2018年高考物理一轮复习专题27动量守恒定律及其应用（练）（含解

。 。 。 。 内部文件，版权追溯 内部文件，版权追溯 内部文件，版权追溯 专题27 动量守恒定律及其应用

1．如图所示，在水平面上依次放置小物块A和C以及曲面劈B,其中A与C的质量相等均为m，曲面劈B的质量M=3m,劈B的曲面下端与水平面相切，且劈B足够高，各接触面均光滑。现让小物块C以水平速度v0向右运动，与A发生碰撞，碰撞后两个小物块粘在一起又滑上劈B。求：

（1）碰撞过程中系统损失的机械能；

(2)碰后物块A与C在曲面劈B上能够达到的最大高度。

23v012【答案】（1）E损?mv0（2）h?

40g4 1

【名师点睛】分析清楚物体运动过程是正确解题的关键，应用动量守恒定律与机械能守恒定律可以解题．要注意ABC系统水平方向动量守恒，系统整体动量不守恒.

2．如图所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的

14圆弧槽C，与长木板接触但不相连，圆弧槽的下端与木板上表面相平，B、C静止在水平面上。现有滑块A以初速v0从右端滑上B，并以质量均为m，试求： C B v0 A

（1）木板B上表面的动摩擦因素μ； （2）

1v0滑离B，恰好能到达C的最高点。A、B、C的21圆弧槽C的半径R； 422（3）当A滑离C时，C的速度。

5v0v0v【答案】（1）??；（2）R?；（3）vc?0。

216gL64g 2

（3）当A滑下C时，设A的速度为vA，C的速度为vC，A与C组成的系统动量守恒:

mv0?mv1＝mvA?mvC ⑨（1分） 21v021v021122m()?m()＝mvA?mvC ⑩（1分） 222422A与C组成的系统动能守恒：联立⑧⑨式解得：vc?v0 11（2分） ○23．如图所示，在水平桌面上放置一质量为M且够长的木板，木板上再叠放一质量为m的滑块，木板与桌面间的动摩擦因数为μ1，滑块与木板间的动摩擦因数为μ2，开始时滑块与木板均静止。今在木板上施加一水平拉力F，它随时间t的变化关系为F=kt，k为已知的比例系数。假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，求滑块刚好开始在木板上滑动时

（1）拉力作用的时间； （2）木板的速度【答案】（1）t2????2??M?m?g?1k（2）v??M?m?22?2g2k

3

【名师点睛】1、当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法；而在分析系统内各物体（或一个物体各部分）间的相互作用时常用隔离法．

2、整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法．

4．如图所示，光滑水平面上放着质量都为m的物块A和B，A紧靠着固定的竖直挡板，A、B 间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接），用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能为92mv0．在A、B间系一轻质细绳，细绳的长略大于弹簧的自然长度．放手后绳在短暂时2间内被拉断，之后B继续向右运动，一段时间后与向左匀速运动、速度为v0的物块C发生碰撞，碰后B、C立刻形成粘合体并停止运动，C的质量为2m．求：

v0ABC (1) B、C相撞前一瞬间B的速度大小；(2)绳被拉断过程中，绳对A所做的功W． 【答案】（1）2v0（2）

12mv0 24

【名师点睛】本题主要考查了动量守恒定律以及动能定理的直接应用，要求同学们能正确分析物体的受力情况，知道弹簧恢复原长时，弹性势能全部转化为物块B的动能，明确应用动量守恒定律解题时要规定正方向，难度适中。

5．如图所示，滑块A静止在光滑水平面上，被水平飞来的子弹击中但没有穿出，已知A的质量m =0.99kg，子弹的质量为m0=10g，速度为400m/s，试求：

（1）子弹击中A后共同运动的速度;

（2）子弹和滑块构成的系统机械能损失了多少焦耳？ 【答案】（1）v?4?m/s?（2）?E?792J

【名师点睛】满足下列情景之一的，即满足动量守恒定律：⑴系统不受外力或者所受外力之和为零；

⑵系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计；⑶系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方向上动量守恒。⑷全过程的某一阶段系统受的合外力为零，则该阶段系统动量守

