最新高考物理動(dòng)量守恒定律解題技巧(超強(qiáng))及練習(xí)題(含答案)

1、最新高考物理動(dòng)量守恒定律解題技巧（超強(qiáng)）及練習(xí)題（含答案）一、高考物理精講專(zhuān)題動(dòng)量守恒定律3kg和1kg的甲、乙兩滑塊，將僅與甲P.現(xiàn)將兩滑塊由靜止釋放，當(dāng)彈簧P相撞.求擋板P對(duì)乙的沖量的最大值.1 .在圖所示足夠長(zhǎng)的光滑水平面上，用質(zhì)量分別為 拴接的輕彈簧壓緊后處于靜止?fàn)顟B(tài).乙的右側(cè)有一擋板恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，甲的速度大小為 2m/s,此時(shí)乙尚未與甲 乙riwri 1求彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)乙的速度大??；若乙與擋板P碰撞反彈后，不能再與彈簧發(fā)生碰撞.【答案】v乙=6m/s. I =8N【解析】【詳解】（1）當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，設(shè)甲乙的速度分別為四和也,對(duì)兩滑塊及彈簧組成的系統(tǒng)，設(shè)向左的方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒

2、定律可得：TJliVi + W12V2 K 0又知力=2m/s|聯(lián)立以上方程可得P2=-6m/sl,方向向右。（2）乙反彈后甲乙剛好不發(fā)生碰撞，則說(shuō)明乙反彈的的速度最大為=由動(dòng)量定理可得，擋板對(duì)乙滑塊沖量的最大值為：/ 三小2閃-mz逶=1 X 2N'S -1x（- 6）N'S = 8N可2 .在相互平行且足夠長(zhǎng)的兩根水平光滑的硬桿上，穿著三個(gè)半徑相同的剛性球A、B、C,三球的質(zhì)量分別為 mA=1kg、mB=2kg、mc=6kg,初狀態(tài)BC球之間連著一根輕質(zhì)彈簧并處于 靜止，B、C連線與桿垂直并且彈簧剛好處于原長(zhǎng)狀態(tài)，A球以vo=9m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)，與同一桿上的B球發(fā)生完全

3、非彈性碰撞（碰撞時(shí)間極短），求：C（1） A球與B球碰撞中損耗的機(jī)械能；（2）在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧的最大彈性勢(shì)能；（3）在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 B球的最小速度.【答案】（1）A£ = 27J；（ 2）芯所=9J ；（ 3）零.【解析】試題分析：（1） A、B發(fā)生完全非彈性碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有:碰后A、B的共同速度%=:制. +陶GJS損失的機(jī)械能 -_-一 (2) A、B、C系統(tǒng)所受合外力為零，動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒，三者速度相同時(shí)，彈簧的彈 性勢(shì)能最大根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：.-_. - _ -_Wij + WjR.,三者共同速度-“ Wj 士?jī)浊叶鄒最大彈性勢(shì)能 二 -:一:- -

4、 -* Hl力D* r J, A » JIaLI.(3)三者第一次有共同速度時(shí)，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，A、B在前，C在后.此后C向左加速，A、B的加速度沿桿向右，直到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，故 A、B繼續(xù)向左減速，若能減速到零則再向右加速.彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，取向左為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：(冽上+啦-加/當(dāng)+咽根據(jù)機(jī)械能守恒定律：.一，m.十加a 一播r,C的速度此時(shí)A、B的速度 ”=-vr = -lm/s , -可知碰后A、B已由向左的共同速度 看=減小到零后反向加速到向右的 Lm/s ,故B的最小速度為零 考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用，彈性碰撞和完全非彈性碰撞.【名師點(diǎn)睛】A、B發(fā)生彈性碰

5、撞，碰撞的過(guò)程中動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒，結(jié)合動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守，ff定律求出 A球與B球碰撞中損耗的機(jī)械能.當(dāng) B、C速度相等時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量最大，彈性勢(shì)能最大，結(jié)合B、C在水平方向上動(dòng)量守恒、能量守恒求出最大的彈性勢(shì)能.彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，由系統(tǒng)的動(dòng)量守恒和能量守恒結(jié)合解答3.如圖所示，在傾角為 30。的光滑斜面上放置一質(zhì)量為m的物塊B, B的下端連接一輕質(zhì)彈簧，彈簧下端與擋板相連接，B平衡時(shí)，彈簧的壓縮量為 xo,。點(diǎn)為彈簧的原長(zhǎng)位置.在斜面頂端另有一質(zhì)量也為m的物塊A,距物塊B為3xo,現(xiàn)讓A從靜止開(kāi)始沿斜面下滑，A與B相碰后立即一起沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，但不粘連，它們到達(dá)最低點(diǎn)后又一起向上

