高考物理動量守恒定律真題匯編含答案

1、高考物理動量守恒定律真題匯編(含答案)一、高考物理精講專題動量守恒定律1.水平放置長為L=4.5m的傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，速度為 v=3m/s,質(zhì)量為m2=3kg的小球被長為l 1m的輕質(zhì)細(xì)線懸掛在 O點，球的左邊緣恰于傳送帶右端B對齊；質(zhì)量為 mi=ikg的物塊自傳送帶上的左端A點以初速度V0=5m/s的速度水平向右運動，運動至 B點與球m21一、，-， ，e ，A 、r 、，什一發(fā)生碰撞，在極短的時間內(nèi)以碰撞前速率的一反彈，小球向右擺動一個小角度即被取走。2已知物塊與傳送帶間的滑動摩擦因數(shù)為=0.1取重力加速度g 10m/s2。求：(1)碰撞后瞬間，小球受到的拉力是多大？(2)物塊在傳送帶上運

2、動的整個過程中，與傳送帶間摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能是多少?【答案】(1) 42N (2) 13.5J【解析】【詳解】解：設(shè)滑塊m1與小球碰撞前一直做勻減速運動，根據(jù)動能定理： TOC o 1-5 h z 1212ngL=-nV1 二 m。 HYPERLINK l bookmark3 o Current Document 22解之可得：v1 =4m/s因為 v ,說明假設(shè)合理 HYPERLINK l bookmark15 o Current Document 12滑塊與小球碰撞，由動重寸恒te律：m1V1 = 5 mlvj+m2V2F ng2mtv2i解之得：v2 F ng2mtv2i碰后，對小球，根據(jù)

3、牛頓第二定律:小球受到的拉力： F 42N1(2)設(shè)滑塊與小球碰撞刖的運動時間為t1，則L 一 v0 v1tl2解之得：t1 1s在這過程中，傳送帶運行距離為：S vt1 3m滑塊與傳送帶的相對路程為：X1 L X1 1.5m設(shè)滑塊與小球碰撞后不能回到傳送帶左端，向左運動最大時間為t2則根據(jù)動量定理:m則根據(jù)動量定理:m1gt2m142解之得：t2 2s1四塊向左運動取大位移：xm Vi t?=2m2因為。L ,說明假設(shè)成立，即滑塊最終從傳送帶的右端離開傳送帶1再考慮到滑塊與小球碰后的速度V1 v臨界當(dāng)n=3時，v34v則最小速度為 4vo.【點睛】本題關(guān)鍵是知道兩船避免碰撞的臨界條件是速度相

4、等，應(yīng)用動量守恒即可正確解題，解題 時注意研究對象的選擇以及正方向的選擇.如圖所示，一對雜技演員（都視為質(zhì)點）乘秋千（秋千繩處于水平位置）從A點由靜止出發(fā)繞O點下擺，當(dāng)擺到最低點 B時，女演員在極短時間內(nèi)將男演員沿水平方向推出，然后自己剛好能回到高處A.求男演員落地點C與O點的水平距離s.已知男演員質(zhì)量m1然后自己剛好能回到高處R, C點比O點低5R.和女演員質(zhì)量 m2之比m1 ： R, C點比O點低5R.【答案】8R【解析】 【分析】【詳解】兩演員一起從從 A點擺到B點，只有重力做功，機械能守恒定律，設(shè)總質(zhì)量為 m,則1 2mgRmvmgR2女演員剛好能回到高處，機械能依然守恒：m2gR g

5、m2Vl2女演員在極短時間內(nèi)將男演員沿水平方向推出，兩演員系統(tǒng)動量守恒:（m1 im2）vm2Vl m1V2 根據(jù)題意：m1 ： m2 2有以上四式解得：v2 2 2gR接下來男演員做平拋運動：由 4R 1gt2,得t 檸因而：s v2t 8R；【點睛】8. 一個靜止的鈾核2324.0026U)后衰變成社核兩演員一起從從 8. 一個靜止的鈾核2324.0026U)后衰變成社核U (原子質(zhì)量為232.0372U)放出一個a粒子(原子質(zhì)量為228Th (原子質(zhì)量為228.0287 u ).(已知：原子質(zhì)量單位271u 1,67 10 kg, 1u相當(dāng)于 931MeV)(1)寫出核衰變反應(yīng)方程；(2