5

恒

1．如图所示，绝缘水平面上有宽l＝0.4 m的匀强电场区域，场强E＝6×10N／C，方向水平向左。不带电的物块B静止在电场边缘的O点；带电量q＝＋5×10 C、质量m＝1×10

－2

－8

5

kg的物块A在距O点x＝2.25 m处以v0＝5 m／s的水平初速度向右运动，并与B发生碰

撞。假设碰撞前后A、B构成的系统没有动能损失，A的质量是B的k（k＞1）倍，A、B与水平面间的动摩擦因数均为μ＝0.2，物块可视为质点，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，且A的电荷量始终不变，g取10 m／s。

x

A

v0

l

B E O

右

2

左

（1）求A到达O点与B碰撞前的速度大小； （2）求碰撞后瞬间A和B的速度大小；

（3）讨论k在不同取值范围时电场力对A做的功。 【答案】（1）4m/s （2）v1?4?k?1? v2?k?128k（3）见解析 k?12【解析】（1）由动能定理可知 ；?μmgx?1mv2?1mv0， 得v＝4 m／s

2（2）mv?mv1?mv2

k111m22mv2?mv1??v2 222k得v1?4?k?1? v2?k?128k k?12（3）①1mv1＞μmgl?qEl 即k＞3

W??qEl

得W＝－1.2×10②若1＜k≤3

－2

J

qE＞μmg 得W＝0

2．如图所示，质量为2m的木板A静止在光滑水平面上，其左端与固定台阶相距S，长木板的右端固定一半径为R光滑的四分之一圆弧，圆弧的下端与木板水平相切但不相连。质量为

m的滑块B（可视为质点）以初速度v0?2gR从圆弧的顶端沿圆弧下滑，当B到达最低点

时，B从A右端的上表面水平滑入同时撤走圆弧．A与台阶碰撞无机械能损失，不计空气阻

6

力，A、B之间动摩擦因数为μ，A足够长，B不会从A表面滑出；重力加速度为g．试分析下列问题：

Bv0台阶 A S （1）滑块B到圆弧底端时的速度大小v1； （2）A与台阶只发生一次碰撞，求S满足的条件；

（3）S在满足（2）条件下，讨论A与台阶碰撞前瞬间B的速度。 【答案】（1）v1?2gR （2）S?R （3）vB?2gR或2g(R??S) 4?3

（3）设S=S0时，A左端到台阶板前瞬间，A、B恰好达到共同速度vAB，由动量守定律得： mv1?(m?2m)vAB ⑦

对A应用动能定理：μmgS0?联立⑦⑧得：S0?4R

9?12 ⑧ ?2mvAB2 7

讨论： （i）当S?S0即S?4R时，AB共速后A才与挡板碰撞． 9?33由⑦式可得A与台阶碰撞前瞬间的A、B的共同速度为：vAB?v1?2gR 即A与台阶碰撞前瞬间B的速度为：vB?vAB?v1?2gR

33

3．如图所示，光滑水平面AB与半径R=0.4m的光滑竖直半圆轨道BCD在B点相切，D为轨道最高点．用轻质细线连接甲、乙两小球，中间夹一处于压缩的轻质弹簧，弹簧与甲、乙两球不拴接．甲球的质量为m1=0.1kg，乙球的质量为m2=0.3kg，甲、乙两球静止在光滑的水平面上．现固定甲球，烧断细线，乙球离开弹簧后进入半圆轨道，通过D点平抛的落地点距B点0.8m．重力加速度g取10m/s，甲、乙两球可看作质点．

2

①试求细线烧断前弹簧的弹性势能；

②若甲球不固定，烧断细线，求乙球离开弹簧后进入半圆轨道能达到的最大高度． 【答案】①弹性势能是2.4 …… 此处隐藏：3801字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……