6、 運(yùn)動(dòng)，并恰好回到 。點(diǎn)(A、B均視為質(zhì)點(diǎn))，重力加速度為g.求：(1) A、B相碰后瞬間的共同速度的大??；(2) A、B相碰前彈簧具有的彈性勢(shì)能；(3)若在斜面頂端再連接一光滑的半徑R= X0的半圓軌道PQ,圓弧軌道與斜面相切于最高點(diǎn)P,現(xiàn)讓物塊A以初速度v從P點(diǎn)沿斜面下滑，與 B碰后返回到P點(diǎn)還具有向上 的速度，則v至少為多大時(shí)物塊 A能沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)到 Q點(diǎn).(計(jì)算結(jié)果可用根式表示)【解析】試題分析：(1) A與B球碰撞前后，A球的速度分別是vi和v2,因A球滑下過(guò)程中，機(jī) 械能守恒，有：mg (3xo) sin30 = ；mvi2解得：M=，3gXo又因A與B球碰撞過(guò)程中，動(dòng)量守恒，有

7、：mvi=2mv2聯(lián)立得： V2/S 1 .藪22(2)碰后，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能守恒.1貝 U有：Ep+ ?2mv22 = 0+2mg?Xosin302解得： Ep= 2mg?xosin30 °1?2mv22=mgxo-§mgxo= 工 mgxo2442Vc mg= m一物塊A恰能通過(guò)圓弧軌道的最高點(diǎn)C點(diǎn)時(shí)，重力提供向心力，得:所以：4=jgR=而0'C點(diǎn)相對(duì)于。點(diǎn)的高度：(4.3)h=2x0sin30 + R+Rcos30=x0 2物塊從。到C的過(guò)程中機(jī)械能守恒，得：2 mv02=mgh+二mvc222聯(lián)立 得：vo = J(5 V3)gx

8、0?設(shè)A與B碰撞后共同的速度為 vb,碰撞前A的速度為va,滑塊從P到B的過(guò)程中機(jī)械能守恒，得： mv2+mg (3xosin30 )° =工 mvA222A與B碰撞的過(guò)程中動(dòng)量守恒.得：mvA=2mvBA與B碰撞結(jié)束后從 B到O的過(guò)程中機(jī)械能守恒，得：1?2mvB2+Ep=21 一 2 .一?2mvo2+2mg?xosin30 2由于A與B不粘連，到達(dá)。點(diǎn)時(shí)，滑塊B開(kāi)始受到彈簧的拉力， A與B分離.聯(lián)立解得：v= 3 J3而考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律；能量守恒定律【名師點(diǎn)睛】分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程、抓住碰撞時(shí)彈簧的壓縮量與A、B到達(dá)P點(diǎn)時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量相等，彈簧勢(shì)能相等是關(guān)鍵，應(yīng)用機(jī)械能守恒定

9、律、動(dòng)量守恒定律即可正確解 題.4.如圖所示，一輛質(zhì)量 M=3 kg的小車(chē)A靜止在光滑的水平面上，小車(chē)上有一質(zhì)量 m=l kg 的光滑小球B,將一輕質(zhì)彈簧壓縮并鎖定，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為&=6J,小球與小車(chē)右壁距離為L(zhǎng)=0.4m,解除鎖定，小球脫離彈簧后與小車(chē)右壁的油灰阻擋層碰撞并被粘住，求：1*小球脫離彈簧時(shí)的速度大??；在整個(gè)過(guò)程中，小車(chē)移動(dòng)的距離?！敬鸢浮?1) 3m/s(2) 0.1m【解析】試題分析：(1)除鎖定后彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)動(dòng)能，根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒列出 等式得mv-Mv2=0EP 1 mv2 1 Mv222代入數(shù)據(jù)解得：v1=3m/s v 2=1m/s（2）根

10、據(jù)動(dòng)量守恒和各自位移關(guān)系得代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：x2 -=0.1m24考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律；能量守恒定律Xi m tM -p , xi+x2=L5.如圖所示，在光滑的水平面上放置一個(gè)質(zhì)量為2m的木板B, B的左端放置一個(gè)質(zhì)量為m的物塊A,已知A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，現(xiàn)有質(zhì)量為 m的小球以水平速度 °飛來(lái) 與A物塊碰撞后立即粘住，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊 A始終未滑離木板 B,且物塊A和小球 均可視為質(zhì)點(diǎn)（重力加速度g）.求： 物塊A相對(duì)B靜止后的速度大小;木板B至少多長(zhǎng).2【答案】0.25v 0.L v°16 g【解析】試題分析：（1）設(shè)小球和物體 A碰撞后二者的速度為 V1 ,

