m=1kg的物体与另一质量为 m物体相碰，碰撞前后它们的位pTh2 PTh2mTh2Pa2maEka E移随时间变化的情况如图所示。移随时间变化的情况如图所示。求：(1)碰撞前m的速度vi和位的速度V2；(2)另一物体的质量 mo【答案】(1)必 4m/s, v2 0； (2) m2 3kg。【解析】试题分析：(1)由st图象知：碰前，m的速度v1 s - 4 m；s , m2处于静止 t 4-0状态，速度v20(2)由st图象知：碰后两物体由共同速度，即发生完全非弹性碰撞 s 24 16碰后的共同速度v 1m st 12 4根据动量守恒定律，有：m1V

8、l (m1 m2)v另一物体的质量m2 m1 vv 3ml 3kgv考点：st图象，动量守恒定律10.如图所示，光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的B=4T的匀磁场中，两导轨间R 1 .b棒静止于轨C点进入轨道的水平.求a、b两棒的最g 取 10m/s2)距L=0.5m,R 1 .b棒静止于轨C点进入轨道的水平.求a、b两棒的最g 取 10m/s2)【答案】2m/s 2J【解析】a棒下滑至C点时速度设为v。，则由动能定理，有:mgh ；mv； 0mgh ；mv； 0（2分）解得 V0=4m/s；（2 分）此后的运动过程中，a、b两棒达到共速前，两棒所受安培力始终等大反向，因此 a、b两 棒

9、组成的系统动量守恒，有：mvom m v （2 分）解得a、b两棒共同的最终速度为 v=2m/s,此后两棒一起做匀速直线运动； 由能量守恒定律可知，整个过程中回路产生的总的焦耳热为： TOC o 1-5 h z -1212Q mv0 - m m v（2 分） HYPERLINK l bookmark17 o Current Document 22一 则b棒中的焦耳热Qb -Q（2分）联立解得：Qb=2J（2分）11. （20分）如下图所示，光滑水平面MN&端挡板处有一弹射装置巳右端N与处于同一高度的水平传送带之间的距离可忽略，传送带水平部分NQ的长度L=8m,皮带轮逆时针转动带动传送带以 v

10、= 2m/s 的速度匀速转动。 MN上放置两个质量都为 m = 1 kg 的小物块A、B,它们与传送带间的动摩擦因数科=0.4 。开始时 A、B静止，A、B间压缩一轻质弹簧，其弹性势能 = 16 J 。现解除锁定，弹开 A B,并迅速移走弹簧。取g=10m/s2。（1）求物块B被弹开时速度的大小；（2）求物块B在传送带上向右滑行的最远距离及返回水平面MN时的速度Vb;（3） A与P相碰后静止。当物块 B返回水平面 MN后，A被P弹出，A、B相碰后粘接在一 起向右滑动，要使 A B连接体恰好能到达 Q端，求P对A做的功。【答案】（1） vB 4.0m/ s （2） vB 2m/s（3）W= 16

11、2 J【解析】试题分析：（1 ）（ 6分）解除锁定弹开 AB过程中，系统机械能守恒： TOC o 1-5 h z Ep 1mvA 1mvB 2 分 22设向右为正方向，由动量守恒 mvB mvA 02分解得vB vA 4.0m/s2分（2） （6分）B滑上传送带做匀减速运动，当速度减为零时，滑动的距离最远。由动能定理得mgsM 0 mvB 2分22解得S M Vb2m 1分 2 g物块B在传送带上速度减为零后，受传送带给它的摩擦力，向左加速，若一直加速，则受 TOC o 1-5 h z 力和位移相同时，物块 B滑回水平面MN时的速度vB 4m/s ,高于传送带速度，说明B滑回过程先加速到与传送

12、带共速，后以2m/s的速度做匀速直线运动。 1分物块B滑回水平面MNB勺速度vB v 2m/ s 2分(3) (8分)弹射装置将 A弹出后与B碰撞，设碰撞前 A的速度为VA ,碰撞后A、B共同的速度为V,根据动量守恒定律，mvA mvB 2mV 2分 HYPERLINK l bookmark23 o Current Document 12A、B恰好滑出平台 Q端，由能量关系有 一2mV2 2mgL2分212设弹射装置对 A做功为W, W= mvA22分 2由解得W=162 J2分考点：相对运动动能定理动量守恒12. (18分)、如图所示，固定的光滑平台左端固定有一光滑的半圆轨道，轨道半径为R,

13、平台上静止放着两个滑块 A、B,其质量mA=m, mB=2m,两滑块间夹有少量炸药。平台右侧有一小车，静止在光滑的水平地面上，小车质量M=3m ,车长L=2R车面与平台的台面等高，车面粗糙，动摩擦因数 =0.2,右侧地面上有一立桩，立桩与小车右端的距离为S, S在0S, 2R- - R =-R,假设不合理，滑块 B会从小车滑离2 此2I8J8滑块B从滑上小车到共速时克服摩擦力做功为：i +小 3 ,、Kffy =抖-2mg充 + L） = O.4?Kg（ 五 + 2R） = L ImgR【解析】试题分析：(1)、以水平向右为正方向，设爆炸后滑块A的速度大小为Va,，一，、，一，一一，一、, =

14、小一-滑块A在半圆轨道运动，设到达最高点的速度为Vad,则R 1分得到中。=晚1分 滑块A在半圆轨道运动过程中,据动能定理:1 1-X 2/? = 2m4炉的-2m4廿左得：Fn - mASj = m TOC o 1-5 h z 滑块A在半圆轨道最低点：1 1分I描产出 = m4g + mA = 6mg得：R1分=01分(2)、在A、B=01分(3)、滑块B滑上小车直到与小车共速，设为 匕 整个过程中，动量守恒：阴刖+步共k分2vb展正廿二=得：一 55 1分廿至一踞 21K=滑块B从滑上小车到共速时的位移为-2Mg 1 1分小车从开始运动到共速时的位移为两者位移之差(即滑块 B相对小车的位移)为:小车从开始运动到共速时的位移为两者位移之差(即滑块 B相对小车的位移)为:即滑块B与小车在达到共速时未掉下小车。1分当小车与立桩碰撞后小车停止，然后滑块B以V共向