高考物理一轮复习试题 动量守恒

这是一份高考物理一轮复习试题 动量守恒，共8页。试卷主要包含了5m/s 、L=9等内容，欢迎下载使用。
（2）系统运动过程中弹簧的最大弹性势能．
2．如图所示，三个可视为质点的滑块质量分别为mA=m，mB=2m，mC=3m，放在光滑水平面上，三滑块均在同一直线上．一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，B、C均静止．现滑块A以速度与滑块B发生碰撞（碰撞时间极短）后粘在一起，并压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平面上匀速运动，求：
①被压缩弹簧的最大弹性势能
②滑块C脱离弹簧后AB、C三者的速度
3．如图所示，光滑水平面上有三个滑块A．B．C，质量分别为，，A．B以共同速度向右运动，C静止。某时刻细绳突然断开，A．B被完全弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同。求：
①B．C碰撞前的瞬间B的速度；
②整个运动过程中，弹簧释放的弹性势能与系统损失的机械能之比。
4．如图所示，有一质量为的平板小车静止在光滑的水平地面上，现有质量均为的小物块A和B（均可视为质点），由车上P处开始，A以初速度 向左运动，B同时以向右运动。最终A、B两物块恰好停在小车两端没有脱离小车。两物块与小车间的动摩擦因数都为 ，取。
求：（1）求小车总长L；
（2）B在小车上滑动的过程中产生的热量；
（3）从A、B开始运动计时，经6s小车离原位置的距离．
5．如图,在光滑水平轨道上有三个小球A、B、C、质量分别为mA=3m，mB=mC=m，开始时B、C静止，A以初速度向右运动，A与B碰撞后分开，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：
①B与C碰撞前B的速度大小；
②A与B球的最终速度为多大？
③B与C碰撞损失的能量为多少？
6．水平放置的光滑金属杆上套有物体，的正下方用长为的轻绳悬挂质量物体，、B均处于静止状态，现有质量的子弹以速度沿水平方向射入并留在中。求：
①子弹射入后瞬间的共同速度？
②若子弹射入物体后一起向右摆动且上升的最大高度恰好与等高，则物体的质量多大？
7．如图所示，质量为3kg的小车A以 =4m/s的速度沿光滑水平面匀速运 动，小车左端固定的支架通过不可伸长的轻绳悬挂质暈为1kg的小球B（可看作质点）， 小球距离车面0．8m。某一时刻，小车与静止在水平面上的质量为1kg的物块C发生碰撞并粘连在一起（碰撞时间可忽略），此时轻绳突然断裂。此后，小球刚好落入小车右端固定的砂桶中（小桶的尺寸可忽略），不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2．求：
①绳未断前小球与砂桶的水平距离。
②小车系统的最终速度大小。
③整个系统损失的机械能。
8．如图所示，光滑水平面上依次放置小物块A和C以及光滑曲面劈B，A、B和 C的质量分别为2m、2m和m，劈B的曲面下端与水平面相切，且劈B足够高，现让小物块C以水平速度向右运动，与A发送弹性碰撞，碰撞后小物块A又滑上劈B，求：
（1）物块A在B上能够达到的最大高度。
（2）通过计算判断，A与B分离后能否追上C？
参考答案
1．（1）子弹射穿A、B时两木块的速度分别为10m/s和2.5m/s；
（2）系统运动过程中弹簧的最大弹性势能是22.5J．
【解析】解答：（1）子弹穿过A时，子弹与A动量守恒，由动量守恒定律：mv0=mAvA+mv1
得：vA=10m/s
射穿A木块过程中系统损失的机械能△E=mv02﹣mvA2=3950J
子弹穿过B时，子弹与B动量守恒，由动量守恒定律：mv1=mBvB+mv2
又由已知得：△E=2（mv12﹣mv22）
得：vB=2.5m/s
（2）子弹穿过B以后，弹簧开始被压缩，A、B和弹簧所组成的系统动量守恒
由动量守恒定律：mAvA+mBvB=（mA+mB）v共
由能量关系：EP=mAvA2+mBvB2﹣（mA+mB）v共2；
解得，弹簧的最大弹性势能：EP=22.5J
答：
（1）子弹射穿A、B时两木块的速度分别为10m/s和2.5m/s；
（2）系统运动过程中弹簧的最大弹性势能是22.5J．
【点评】本题主要考查了动量守恒定律及能量关系的直接应用，要求同学们能正确分析运动过程，明确过程中哪些量守恒，分析清楚能量的转化情况．
2．①
②0，
【解析】
试题分析：①A与B碰撞后的速度为V1，规定向右为正方向，动量守恒得：（mA+mB）v1=mAv0
得：
AB与C一起压缩弹簧过程中，三滑块速度相同时弹性势能最大，设三滑块共同速度是V2
规定向右为正方向，由系统动量守恒得：（mA+mB+mC）v2=mAv0，
解得：
由机械能守恒得：，
解得：
②弹簧再次恢复自然长度时，滑块C脱离弹簧．AB速度为V3，C速度为V4，规定向右为正方向，由系统动量定恒得：
（mA+mB）v1=（mA+mB）v3+mCv4
由机械能守恒得：
解得：v3=0，
考点：动量守恒定律；能量守恒定律
