1、优质文档优质文档【高考领航】2013 年高考物理总复习 14-1 动量 动量守恒定律及其应用 新人教版选修 3-51如图所示， PQS 是固定于竖直平面内的光滑的 圆周轨道，圆心 O 在 S14的正上方在 O 和 P 两点各有一质量为 m 的小物体 a 和 b，从同一时刻开始， a 自由下落， b 沿圆弧下滑以下说法正确的是 ( )A a 比 b 先到达 S，它们在 S 点的动量不相等B a 与 b 同时到达 S，它们在 S 点的动量不相等C a 比 b 先到达 S，它们在 S 点的动量相等D b 比 a 先到达 S，它们在 S 点的动量相等解析： a、 b 两物体到达 S 点速度方向不同，故
2、它们的动量不相等 a 物体做自由落体运动，运动时间为 t1， b 物体沿 圆弧轨道下滑的过程中，其竖直方向分运动的加速度14在任何高度都小于重力加速度又 a、 b 两物体竖直方向位移相等，所以 b 物体下滑到S 的时间 t2t1.故 A 正确，B、C、D 错误答案：A2如图所示， A、 B 两物体质量之比 mA mB32，原来静止在平板小车 C 上， A、 B 间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则( )A若 A、 B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同， A、 B 组成的系统的动量守恒B若 A、 B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同， A、 B、 C 组成的系统的动量守恒C若 A
3、、 B 所受的摩擦力大小相等， A、 B 组成的系统的动量守恒D若 A、 B 所受的摩擦力大小相等， A、 B、 C 组成的系统的动量守恒解 析：如果 A、 B 与平板车上表面间的动 摩擦因数相同，弹簧释放后 A、 B 分别相对于小车向左、向右滑动，它们所受的滑动摩擦力 FA向右， FB向左由于 mA mB32，所以 FA FB32，则 A、 B 组成的系统所受的外力之和不为零，故其动量不守恒，A选项错对 A、 B、 C 组成的系统， A、 B 与 C 间的摩擦力为内力，该系统所受的外力为竖直方向上的重力和支持力，它们的合力为零，故该系统的动量守恒，B、D 选项均正确若 A、 B 所受摩擦力大
4、小相等，则 A、 B 组成的系统的外力之和为零，故其动量守恒，C 选项正确优质文档优质文档答案：BCD3如图所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，对两车及弹簧组成的系统，下列说法中正确的是( )A两手同时放开后，系统总动量始终为零B先放开左手、后放开右手后，系统动量不守恒C先放开左手，后放开右手，总动量向左D无论何时放手，只要两手放开后在弹簧恢复原长的过程中系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零解析：当两手同时放开时，系统的合外力为零 ，所以系统的动量守恒，又因为开始时总动量为零，故系统总动量始终为零，选项 A 正确；先放开左手，左边的物体就向左
5、运动，当再放开右手后，系统所受合外力为零，故系统的动量守恒，且开始时总动量方向向左，放开右手后总动量方向也向左，故选项 B 错而 C、D 正确综合上述分析可知选项 A、C、D 正确答案：ACD4如图所示，在光滑的水平地面上有一辆平板车，车的两端分别站着人 A 和 B， A 的质量为 mA， B 的质量为 mB， mA mB，最初人和车都处于静止状态，现在，两人同时由静止开始相向而行， A 和 B 相对地面的速度大小相等，则车( )A静止不动 B向右运动C向左运动 D左右往返运动解析：设 A 的方向为正，系统动量为零， mAv mBv mv 车 0， v 车 ， mAv mBvm故车向左运动答案
6、：C5(2011 年福建理综)在光滑水平面上，一质量为 m、速度大小为 v 的 A 球与质量为 2m 静止的 B 球碰撞后， A 球的速度方向与碰撞前相反则碰撞后 B 球的速度大小可能是_(填选项前的字母)A0.6 v B0.4 v C0.3 v D0.2 v解析：根据动量守恒定律得： mv2 mvB mvA化简可得， vA2 vB v，因 vA0，所以 vB，故只有 A 项正确v2答案：A优质文档优质文档6如图所示， A、 B 两个木块质量分别为 2 kg 和 0.9 kg， A、 B 与水平地面间接触光滑，上表面粗糙，质量为 0.1 kg 的铁块，以 10 m/s 的速度从 A 的左端向右
