高考物理动量守恒定律真题汇编(含答案)

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

1．两个质量分别为mA?0.3kg、mB?0.1kg的小滑块A、B和一根轻质短弹簧，弹簧的

一端与小滑块A粘连，另一端与小滑块B接触而不粘连.现使小滑块A和B之间夹着被压缩的轻质弹簧，处于锁定状态，一起以速度v0?3m/s在水平面上做匀速直线运动，如题8图所示.一段时间后，突然解除锁定（解除锁定没有机械能损失），两滑块仍沿水平面做直线运动，两滑块在水平面分离后，小滑块B冲上斜面的高度为h?1.5m.斜面倾角

??37o，小滑块与斜面间的动摩擦因数为??0.15，水平面与斜面圆滑连接.重力加速度

g取10m/s2.求：（提示：sin37o?0.6，cos37o?0.8）

（1）A、B滑块分离时，B滑块的速度大小. （2）解除锁定前弹簧的弹性势能.

【答案】（1）vB?6m/s （2）EP?0.6J 【解析】

试题分析：（1）设分离时A、B的速度分别为vA、vB， 小滑块B冲上斜面轨道过程中，由动能定理有：mBgh??mBgh?分）

代入已知数据解得：vB?6m/s ② （2分）

（2）由动量守恒定律得：(mA?mB)v0?mAvA?mBvB ③ （3分） 解得：vA?2m/s （2分） 由能量守恒得：

cos?12 ① （3?mBvBsin?2111222 ④ （4分） (mA?mB)v0?EP?mAvA?mBvB222解得：EP?0.6J ⑤ （2分）

考点：本题考查了动能定理、动量守恒定律、能量守恒定律.

2．如图所示，一小车置于光滑水平面上，轻质弹簧右端固定，左端栓连物块b,小车质量M=3kg，AO部分粗糙且长L=2m，动摩擦因数μ=0.3，OB部分光滑．另一小物块a．放在车的最左端，和车一起以v0=4m/s的速度向右匀速运动，车撞到固定挡板后瞬间速度变为零，但不与挡板粘连．已知车OB部分的长度大于弹簧的自然长度，弹簧始终处于弹性限度内．a、b两物块视为质点质量均为m=1kg，碰撞时间极短且不粘连，碰后一起向右运动．（取g=10m/s2）求：

(1)物块a与b碰后的速度大小；

(2)当物块a相对小车静止时小车右端B到挡板的距离； (3)当物块a相对小车静止时在小车上的位置到O点的距离． 【答案】(1)1m/s (2)【解析】

试题分析：（1）对物块a，由动能定理得：代入数据解得a与b碰前速度：

；

(3) x=0.125m

a、b碰撞过程系统动量守恒，以a的初速度方向为正方向， 由动量守恒定律得：

，代入数据解得：

；

在小车上向左滑动，当与车同速

，

（2）当弹簧恢复到原长时两物块分离，a以时，以向左为正方向，由动量守恒定律得：代入数据解得：对小车，由动能定理得：

，

，

代入数据解得，同速时车B端距挡板的距离：（3）由能量守恒得：

解得滑块a与车相对静止时与O点距离：考点：动量守恒定律、动能定理。

，

；

；

【名师点睛】本题考查了求速度、距离问题，分析清楚运动过程、应用动量守恒定律、动能定理、能量守恒定律即可正确解题。

3．如图，质量分别为m1=1.0kg和m2=2.0kg的弹性小球a、b，用轻绳紧紧的把它们捆在一起，使它们发生微小的形变．该系统以速度v0=0.10m/s沿光滑水平面向右做直线运动．某时刻轻绳突然自动断开，断开后两球仍沿原直线运动．经过时间t=5.0s后，测得两球相距s=4.5m，则刚分离时，a球、b球的速度大小分别为_____________、______________；两球分开过程中释放的弹性势能为_____________．

【答案】①0.7m/s, -0.2m/s ②0.27J 【解析】

试题分析：①根据已知，由动量守恒定律得联立得

②由能量守恒得

代入数据得

考点：考查了动量守恒，能量守恒定律的应用

【名师点睛】关键是对过程分析清楚，搞清楚过程中初始量与末时量，然后根据动量守恒定律与能量守恒定律分析解题

4．光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为mA?3m、mB?mC?m，开始时B、C均静止，A以初速度v0向右运动，A与B相撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变．求B与C碰撞前B的速度大小．

【答案】vB?【解析】 【分析】 【详解】

设A与B碰撞后，A的速度为vA，B与C碰撞前B的速度为VB，B与C碰撞后粘在一起的速度为v，由动量守恒定律得： 对A、B木块：

6v0 5mAv0?mAvA?mBvB

对B、C木块：

mBvB??mB?mC?v

由A与B间的距离保持不变可知vA?v 联立代入数据得：

6vB?v0．

5

5．（1）（6分）一质子束入射到静止靶核13AI上，产生如下核反应：p+13AI→x+n式中p代表质子，n代表中子，x代表核反应产生的新核。由反应式可知，新核x的质子数为 ，中子数为 。

（2）（9分）在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A和B，两者相距为d。现给A一初速度，使A与B发生弹性正碰，碰撞时间极短：当两木块都停止运动后，相距仍然为d。已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ，B的质量为A的2倍，重力加速度大小为

2727g。求A的初速度的大小。

【答案】（1）14 13 （2）5.6?gd 127271【解析】（1）由1H?13Al?14X?0n，由质量数守恒定律和电荷数守恒可得，新核的

质子数为14，中子数为13。

（2）设物块A的初速度为v0，运动距离d的速度为v，A、B碰后的速度分别为v1、v2，运动的距离分别为x1、x2，由于A、B发生弹性正碰,时间极短,所以碰撞墙后动量守恒，动能守恒，有

mAv?mAv1?mBv2 ①

111mAv2?mAv12?mBv22 ② 222①②联立解得v1?mA?mB2mA12v??v ③ v2?v?v ④

mA?mB3mA?mB3A、B与地面的动摩擦因数均为?，有动能定理得??mAgx1?0?12mv1⑤ 212 ⑥ ??mBgx2?0?mv22由题意知x1?x2?d ⑦ 再由??mAgd?112 ⑧ mAv2?mAv022联立③至⑧式解得v0?28?gd?5.6?gd ⑨ 5另解：由牛顿第二定律得?mg?ma,⑤ 所以A、B的加速度均为a??g ⑥

A、B均做匀减速直线运动

22对A物体有：碰前v?v0?2ad ⑦

2碰后:A物体反向匀减速运动：0?v1?2ax1 ⑧