(物理)物理動量守恒定律題20套(帶答案)及分析(物理)物理動量守恒定律題20套(帶答案)及分析10/10(物理)物理動量守恒定律題20套(帶答案)及分析（物理）物理動量守恒定律題

20套(帶答案)及分析一、高考物理精講專題動量守恒定律1．在圖所示足夠長的圓滑水平面上，用質(zhì)量分別為

3kg和

1kg的甲、乙兩滑塊，將僅與甲拴接的輕彈簧壓緊后處于靜止狀態(tài)．乙的右邊有一擋板恢還原長時，甲的速度大小為2m/s，此時乙還沒有與

P.現(xiàn)將兩滑塊由靜止開釋，當彈簧P相撞．①求彈簧恢還原長時乙的速度大?。虎谌粢遗c擋板P碰撞反彈后，不可以再與彈簧發(fā)生碰撞．求擋板

P對乙的沖量的最大值．【答案】v乙＝6m/s.I＝8N【分析】【詳解】（1）當彈簧恢還原長時，設(shè)甲乙的速度分別為左的方向為正方向，由動量守恒定律可得：

和，對兩滑塊及彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)，設(shè)向又知聯(lián)立以上方程可得，方向向右。2）乙反彈后甲乙恰好不發(fā)生碰撞，則說明乙反彈的的速度最大為由動量定理可得，擋板對乙滑塊沖量的最大值為：2．運載火箭是人類進行太空研究的重要工具，一般采納多級發(fā)射的設(shè)計構(gòu)造來提升其運載能力。某興趣小組制作了兩種火箭模型來研究多級構(gòu)造的優(yōu)勝性，模型甲內(nèi)部裝有△m=100g的壓縮氣體，總質(zhì)量為M=lkg，點火后所有壓縮氣體以vo=570m/s的速度從底部噴口在極短的時間內(nèi)豎直向下噴出；模型乙分為兩級，每級內(nèi)部各裝有m的壓縮氣體，每級總2質(zhì)量均為M，點火后模型后部第一級內(nèi)的所有壓縮氣體以速度v2o從底部噴口在極短時間內(nèi)豎直向下噴出，噴出后經(jīng)過2s時第一級走開，同時第二級內(nèi)所有壓縮氣體仍以速度vo從第二級底部在極短時間內(nèi)豎直向下噴出。噴氣過程中的重力和整個過程中的空氣阻力忽視不計，g取10m／s2，求兩種模型上漲的最大高度之差?！敬鸢浮俊痉治觥繉δＰ图祝?Mmv甲mv0v甲21085200.56mh甲=m2g9對模型乙第一級噴氣：0Mmv乙1mv022解得：v乙130ms2s末：v乙‘1=v乙1gt10msh乙1=v乙21v'乙2140m2g對模型乙第一級噴氣：Mv乙‘1=（Mm)v乙2mv02222解得：v乙2=670m9sh乙2=v乙2222445m277.10m2g81可得：hh乙1+h乙2h甲=9440m116.54m。813．在互相平行且足夠長的兩根水平圓滑的硬桿上，衣著三個半徑同樣的剛性球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連線與桿垂直而且彈簧恰好處于原長狀態(tài)，A球以v0=9m/s的速度向左運動，與同一桿上的B球發(fā)生完滿非彈性碰撞（碰撞時間極短），求：1）A球與B球碰撞中耗資的機械能；2）在今后的運動過程中彈簧的最大彈性勢能；3）在今后的運動過程中B球的最小速度．【答案】（1）；（2）；（3）零．【分析】試題分析：（1）A、B發(fā)生完滿非彈性碰撞，依據(jù)動量守恒定律有：碰后A、B的共同速度損失的機械能2）A、B、C系統(tǒng)所受合外力為零，動量守恒，機械能守恒，三者速度同樣時，彈簧的彈性勢能最大依據(jù)動量守恒定律有：三者共同速度最大彈性勢能（3）三者第一次有共同速度時，彈簧處于伸長狀態(tài)，