7、滑动，最后铁块与 B 的共同速度大小为 0.5 m/s，求：(1)木块 A 的最终速度；(2)铁块 刚滑上 B 时的速度解析：(1)选铁块和木块 A、 B 为一系统，由系统动量守恒得：mv( MB m)vB MAvA解得 vA0.25 m/s(2)设铁块刚滑上 B 时的速度为 u，此时 A、 B 的速度均为 vA0.25 m/s.由系统动量守恒得： mv mu( MA MB)vA代入得： u2.75 m/s.答案：(1)0.25 m/s (2)2.75 m/s7(2012 年除州模拟) A、 B 两物体在光滑的水平面上相向运动，其中物体 A 的质 量为 mA4 kg，两球发生相互作用前后的运动
8、情况如图所示，则：(1)由图可知 A、 B 两物体在_时刻发生碰撞， B 物体的质量为 mB_kg.(2)碰撞过程中，系统的机械能损失多少？解析：(1)由图可知物体 A、 B 在 2 s 时发生碰撞取物体 B 运 动的方向为正方向，由动量守恒定律和图象得mAvA mBvB( mA mB)vmB kg6 kg.mAv mAvAvB v 4 1 23 1(2) Ek mAv mBv (mA mB)v212 2A 12 2B 12 422 J 632J (46)1 2J30 J.12 12 12答案：(1)2 s 6 (2)30 J8(2010 年山东高考)如下图所示，滑块 A、 C 质量均为 m，
9、滑块 B 质量为 m.开始时 A、 B32分别以 v1、 v2的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动，现将 C 无初速地放在A 上，并与 A 粘合不再分开，此时 A 与 B 相距较近， B 与挡板相距足够远若 B 与挡板碰撞将以原速率反 弹， A 与 B 碰撞将粘合在一起为使 B 能与挡板碰撞两次， v1、 v2应优质文档优质文档满足什 么关系？解析：设向右为正方向， A 与 C 粘合在一起的共 同速度为 v，由动量守恒定律得mv12 mv为保证 B 碰挡板前 A 未能追上 B，应满足v v2设 A 与 B 碰后的共同速度为 v，由动量守恒定律得2mv mv2 mv32 72为使 B 能与
10、挡板再次碰撞应满足v0联立式得15 v2v12 v2或 v1 v2 v1.12 23答案：1.5 v2v12 v2或 v1 v2 v112 239如图所示，甲车质量 m120 kg，车上有质量 M50 kg 的人，甲车(连同车上的人)以 v3 m/s 的速度向右滑行此时质量 m250 kg 的乙车正以 v01.8 m/s 的速度迎面滑来，为了避免两车相撞，当两车相距适当距离时，人从甲车跳到乙车上，求人跳出甲车的水平速度(相对地面)应当在什么范围以内才能避免两车相撞？不计地面的摩擦设乙车足够长，取 g10 m/s 2.解析：以人、甲车、乙车组成系统，由动量守恒得：(m1 M)v m2v0( m1
11、 m2 M)v，可解得： v1 m/s.以人与甲车为一系统，人跳离甲车过程动量守恒，得(m1 M)v m1v Mu，解得 u3.8 m/s.因此，只要人跳离甲车的速度 u3.8 m/s，就可避免两车相撞答案： u3.8 m/s10(2011 年课标全国卷)如图， A、 B、 C 三个木块的质量均为 m，置于光滑的水平 桌面上，B、 C 之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把 B 和 C 紧连，使弹簧不能伸展，以至于 B、 C 可视为一个整体现 A 以初速v0沿 B、 C 的连线方向朝 B 运动，与 B 相碰并粘合在一起以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使 C 与 A、 B 分离已知 C 离开弹簧后的速度恰为 v0.求弹簧释放的势能 优质文档优质文档解析：设碰后 A、 B 和 C 的共同速度的大小为 v，由动量守恒得3mv mv0设 C 离开弹簧时， A、 B 的速度大小为 v1，由动量守恒得3mv2 mv1 mv0设弹簧的弹性势能为 Ep，从细线断开到 C 与弹簧分开的过程中机械能守恒，有(3m)v2 Ep (2m)v mv 12 12 21 12 20由式得弹簧所释放的势能为Ep mv .13 20答案： mv13 20