6、)算出該核衰變反應(yīng)中釋放出的核能；(3)假設(shè)反應(yīng)中釋放出的核能全部轉(zhuǎn)化為社核和“粒子的動能，則社核獲得的動能有多大?,. 2322284,(1) 92 u 90Th+ 2 He (2)5.49MeV (3)0.095MeV【解析】【詳解】2284 ,902284 ,90Th+ 2He(1) 92 U(2)質(zhì)量虧損 m mu ma m-0,0059u E=Amc2=0.0059 x 931MeV=5.49MeV(3)系統(tǒng)動量守恒，社核和(3)系統(tǒng)動量守恒，社核和“粒子的動量大小相等，即PaEk a所以社核獲得的動能EkThmaPaEk a所以社核獲得的動能EkThmamumTh4E 0.095M

7、eV4 2289.在光滑的水平面上，質(zhì)量m=1kg的物體與另一質(zhì)量為 m物體相碰，碰撞前后它們的位pTh2 PTh2mTh2Pa2maEka E移隨時間變化的情況如圖所示。移隨時間變化的情況如圖所示。求：(1)碰撞前m的速度vi和位的速度V2；(2)另一物體的質(zhì)量 mo【答案】(1)必 4m/s, v2 0； (2) m2 3kg?！窘馕觥吭囶}分析：(1)由st圖象知：碰前，m的速度v1 s - 4 m；s , m2處于靜止 t 4-0狀態(tài)，速度v20(2)由st圖象知：碰后兩物體由共同速度，即發(fā)生完全非彈性碰撞 s 24 16碰后的共同速度v 1m st 12 4根據(jù)動量守恒定律，有：m1V

8、l (m1 m2)v另一物體的質(zhì)量m2 m1 vv 3ml 3kgv考點：st圖象，動量守恒定律10.如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌的水平部分處于豎直向下的B=4T的勻磁場中，兩導(dǎo)軌間R 1 .b棒靜止于軌C點進入軌道的水平.求a、b兩棒的最g 取 10m/s2)距L=0.5m,R 1 .b棒靜止于軌C點進入軌道的水平.求a、b兩棒的最g 取 10m/s2)【答案】2m/s 2J【解析】a棒下滑至C點時速度設(shè)為v。，則由動能定理，有:mgh ；mv； 0mgh ；mv； 0（2分）解得 V0=4m/s；（2 分）此后的運動過程中，a、b兩棒達到共速前，兩棒所受安培力始終等大反向，因此 a、b兩 棒

9、組成的系統(tǒng)動量守恒，有：mvom m v （2 分）解得a、b兩棒共同的最終速度為 v=2m/s,此后兩棒一起做勻速直線運動； 由能量守恒定律可知，整個過程中回路產(chǎn)生的總的焦耳熱為： TOC o 1-5 h z -1212Q mv0 - m m v（2 分） HYPERLINK l bookmark17 o Current Document 22一 則b棒中的焦耳熱Qb -Q（2分）聯(lián)立解得：Qb=2J（2分）11. （20分）如下圖所示，光滑水平面MN&端擋板處有一彈射裝置巳右端N與處于同一高度的水平傳送帶之間的距離可忽略，傳送帶水平部分NQ的長度L=8m,皮帶輪逆時針轉(zhuǎn)動帶動傳送帶以 v

10、= 2m/s 的速度勻速轉(zhuǎn)動。 MN上放置兩個質(zhì)量都為 m = 1 kg 的小物塊A、B,它們與傳送帶間的動摩擦因數(shù)科=0.4 。開始時 A、B靜止，A、B間壓縮一輕質(zhì)彈簧，其彈性勢能 = 16 J ?，F(xiàn)解除鎖定，彈開 A B,并迅速移走彈簧。取g=10m/s2。（1）求物塊B被彈開時速度的大小；（2）求物塊B在傳送帶上向右滑行的最遠(yuǎn)距離及返回水平面MN時的速度Vb;（3） A與P相碰后靜止。當(dāng)物塊 B返回水平面 MN后，A被P彈出，A、B相碰后粘接在一 起向右滑動，要使 A B連接體恰好能到達 Q端，求P對A做的功。【答案】（1） vB 4.0m/ s （2） vB 2m/s（3）W= 16

