高中物理动量大题(含答案)-精选.pdf

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=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．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=0.25m/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：=0.03125m；（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

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0.03125m

（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0.125m．

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．

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：v1=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：V2=

A与C组成的系统机械能守恒，有：

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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=0.4kg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=0.1kg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=0.1，传送带左右两端的距离l=3.5m，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

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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：m υ1=（M+m ）υ′

根据机械能守恒定律有：E pm =m υ12

﹣（M+m ）υ′2

代入数据解得：E pm =0.36J ．

（3）物块A 第一次压缩弹簧前后动量和动能均守恒，有：m υ1=m υ1′+M υ2′

m υ12=

m υ1′

2+M υ2′2

解得：υ

1′＝υ1=﹣1.8m/s ，υ

2′＝υ1代入数据解得：υ

1′＝﹣1.8m/s ，υ2′=1.2m/s 根据动能定理有：0﹣m υ1′2

=﹣μmgl 1代入数据解得：l 1=1.62m 因为l 1＜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

0.36J ；

（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1.0×104

m/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

1.0×10﹣7

m/s 的改变．已知普朗克常