11、三者相對(duì)靜止后速度為 V2,規(guī) 定向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒得，mvo=2mvi,（2 分）2mvi=4mv2 （2 分）聯(lián)立 得，V2=0.25vo.（1分）（2）當(dāng)A在木板B上滑動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為摩擦熱，設(shè)木板B的長(zhǎng)度為L(zhǎng),假設(shè)A剛好滑到B的右端時(shí)共速，則由能量守恒得，:鬲 刑$=注工柳中 （2分）上Xr聯(lián)立得，L二上一6座考點(diǎn)：動(dòng)量守恒，能量守恒.【名師點(diǎn)睛】小球與 A碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量也守恒，結(jié)合動(dòng)量守恒 定律求出物塊 A相對(duì)B靜止后的速度大?。粚?duì)子彈和 A共速后到三種共速的過(guò)程，運(yùn)用能 量守恒定律求出木板的至少長(zhǎng)度.6.人站在小車(chē)上和小車(chē)一起以速度 vo沿光滑

12、水平面向右運(yùn)動(dòng).地面上的人將一小球以速度v沿水平方向向左拋給車(chē)上的人，人接住后再將小球以同樣大小的速度v水平向右拋出，接和拋的過(guò)程中車(chē)上的人和車(chē)始終保持相對(duì)靜止.重復(fù)上述過(guò)程，當(dāng)車(chē)上的人將小球向右拋出n次后，人和車(chē)速度剛好變?yōu)?0.已知人和車(chē)的總質(zhì)量為 M,求小球的質(zhì)量 m.【答案】mMv02nv【解析】試題分析：以人和小車(chē)、小球組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，車(chē)上的人第一次將小球拋出，規(guī)定 向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律：Mvo-mv=Mvi+mv得:2mvvi vo M車(chē)上的人第二次將小球拋出，由動(dòng)量守恒:Mvi-mv=Mv2+mv2mv得：v2 v0 2 - M同理，車(chē)上的人第 n次將小球拋出后，有

13、 vn2mv vo n -M由題意vn=0,小 Mvo倚：m 2nv考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律7.如圖，一質(zhì)量為 M的物塊靜止在桌面邊緣，桌面離水平地面的高度為h. 一質(zhì)量為m的子彈以水平速度 vo射入物塊后，以水平速度 (1)此過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；vo/2射出.重力加速度為g.求:(2)此后物塊落地點(diǎn)離桌面邊緣的水平距離.2mvo(2)smvoM試題分析：(1)設(shè)子彈穿過(guò)物塊后物塊的速度為V,由動(dòng)量守恒得mvo=m+MV 2解得V =%2M系統(tǒng)的機(jī)械能損失為由式得(2)設(shè)物塊下落到地面所需時(shí)間為t,落地點(diǎn)距桌面邊緣的水平距離為s,則s=Vt由得考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律；機(jī)械能守恒定律.點(diǎn)評(píng)：本題采用程

14、序法按時(shí)間順序進(jìn)行分析處理，是動(dòng)量守恒定律與平拋運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)單的綜 合，比較容易.8 .牛頓的自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理中記載，A、B兩個(gè)玻璃球相碰，碰撞后的分離速度和它們碰撞前的接近速度之比總是約為15 ： 16.分離速度是指碰撞后 B對(duì)A的速度，接近速度是指碰撞前A對(duì)B的速度.若上述過(guò)程是質(zhì)量為 2m的玻璃球A以速度V0碰撞質(zhì)量為m的靜止玻璃球B,且為對(duì)心碰撞，求碰撞后 A、B的速度大小.17 31【答案】voV04S 24Vl 和 V2【解析】設(shè)A、B球碰撞后速度分別為由動(dòng)量守恒定律得 2mvo= 2mvi + mv2且由題意知-1516解得V1 = V048:視頻D31V2=V0249 . (1)

15、( 6分)一質(zhì)子束入射到靜止靶核23AI上，產(chǎn)生如下核反應(yīng)：p+2；AI-x+n式中p代表質(zhì)子，n代表中子，x代表核反應(yīng)產(chǎn)生的新核。由反應(yīng)式可知，新核x的質(zhì)子數(shù)為,中子數(shù)為。(2) (9分)在粗糙的水平桌面上有兩個(gè)靜止的木塊A和B,兩者相距為do現(xiàn)給A一初速度，使A與B發(fā)生彈性正碰，碰撞時(shí)間極短：當(dāng)兩木塊都停止運(yùn)動(dòng)后，相距仍然為已知兩木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為B的質(zhì)量為A的2倍，重力加速度大小為go求A的初速度的大小。do 75.6 gd【解析】（1）由11H27 Al271 -14X °n,由質(zhì)量數(shù)守恒定律和電荷數(shù)守恒可得，新核的質(zhì)子數(shù)為14,中子數(shù)為13。（2）設(shè)物塊A的初速