11、2 J【解析】試題分析：（1 ）（ 6分）解除鎖定彈開 AB過程中，系統(tǒng)機械能守恒： TOC o 1-5 h z Ep 1mvA 1mvB 2 分 22設(shè)向右為正方向，由動量守恒 mvB mvA 02分解得vB vA 4.0m/s2分（2） （6分）B滑上傳送帶做勻減速運動，當(dāng)速度減為零時，滑動的距離最遠(yuǎn)。由動能定理得mgsM 0 mvB 2分22解得S M Vb2m 1分 2 g物塊B在傳送帶上速度減為零后，受傳送帶給它的摩擦力，向左加速，若一直加速，則受 TOC o 1-5 h z 力和位移相同時，物塊 B滑回水平面MN時的速度vB 4m/s ,高于傳送帶速度，說明B滑回過程先加速到與傳送

12、帶共速，后以2m/s的速度做勻速直線運動。 1分物塊B滑回水平面MNB勺速度vB v 2m/ s 2分(3) (8分)彈射裝置將 A彈出后與B碰撞，設(shè)碰撞前 A的速度為VA ,碰撞后A、B共同的速度為V,根據(jù)動量守恒定律，mvA mvB 2mV 2分 HYPERLINK l bookmark23 o Current Document 12A、B恰好滑出平臺 Q端，由能量關(guān)系有 一2mV2 2mgL2分212設(shè)彈射裝置對 A做功為W, W= mvA22分 2由解得W=162 J2分考點：相對運動動能定理動量守恒12. (18分)、如圖所示，固定的光滑平臺左端固定有一光滑的半圓軌道，軌道半徑為R,

13、平臺上靜止放著兩個滑塊 A、B,其質(zhì)量mA=m, mB=2m,兩滑塊間夾有少量炸藥。平臺右側(cè)有一小車，靜止在光滑的水平地面上，小車質(zhì)量M=3m ,車長L=2R車面與平臺的臺面等高，車面粗糙，動摩擦因數(shù) =0.2,右側(cè)地面上有一立樁，立樁與小車右端的距離為S, S在0S, 2R- - R =-R,假設(shè)不合理，滑塊 B會從小車滑離2 此2I8J8滑塊B從滑上小車到共速時克服摩擦力做功為：i +小 3 ,、Kffy =抖-2mg充 + L） = O.4?Kg（ 五 + 2R） = L ImgR【解析】試題分析：(1)、以水平向右為正方向，設(shè)爆炸后滑塊A的速度大小為Va,，一，、，一，一一，一、, =

14、小一-滑塊A在半圓軌道運動，設(shè)到達最高點的速度為Vad,則R 1分得到中。=晚1分 滑塊A在半圓軌道運動過程中,據(jù)動能定理:1 1-X 2/? = 2m4爐的-2m4廿左得：Fn - mASj = m TOC o 1-5 h z 滑塊A在半圓軌道最低點：1 1分I描產(chǎn)出 = m4g + mA = 6mg得：R1分=01分(2)、在A、B=01分(3)、滑塊B滑上小車直到與小車共速，設(shè)為 匕 整個過程中，動量守恒：陰刖+步共k分2vb展正廿二=得：一 55 1分廿至一踞 21K=滑塊B從滑上小車到共速時的位移為-2Mg 1 1分小車從開始運動到共速時的位移為兩者位移之差(即滑塊 B相對小車的位移)為:小車從開始運動到共速時的位移為兩者位移之差(即滑塊 B相對小車的位移)為:即滑塊B與小車在達到共速時未掉下小車。1分當(dāng)小車與立樁碰撞后小車停止，然后滑塊B以V共向