2018年高考物理一轮复习 专题27 动量守恒定律及其应用(练)(含解析)

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对于乙球,由机械能守恒得:m2gh?12 m2v22解得:h=0.2m,因h<R,故乙球不会脱离半圆轨道,乙球能达到的最大高度h=0.2m 4.如图,光滑的水平面上放置质量均为m=2kg的甲、乙两辆小车,两车之间通过一感应开关相连(当滑块滑过感应开关时,两车自动分离)。甲车上带有一半径R=1m的1/4光滑的圆弧轨道,其下端切线水平并与乙车上表面平滑对接,乙车上表面水平,动摩擦因数μ=

1,3其上有一右端与车相连的轻弹簧,一质量为m0=1kg的小滑块P(可看做质点)从圆弧顶端A点由静止释放,经过乙车左端点B后将弹簧压缩到乙车上的C点,此时弹簧最短(弹簧始终在弹性限度内),之后弹簧将滑块P弹回,已知B、C间的长度为L=1.5m,求:

(1)滑块P滑上乙车前瞬间甲车的速度v的大小; (2)弹簧的最大弹性势能EPm;

(3)计算说明滑块最终能否从乙车左端滑出,若能滑出,则求出滑出时滑块的速度大小;若不能滑出,则求出滑块停在车上的位置距C点的距离。 【答案】(1)1m/s(2)

10J(3)1m 3

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(2)设滑块没有滑出,共同速度为v2,由动量守恒可知v2?v1 由能量守恒定律有:EPm??m0gL?

解得:L??1m<L,所以不能滑出,停在车上的位置距C点的距离为1m。

5.如图所示,一质量为m=1.5kg的滑块从倾角为θ=37°的斜面上自静止开始滑下,斜面末端水平(水平部分光滑,且与斜面平滑连接,滑块滑过斜面末端时无能量损失),滑块离开斜面后水平滑上与平台等高的小车.已知斜面长s=10m,小车质量为M=3.5kg,滑块与斜面及小车表面的动摩擦因数μ=0.35,小车与地面光滑且足够长,取g=10m/s.

求:(1)滑块滑到斜面末端时的速度。(2)当滑块与小车相对静止时,滑块在车上滑行的距离.

2

【答案】(1)8 m/s(2)6.4m

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1.【2017·天津卷】(16分)如图所示,物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接,跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧,质量分别为mA=2 kg、mB=1 kg。初始时A静止于水平地面上,B悬于空中。先将B竖直向上再举高h=1.8 m(未触及滑轮)然后由静止释放。一段时间后细绳绷直,A、B以大小相等的速度一起运动,之后B恰好可以和地面接触。取g=10 m/s。空气阻力不计。求:

(1)B从释放到细绳刚绷直时的运动时间t; (2)A的最大速度v的大小; (3)初始时B离地面的高度H。

2

【答案】(1)t?0.6s (2)v?2m/s (3)H?0.6m

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【名师点睛】本题的难点是绳子绷紧瞬间的物理规律——是两物体的动量守恒,而不是机械能守恒。

2.【2017·江苏卷】甲、乙两运动员在做花样滑冰表演,沿同一直线相向运动,速度大小都是1 m/s,甲、乙相遇时用力推对方,此后都沿各自原方向的反方向运动,速度大小分别为1 m/s和2 m/s.求甲、乙两运动员的质量之比. 【答案】3:2

?mm【解析】由动量守恒定律得m1v2??1v12v2?m2v?2?m1v1?,解得

m?v2

2v1?v1?m代入数据得1m?3 22【名师点睛】考查动量守恒,注意动量的矢量性,比较简单.

3.【2016·海南卷】如图,物块A通过一不可伸长的轻绳悬挂在天花板下,初始时静止;从发射器(图中未画出)射出的物块B沿水平方向与A相撞,碰撞后两者粘连在一起运动;碰撞前B的速度的大小v及碰撞后A和B一起上升的高度h均可由传感器(图中未画出)测得。某同学以h为纵坐标,v2为横坐标,利用实验数据作直线拟合,求得该直线的斜率为k=1.92 ×10-3 s2/m。已知物块A和B的质量分别为mA=0.400 kg和mB=0.100 kg,重力加速

度大小g=9.80 m/s2

(i)若碰撞时间极短且忽略空气阻力,求h–v2直线斜率的理论值k0;

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