高中物理动量大题(含答案)

高中物理动量大题与解析1．（2017•平顶山模拟）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=，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．解：（1）对物块a，由动能定理得：，代入数据解得a与b碰前速度：v1=2m/s；

^

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：mv1=2mv2，代入数据解得：v2=1m/s；

（2）当弹簧恢复到原长时两物块分离，a以v2=1m/s在小车上向左滑动，当与车同速时，以向左为正方向，由动量守恒定律得：mv2=（M+m）v3，代入数据解得：v3=s，

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：；

)

答：（1））物块a与b碰后的速度大小为1m/s；

（2）当物块a相对小车静止时小车右端B到挡板的距离为

（3）当物块a相对小车静止时在小车上的位置到O点的距离为．

2．（2017•肇庆二模）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V0滑离B，恰好能到达C的最高点．A、B、C的质量均为m，试求：

（1）木板B上表面的动摩擦因素μ；

（2）圆弧槽C的半径R ；

（3）当A滑离C时，C的速度．

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解：（1）当A在B上滑动时，A与BC整体发生作用，规定向左为正方向，由于水平面光滑，A与BC组成的系统动量守恒，有：mv0=m×v0+2mv1

得：v 1=v0

由能量守恒得知系统动能的减小量等于滑动过程中产生的内能，有：

Q=μmgL=m﹣m﹣×2m

得：μ=

（2）当A滑上C，B与C分离，A 与C发生作用，设到达最高点时速度相等为V2，规定向左为正方向，由于水平面光滑，A与C 组成的系统动量守恒，有：

m×v0+mv1=（m+m）V2，

^

得：V 2=

A与C组成的系统机械能守恒，有：

m+m=×（2m）+mgR

得：R=

（3）当A滑下C时，设A的速度为V A，C的速度为V C，规定向

左为正方向，A与C组成的系统动量守恒，有：

m×v0+mv1=mv A +mv C

A与C组成的系统动能守恒，有：

m +m=m+m

!

解得：V C =．

答：（1）木板B 上表面的动摩擦因素为；

（2）圆弧槽C的半径为；

（3）当A滑离C时，C的速度是．

3．（2017•惠州模拟）如图所示，一质量M=的小物块B在足够长的光滑水平台面上静止不动，其右侧固定有一轻质水平弹簧（处于原长）．台面的右边平滑对接有一等高的水平传送带，传送带始终以υ=1m/s的速率逆时针转动．另一质量m=的小物块A以速度υ0=4m/s水平滑上传送带的右端．已知物块A与传送带之间的动摩擦因数μ=，传送带左右两端的距离l=，滑块A、B均视为质点，忽略空气阻力，取g=10m/s2．

（1）求物块A第一次到达传送带左端时速度大小；

（2）求物块A第一次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能E pm ；（3）物块A会不会第二次压缩弹簧

`

解：（1）物块A从传送带的右端滑到左端的过程，根据动能定理有：mυ12﹣mυ02=﹣μmgl

代入数据解得：υ1=3m/s

因为υ1＞υ

所以物块A第一次到达传送带左端时速度大小为3m/s．

（2）物块A第一次压缩弹簧过程中，当物块A和B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律有：mυ1=（M+m ）

υ′

根据机械能守恒定律有：E pm=mυ12﹣（M+m ）υ′2

代入数据解得：E pm=．

【

（3）物块A第一次压缩弹簧前后动量和动能均守恒，有：mυ1=mυ1′+Mυ2′

mυ12=mυ1′2+Mυ2′2

解得：υ1′=υ1=﹣s，υ2′=υ1

代入数据解得：υ1′=﹣s，υ2′=s

根据动能定理有：0﹣m υ1′2=﹣μmgl1

代入数据解得：l1=

因为l1＜l

\

所以物块A第二次向左到达传送带左端时的速度υ1″=υ=1m/s 根据υ1″＜υ2′，可得物块A不会第二次压缩弹簧．

答：（1）物块A第一次到达传送带左端时速度大小为3m/s；（2）物块A第一次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能E pm为；（3）物块A不会第二次压缩弹簧．

4．（2017•盐城一模）历史上美国宇航局曾经完成了用“深度撞击”号探测器释放的撞击器“击中”坦普尔1号彗星的实验．探测器上所携带的重达370kg的彗星“撞击器”将以×104m/s的速度径直撞向彗星的彗核部分，撞击彗星后“撞击器”融化消失，这次撞击使该彗星自身的运行速度出现×10﹣7m/s的改变．已知普朗克常量h=×10﹣34J•s．（计算结果保留两位有效数字）．求：

①撞击前彗星“撞击器”对应物质波波长；

②根据题中相关信息数据估算出彗星的质量．

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解：①撞击前彗星“撞击器”的动量为：

P=mυ=370××104=×106kg•m/s