16、度為v0,運(yùn)動(dòng)距離d的速度為v, A、B碰后的速度分別為vi、V2,運(yùn)動(dòng)的距離分別為 XI、X2,由于A、B發(fā)生彈性正碰，時(shí)間極短 守恒，有，所以碰撞墻后動(dòng)量守恒，動(dòng)能mAv mAv1 mBv2121二 mAV-mAV12212-mBV2聯(lián)立解得vmmBvmAmB2 mAV2vmAmBA B與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,有動(dòng)能定理得mAgx1 0-mvi2 2【答案】（1） 14 13-mAVo2聯(lián)立至式解得v0J28 gd J5.6 gd 另解：由牛頓第二定律得mgma,所以A B的加速度均為A、B均做勻減速直線運(yùn)動(dòng)對(duì)A物體有：碰前v2 v22ad碰后：A物體反向勻減速運(yùn)動(dòng):2對(duì)B物體有0 v2

17、2 ax2由題意知x1 x2 d -12 AAmBgx2 0 - mv2 由題意知X1 X2 d 包12再由 mAgdmAv2聯(lián)立解得v 1： gd（11）將上式帶入解得Vo28 gd小5.6 gd (12)【考點(diǎn)定位】動(dòng)量守恒定律、彈性正碰、勻減速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律、動(dòng)能定理、牛頓第二定律。10.如圖所示，一質(zhì)量 mi=0.45kg的平頂小車(chē)靜止在光滑的水平軌道上.車(chē)頂右端放一質(zhì) 量m2=0.4 kg的小物體，小物體可視為質(zhì)點(diǎn).現(xiàn)有一質(zhì)量mo=0.05 kg的子彈以水平速度vo=100 m/s射中小車(chē)左端，并留在車(chē)中，已知子彈與車(chē)相互作用時(shí)間極短，小物體與車(chē)間 的動(dòng)摩擦因數(shù)為 尸0.5,最終小物體

18、以 5 m/s的速度離開(kāi)小車(chē).g取10 m/s2.求：-V(1)子彈從射入小車(chē)到相對(duì)小車(chē)靜止的過(guò)程中對(duì)小車(chē)的沖量大小.(2)小車(chē)的長(zhǎng)度.【答案】(1) 4.5N s (2) 5.5m【解析】 子彈進(jìn)入小車(chē)的過(guò)程中，子彈與小車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有：mo% (m° mJ5,可解得 M 10m/s；對(duì)子彈由動(dòng)量定理有：I mv1 mv0, I 4.5N s (或kgm/s); 三物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律有：(m° mJ% (m0 色)丫2 m2v ；121212設(shè)小車(chē)長(zhǎng)為L(zhǎng),由能重守恒有：m2gL(m0m1)V1(m0m1 )V2m2V222聯(lián)立并代入數(shù)值得 L=

19、 5.5m ;點(diǎn)睛：子彈擊中小車(chē)過(guò)程子彈與小車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可以求出小車(chē) 的速度，根據(jù)動(dòng)量定理可求子彈對(duì)小車(chē)的沖量；對(duì)子彈、物塊、小車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守 恒，對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與能量守恒定律可以求出小車(chē)的長(zhǎng)度.m=0.10kg的爆竹h=5cm,而木 g 取 10m/s2,11 .如圖所示，在沙堆表面放置一長(zhǎng)方形木塊A,其上面再放一個(gè)質(zhì)量為B,木塊的質(zhì)量為 M=6.0kg.當(dāng)爆竹爆炸時(shí)，因反沖作用使木塊陷入沙中深度 塊所受的平土阻力為 f=80N.若爆竹的火藥質(zhì)量以及空氣阻力可忽略不計(jì)， 求爆竹能上升的最大高度.【答案】h 60m【解析】 試題分析：木塊下陷過(guò)程中受到重力和阻力作用，根據(jù)動(dòng)能定理可得12(mg f )h 0 Mv1 (1)2爆竹爆炸過(guò)程中木塊和爆竹組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故有mv2 Mv1 (2)爆竹完后，爆竹做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，故有v2 2gh (3)聯(lián)立三式可得：h 600m考點(diǎn)：考查了動(dòng)