A、B在前，C在后．今后

C向左加速，A、B的加快度沿桿向右，直到彈簧恢還原長，故

A、B連續(xù)向左減速，若能減速到零則再向右加快．彈簧第一次恢還原長時，取向左為正方向，依據(jù)動量守恒定律有：依據(jù)機械能守恒定律：此時A、B的速度，C的速度可知碰后A、B已由向左的共同速度減小到零后反向加快到向右的，故的最小速度為零．考點：動量守恒定律的應(yīng)用，彈性碰撞和完滿非彈性碰撞．【名師點睛】A、B發(fā)生彈性碰撞，碰撞的過程中動量守恒、機械能守恒，聯(lián)合動量守恒定律和機械能守恒定律求出A球與B球碰撞中耗資的機械能．當B、C速度相等時，彈簧伸長量最大，彈性勢能最大，聯(lián)合B、C在水平方向上動量守恒、能量守恒求出最大的彈性勢能．彈簧第一次恢還原長時，由系統(tǒng)的動量守恒和能量守恒聯(lián)合解答

B4．兩個質(zhì)量分別為mA、mB0.1kg的小滑塊A、B和一根輕質(zhì)短彈簧，彈簧的一端與小滑塊A粘連，另一端與小滑塊B接觸而不粘連.現(xiàn)使小滑塊A和B之間夾著被壓縮的輕質(zhì)彈簧，處于鎖定狀態(tài)，一同以速度v03m/s在水平面上做勻速直線運動，如題8圖所示.一段時間后，忽然消除鎖定（消除鎖定沒有機械能損失），兩滑塊仍沿水平面做直線運動，兩滑塊在水平面分別后，小滑塊B沖上斜面的高度為h1.5m.斜面傾角37o，小滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.15，水平面與斜面圓滑連結(jié).重力加快度g取10m/s2.求：（提示：sin37o0.6，cos37o0.8）1）A、B滑塊分別時，B滑塊的速度大小.2）消除鎖定前彈簧的彈性勢能.【答案】（1）vB6m/s（2）EP0.6J【分析】試題分析：（1）設(shè)分別時A、B的速度分別為vA、vB，小滑塊B沖上斜面軌道過程中，由動能定理有：mBghmBghcos1mBvB2①（3sin2分）代入已知數(shù)據(jù)解得：vB6m/s②（2分）（2）由動量守恒定律得：(mAmB)v0mAvAmBvB③（3分）解得：vA2m/s（2分）由能量守恒得：1(mAmB)v02EP1mAvA21mBvB2④（4分）222解得：EP⑤（2分）考點：此題察看了動能定理、動量守恒定律、能量守恒定律.5．以以下圖，一小車置于圓滑水平面上，輕質(zhì)彈簧右端固定，左端栓連物塊b,小車質(zhì)量M=3kg，AO部分粗拙且長L=2m，動摩擦因數(shù)μ，OB部分圓滑．另一小物塊a．放在車的最左端，和車一同以v0=4m/s的速度向右勻速運動，車撞到固定擋板后剎時速度變成零，但不與擋板粘連．已知車OB部分的長度大于彈簧的自然長度，彈簧素來處于彈性限度內(nèi)．a(chǎn)、b兩物塊視為質(zhì)點質(zhì)量均為m=1kg，碰撞時間極短且不粘連，碰后一同向右運動．（取g=10m/s2）求：(1)物塊a與b碰后的速度大??；(2)當物塊a相對小車靜止時小車右端B到擋板的距離；(3)當物塊a相對小車靜止時在小車上的地點到O點的距離．【答案】(1)1m/s(2)【分析】試題分析：（代入數(shù)據(jù)解得