【名师点睛】本题综合考查了动量守恒定律和能量守恒定律，综合性较强，过程较为复杂，对学生的能力要求较高，关键要理清过程，选择好研究对象，结合动量守恒进行求解．
3．①；②
【解析】
试题分析：①A．B被弹开的过程，由动量守恒定律
B与C发生碰撞的过程满足
由题意
解得
②弹开的过程，由能量守恒可知
弹性势能
B．C碰撞损失的机械能
因此
考点：动量守恒定律、能量守恒定律
【名师点睛】本题综合考查了动量守恒定律和能量守恒定律，综合性较强，对学生的能力要求较高，要加强这方面的训练。
4．（1）9．5m（2）7．5J（3）1．625m
【解析】
试题分析：（1）设最后达到共同速度v ，整个系统动量守恒、能量守恒：
mv2-mv1=（2m+M）v-----------①
-------------②
解得：v=0．5m/s 、L=9．5m
（2）A车离左端距离x1 刚运动到左端历时t1 ，在A运动至左端前，木板静止。
--------------③
v1=aAt1---------------④
----------------------⑤
联立可得t1=2s x1=2m
所以B离右端距离x2=L-x1=7．5m 所以
（3）从开始到达到共速历时t2
v=v2-aBt2-----------------⑥
--------------------------⑦
联立可得：t2=3．5s
小车在t1 前静止，在t1至t2之间以a向右加速：
---------------------⑧
小车向右走位移------------⑨
接下去三个物体组成的系统以v共同匀速运动了 -------------------⑩
联立以上式子，解得：小车在6s内向右走的总距离
考点：动量守恒、能量守恒、牛顿定律
【名师点睛】本题主要考查了运动学基本公式、动量守恒定律、牛顿第二定律、功能关系的直接应用，关键是正确分析物体的受力情况，从而判断物体的运动情况，过程较为复杂，难度较大。
【答案】①；②
【解析】
试题分析：①根据动量守恒定律 得：
对A、B 有
对B、C 有
依题意 有
解得：。
②依题意可知，最终A、B、C三者速度相同，则根据动量守恒定律
有
故最终A、B的速度为
③B、C碰撞损失的能量为：
代入解得：
考点：动量守恒定律
【名师点睛】本题分两个物理过程研究：A与B相撞，B又与C发生碰撞的过程，基本的思路是动量守恒应用．
6．①10m/s；②0．25kg
【解析】
试题分析：①子弹击中B的过程，系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
mBv0=（mB+m）v，
代入数据解得：v=10m/s；
②B和子弹一起上摆的过程中，ABC组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律得：
（mB+m）v=（mA+mB+m）v′，
上摆过程中，根据能量守恒定律得：（mB+m）v2=（mA+mB+m）v′2+（mB+m）gL
解得：mA=0．25kg
考点：动量守恒定律及能量守恒定律
【名师点睛】本题主要考查了动量守恒定律以及能量守恒定律的直接应用，要求同学们能正确分析物体的受力情况，特别注意第2问中，B上升到最高点时，A具有水平方向速度，不能认为A不动。
7．①②③
【解析】
试题分析：①A与C的碰撞动量守恒：，得:
设小球下落时间为t，则: ，解得
②设系统最终速度为,由水平方向动量守恒:得：
③由能量守恒得:
解得：
考点：考查动量守恒定律，能量守恒定律
【名师点睛】要注意正确选择研究对象，并分析系统是否满足动量守恒以及机械能守恒；然后才能列式求解；同时要注意不能漏掉小球的重力势能．
8．（1）（2）不能
【解析】
试题分析：（1）C、A组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，
由机械能守恒定律得：，
解得：，
A、B系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
系统机械能守恒，由机械能守恒定律得：
，
解得：；
（2）A、B系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，
由动量守恒定律得：
系统机械能守恒，由机械能守恒定律得：
解得：
则A与B分离后不能追上C
考点：考查了动量守恒定律，能量守恒定律，机械能守恒定律
【名师点睛】分析清楚物体运动过程是解题的关键，分析清楚物体运动过程、应用动量守恒定律与机械能守恒定律可以解题．
【答案】①；②
【解析】
试题分析：①向左为正方向，车的质量为M，则，人跳离甲过程中，人和甲车在水平方向上动量守恒，设人跳离甲车后甲的速度大小为，则有；
从人跳上乙车到人跳离乙车的过程中，人和乙车在水平方向上动量守恒，设人相对于乙车起跳的速度为，人跳离乙车时乙车的速度大小为，则有；
若人能跳回甲车，有，联立解得。
②从人跳上乙车到人跳离乙车的过程中，对人，由动量定理得：
因此乙车对人最小冲量是，方向向左。
考点：动量守恒定律、功能关系
【名师点睛】本题要分析清楚人的运动过程，分过程应用动量守恒定律列式，关键要抓住人能跳回甲车的速度条件．要注意速度的参考系必须对地面。