高考物理动量守恒定律真题汇编(含答案)含解析.docx

高考物理动量守恒定律真题汇编 ( 含答案 ) 含解析 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1． 如图所示，质量为 M=1kg 上表面为一段圆弧的大滑块放在水平面上，圆弧面的最底端 刚好与水平面相切于水平面上的 B 点， B 点左侧水平面粗糙、右侧水平面光滑，质量为 m=0.5kg 的小物块放在水平而上的 A 点，现给小物块一个向右的水平初速度 v0=4m/s ，小物 块刚好能滑到圆弧面上最高点 C 点，已知圆弧所对的圆心角为 53°， A、B 两点间的距离为 L=1m，小物块与水平面间的动摩擦因数为 μ =0.，2 重力加速度为 g=10m/s 2．求： (1)圆弧所对圆的半径 R； (2)若 AB 间水平面光滑，将大滑块固定，小物块仍以 v =4m/s 的初速度向右运动，则小物 0 块从 C 点抛出后，经多长时间落地 ? 【答案】 （1） 1m （ 2） t 4 282 s 25 【解析】 【分析】 根据动能定理得小物块在 B 点时的速度大小 ；物块从 B 点滑到圆弧面上最高点 C 点的过程，小物块与大滑块组成的系统水平方向动量守恒，根据动量守恒和系统机械能守恒求出 圆弧所对圆的半径 ；，根据机械能守恒求出物块冲上圆弧面的速度 ，物块从 C 抛出后，根 据运动的合成与分解求落地时间 ； 【详解】 解： (1)设小物块在 B 点时的速度大小为 v1 ，根据动能定理得： mgL 1 mv02 1 mv12 2 2 设小物块在 B 点时的速度大小为 v2 ，物块从 B 点滑到圆弧面上最高点 C 点的过程，小物块 与大滑块组成的系统水平方向动量守恒，根据动量守恒则有： mv1 (m M )v2 根据系统机械能守恒有： 1 mv12 1 (m M )v22 mg ( R R cos530 ) 2 2 联立解得： R 1m (2)若整个水平面光滑，物块以 v0 的速度冲上圆弧面，根据机械能守恒有： 1 mv02 1 mv32 mg ( R R cos530 ) 2 2 解得： v3 2 2m / s 物块从 C 抛出后，在竖直方向的分速度为： vy v3 sin 53 8 2m / s 5 这时离体面的高度为： h R R cos53 0.4m h vyt 1 gt 2 2 解得： t 4 2 82 s 25 2． 光滑水平轨道上有三个木块 A、 B、C，质量分别为 mA 3m 、 mB mC m ，开始时 B、 C 均静止， A 以初速度 v0 向右运动， A 与 B 相撞后分开， 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 B 与 C 碰撞前 B 的速度大小． 【答案】 6 v0 5 vB 【解析】 【分析】 【详解】 设 A 与 B 碰撞后， A 的速度为 vA ， B 与 C 碰撞前 B 的速度为 VB ， B 与 C 碰撞后粘在一起的 速度为 v ，由动量守恒定律得： 对 A、 B 木块： mAv0 mAvA mBvB 对 B、 C木块： mB vB mB mC v 由 A 与 B 间的距离保持不变可知 vA v 联立代入数据得： vB 6 v0 ． 5 3．用放射源钋的 α射线轰击铍时，能发射出一种穿透力极强的中性射线，这就是所谓铍“辐射 ”． 1932 年，查德威克用铍 “辐射 ”分别照射（轰击）氢和氨（它们可视为处于静止状 态）．测得照射后沿铍 “辐射 ”方向高速运动的氨核和氦核的质量之比为 7： 0．查德威克假 设铍 “辐射 ”是由一种质量不为零的中性粒子构成的，从而通过上述实验在历史上首次发现了中子．假设铍 “辐射 ”中的中性粒子与氢或氦发生弹性正碰，试在不考虑相对论效应的条 件下计算构成铍 “辐射 ”的中性粒子的质量．（质量用原子质量单位 u 表示， 1u 等于 12 【答案】 m＝ 1.2u  1 个 【解析】 设构成铍 “副射 ”的中性粒子的质量和速度分别为  m 和  v，氢核的质量为  mH．构成铍 “辐射 ” 的中性粒子与氢核发生弹性正碰，碰后两粒子的速度分别为  v′和  vH′．由动量守恒与能量守 恒定律得 mv＝ mv′＋ mHvH′ ① 1 mv 2＝ 1 2＋ 1 2 2 2  2 mHvH′② 解得 2mv vH′＝ m mH ③ 同理，对于质量为 mN 的氮核，其碰后速度为 2mv VN′＝ m mN ④ 由③④ 式可得 mN vN mH vH ⑤ m＝ vN vH 根据题意可知 vH′＝7.0v N′ ⑥ 将上式与题给数据代入 ⑤ 式得 m＝ 1.2u ⑦ 4． 如图所示，一对杂技演员（都视为质点）乘秋千（秋千绳处于水平位置）从 A 点由静 止出发绕 O 点下摆，当摆到最低点