高考物理 第15章 第1讲 动量守恒定律及其应用挑战真题 新人教版选修3-5.doc

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1、优质文档优质文档【立体设计】2012 高考物理 第 15 章 第 1 讲 动量守恒定律及其应用挑战真题 新人教版选修 3-51.(2009福建 理综)一炮艇总质量为 M,以速度 v0匀速行驶,从艇上以相对海岸的水平速度 v 沿前进方向射出一质量为 m 的炮弹,发射炮弹后艇的速度为 v,若不计水的阻力,则下列各关系式中正确的是 .(填选项前的编号)A.Mv0=(M-m)v+mvB.Mv0=(M-m)v+m(v+v 0)C.Mv0=(M-m)v+m(v+v)D.Mv0=Mv+mv【解析】动量守恒定律必须相对于同一参考系.本题中的各个速度都是相对于地面的,不需 要转换 .发射炮弹前系统的总动量为 M

2、v0;发射炮弹后 , 炮弹的动量为 mv0,船的动量为( M-m)v,所以动量守恒定律的表达式 为 Mv0=(M-m)v+mv,正确选项为 A.【答案】A2.(2009山东理综)如图所示,光滑水平直轨道上有三个滑块 A、B、C,质量分别为 mA=mC=2m,mB=m,A、B 用细绳连接,中间有一压缩的轻弹簧(弹簧与滑块不拴接).开始时A、B 以共同速度 v0运动,C 静止.某时刻细绳突然断开,A、B 被弹开,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 B 与 C 碰撞前 B 的速度.【解析】设共同速度为 v,滑块 A 与 B 分开后,B 的速度为 vB,由动量守恒定律(

3、m A+mB)v 0=mAv+mBvB,mBvB=(mB+mC)v,联立两式,得 B 与 C 碰撞前 B 的速度vB= v0.95【答案】 v0 3.(2009辽宁、宁夏理综)两个质量分别为 M1和 M2的劈 A 和 B,高度相同,放在光滑水平面上.A 和 B 的倾斜面都是光滑曲面,曲面下 端与水平面相切,如图所示.一质量为m 的物块位于劈 A 的倾斜面上,距水平面的高度为 h.物块从静止开始滑下,然后又滑上劈B.求物块在 B 上能够达到的最大高度.【解析】设物块到达劈 A 的底端时,物块和 A 的速度大小分别为 v 和 V,由机械能守恒和动量守恒得 mgh= + , 21mv21VMM 1V

4、=mv. 设物块在劈 B 上达到的最大高度为 h,此时物块和 B 的共同速度大小为 V,由机械优质文档优质文档能守恒和动量守恒得mgh+ (M2+m)V 2= , 11mvmv=(M2+m)V, 联立式得h= . 12()()Mh【答案】 12()()m4.(2008山东理综)一个物体静置于光滑水平面上,外面扣一质量为 M 的盒子,如图甲所示.现给盒子一初速度 v0,此后,盒子运动的 v-t 图象呈周期性变化,如图乙所示.请据此求盒内物体 的质量.【解析】设物体的质量为 m,t 0时刻受盒子碰撞获得速度 v,根据动量守恒定律Mv0=mv.3t0时刻物体与盒子右壁碰撞使盒子速度又变为 v0,说明

5、碰撞是弹性碰撞 =201vM.21mv联立解得 m=M.(也可通过图象分析得出 v0=v,结合动量守恒,得出正确结果)【答案】M5.(2008海南高考)一置于 桌面上质量为 M 的玩具炮,水平发射质量为 m 的炮弹.炮可在水平方向自由移动.当炮身上未放置其他重物时,炮弹可击中水平 地面上的目标 A;当炮身上固定一质量为 M0的重物时,在原发射位置沿同一方向发射的 炮弹可击中水平地面上的 目标 B 炮口离水平地面的高度为 h.如果两次发射时 “火药”提供的机械能相等,求B、A 两目标与炮弹发射点之间的水平距离之比【解析】由动量守恒定律和能量守恒定律得:0=mv1-Mv2,E= + .21mv2解得 v1= .)(ME炮弹射出后做平抛运动,有:h=gt 2/2,X=v1t.解得目标 A 距炮口的水平距离为:X= .)(4mgh同理,目标 B 距炮口的水平距离为:优质文档优质文档X= .)(40mMghE优质文档优质文档

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