1）對物塊a，由動能定理得：a與b碰前速度：

；a、b碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以

a的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：

，代入數(shù)據(jù)解得：

；（2）當彈簧恢復(fù)到原長時兩物塊分別，

a以

在小車上向左滑動，當與車同速時，以向左為正方向，由動量守恒定律得：代入數(shù)據(jù)解得：，

，對小車，由動能定理得：

，代入數(shù)據(jù)解得，同速時車

B端距擋板的距離：

；（3）由能量守恒得：

，解得滑塊a與車相對靜止時與O點距離：；考點：動量守恒定律、動能定理?！久麕燑c睛】此題察看了求速度、距離問題，分析清楚運動過程、應(yīng)用動量守恒定律、動能定理、能量守恒定律即可正確解題。6．以以下圖，在圓滑的水平面上擱置一個質(zhì)量為2m的木板B，B的左端擱置一個質(zhì)量為m的物塊AAB之間的動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)有質(zhì)量為m的小球以水平速度0飛來，已知、與A物塊碰撞后立刻粘住，在整個運動過程中物塊A素來未滑離木板B，且物塊A和小球均可視為質(zhì)點(重力加快度g)．求：①物塊A相對B靜止后的速度大??；②木板B最少多長．v02【答案】①0.25v0．②Lg16【分析】試題分析：（1）設(shè)小球和物體A碰撞后二者的速度為v1，三者相對靜止后速度為v2，規(guī)定向右為正方向，依據(jù)動量守恒得，mv0=2mv1，①（2分）2mv1=4mv2②（2分）聯(lián)立①②得，v20．（1分）（2）當A在木板B上滑動時，系統(tǒng)的動能轉(zhuǎn)變成摩擦熱，設(shè)木板B的長度為L，假定A剛好滑到B的右端時共速，則由能量守恒得，③（2分）聯(lián)立①②③得，L=考點：動量守恒，能量守恒．【名師點睛】小球與A碰撞過程中動量守恒，三者構(gòu)成的系統(tǒng)動量也守恒，聯(lián)合動量守恒定律求出物塊A相對B靜止后的速度大?。粚ψ訌椇虯共速后到三種共速的過程，運用能量守恒定律求出木板的最少長度．7．以以下圖，一質(zhì)量m1=0.45kg的平頂小車靜止在圓滑的水平軌道上．車頂右端放一質(zhì)量m2=0.4kg的小物體，小物體可視為質(zhì)點．現(xiàn)有一質(zhì)量m0=0.05kg的子彈以水平速度v0=100m/s射中小車左端，并留在車中，已知子彈與車互相作用時間極短，小物體與車間的動摩擦因數(shù)為μ，最后小物體以5m/s的速度走開小車．g取10m/s2．求：1）子彈從射入小車到相對小車靜止的過程中對小車的沖量大?。?）小車的長度．【答案】（1）4.5Ns（2）【分析】①子彈進入小車的過程中，子彈與小車構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒，有：m0vo(m0m1)v1，可解得v110m/s；對子彈由動量定理有：Imv1mv0，s(或kgm/s)；②三物體構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律有：(m0m1)v1(m0m1)v2m2v；設(shè)小車長為L，由能量守恒有：m2gL1(m0m1)v121(m0m1)v221m2v2222聯(lián)立并代入數(shù)值得L＝；點睛：子彈擊中小車過程子彈與小車構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律可以求出小車的速度，依據(jù)動量定理可求子彈對小車的沖量；對子彈、物塊、小車構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒，對系統(tǒng)應(yīng)用動量守恒定律與能量守恒定律可以求出小車的長度．8．一列火車總質(zhì)量為M，在平直軌道上以速度v勻速行駛，忽然最后一節(jié)質(zhì)量為m的車廂脫鉤，假定火車所受的阻力與質(zhì)量成正比，牽引力不變，當最后一節(jié)車廂恰好靜止時，前面火車的速度大小為多少？【答案】Mv/(M-m)【分析】【詳解】因整車勻速運動，故整體合外力為零；脫鉤后合外力仍為零，系統(tǒng)的動量守恒．取列車本來速度方向為正方向．由動量守恒定律，可得MvMmvm0解得，前面列車的速度為Mv；vMm9．在圓滑的水平面上，質(zhì)量m1=1kg的物體與另一質(zhì)量為m2物體相碰，碰撞前后它們的位移隨時間變化的狀況以以下圖。求：（1）碰撞前m的速度v和m的速度v；1122（2）另一物體的質(zhì)量m。2【答案】（1）v14ms，v20；（2）m23kg?！痉治觥吭囶}分析：（1）由s—t圖象知：碰前，s16-04ms，m處于靜止14-02t狀態(tài)，速度v20（2）由s—t圖象知：碰后兩物體由共同速度，即發(fā)生完滿非彈性碰撞碰后的共同速度vs2416t121ms4依據(jù)動量守恒定律，有：m1v1(m1m2)v另一物體的質(zhì)量v1v3kgm2m13m1v考點：s—t圖象，動量守恒定律10．以以下圖，在圓滑的水平面上有一長為L的木板，其右邊邊沿放有小滑塊，與木板BCB完滿同樣的木板A以必定的速度向左運動，與木板B發(fā)生正碰，碰后二者粘在一同并繼續(xù)向左運動，最后滑塊C恰好沒有從木板A上掉下．已知木板A、B和滑塊C的質(zhì)量均為m，C與A、B之間的動摩擦因數(shù)均為μ.求：木板A與B碰前的速度v0；整個過程中木板B對木板A的沖量I.【答案】(1)2(2)－，負號表示B對A的沖量方向向右【分析】(1)木板A、B碰后剎時速度為v1，碰撞過程中動量守恒，以A的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得mv0＝2mv1.A、B粘為一體后經(jīng)過摩擦力與C發(fā)生作用，最后有共同的速度v2，此過程中動量守恒，以A的速度方向為正方向，由動量守恒定律得2mv1＝3mv.2C在A上滑動過程中，由能量守恒定律得－μmgL＝·3mv－·2mv.聯(lián)立以上三式解得v0＝2.(2)依據(jù)動量定理可知，B對A的沖量與A對B的沖量等大反向，則I的大小等于B的動量變化量，即I＝－mv2＝－，負號表示B對A的沖量方向向右。11．以以下圖，一質(zhì)量為M的平板車B放在圓滑水平面上，在其右端放一質(zhì)量為木塊A，m＜M,A、B間粗拙，現(xiàn)給A和B以大小相等、方向相反的初速度v0,使左運動，B開始向右運動，最后A不會滑離B，求：

m的小A開始向1）A、B最后的速度大小和方向；2）從地面上看，小木塊向左運動到離出發(fā)點最遠處時，平板車的速度大小和方向．【答案】（1）Mmv0（2）2Mmv02Mm2Mg【分析】試題分析：（1）由A、B系統(tǒng)動量守恒定律得：Mv0—mv0=（M+m）v①因此v=v0方向向右（2）A向左運動速度減為零時，抵達最遠處，設(shè)此時速度為v′,則由動量守恒定律得：Mv0—mv0="Mv′"vMv0mv0方向向右M考點：動量守恒定律；談?wù)摚捍祟}主要察看了動量守恒定律得直策應(yīng)用，難度適中．12．在豎直平面內(nèi)有一個半圓形軌道ABC，半徑為R，以以下圖，A、C兩點的連線水平，B點為軌道最低點.此中AB部分是圓滑的，BC部分是粗拙的.有一個質(zhì)量為m的乙物體靜止在B處，另一個質(zhì)量為2m的甲物體從A點無初速度開釋，甲物體運動到軌道最低點與乙物體發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，碰撞后聯(lián)合成一個整體，甲乙構(gòu)成的整體滑上BC軌道，最高運動到D點，OD與OB連線的夾角θo甲、乙兩物體可以看作質(zhì)點，重力加60.速度為g，求：(1)甲物與乙物體碰撞過程中，甲物體遇到的沖量．(2)甲物體與乙物體碰撞后的剎時，甲乙構(gòu)成的整體對軌道最低點的壓力．(3)甲乙構(gòu)成的整體從B運動到D的過程中，摩擦力對其做的功．【答案】(1)2m2gR，方向水平向右．(2)壓力大小為：17mg，方向豎直向33下．(3)Wf=1mgR．6【分析】【分析】(1)先研究甲物體從A點下滑到B點的過程，依據(jù)機械能守恒定律求出A剛下滑到B點時的速度，再由動量守恒定律求出碰撞后甲乙的共同速度，即可對甲，運用動量定理求甲物與乙物體碰撞過程中，甲物體遇到的沖量．(2)甲物體與乙物體碰撞后的剎時，關(guān)于甲乙構(gòu)成的整體，由牛頓第二定律求出軌道對整體的支持力，再由牛頓第三定律求得整體對軌道最低點的壓力．(3)甲乙構(gòu)成的整體從B運動到D的過程中，運用動量定理求摩擦力對其做的功．【詳解】1甲物體從A點下滑到B點的過程，依據(jù)機械能守恒定律得：2mgR12mv02，2解得：v02gR，甲乙碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，取向左方向為正，依據(jù)動量守恒