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高考物理题《动量守恒定律》答题技巧(2018年最新版)(六)
2018-10-11 00:45:17
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1、计算题 质量为m的小球A在光滑水平面上以速度v0与质量为2m的静止小球B发生正碰后,以 的速率反弹,试通过计算判断发生的是不是弹性碰撞.
参考答案:碰撞为弹性碰撞
本题解析:以两球组成的系统为研究对象,系统动量守恒,以A球的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得: ,解得: ,碰后系统的总动能 ,则碰撞前后系统机械能没有损失,则碰撞为弹性碰撞.
本题难度:一般
2、选择题 在光滑的水平面上有a、b两球,其质量分别为ma、mb,两球在t时刻发生正碰,两球在碰撞前后的速度图象如图所示.下列关系正确的是( ) A.ma>mb B.ma<mb C.ma=mb D.无法判断
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参考答案:由图可知b球碰前静止,设a球碰后速度为v1,b球速度为v2,物体碰撞过程中动量守恒,机械能守恒所以有: mav0=ma(-v1)+mbv2 ① 12mav02=12mav12+12mbv22 ② 联立①②得:v1=ma-mbma+mbv0,v2=2mama+mbv0, 由图可知,a球碰后速度反向,故ma<mb,故ACD错误,B正确. 故选B.
本题解析:
本题难度:简单
3、简答题 如图所示,三个可视为质点的物块A、B、C,在水平面上排成一条直线,且彼此间隔一定距离.已知mA=mB=10kg,mC=20kg,C的静止位置左侧水平面光滑,右侧水平面粗糙,A、B与粗糙水平面间的动摩擦因数μA=μB=0.4,C与粗糙水平面间动摩擦因数μC=0.2,A具有20J的初动能向右运动,与静止的B发生碰撞后粘在一起,又与静止的C发生碰撞,最后A、B、C粘成一个整体,g=10m/s2,求: (1)在第二次碰撞后A、B、C组成的整体的速度大小; (2)在第二次碰撞过程中损失的机械能; (3)A、B、C组成的整体在粗糙的水平面上能滑行的最大距离.
参考答案:(1)A的初动能12mAv20=20J,故v0=2.0m/s; A、B发生完全非弹性碰撞,根据动量守恒定律,有: mAv0=(mA+mB)v1 解得v1=1.0m/s? A、B、C发生完全非弹性碰撞,设碰后的速度大小为v2,根据动能守恒定律,有: (mA+mB)v1=(mA+mB+mC)v2? 解得v2=0.5m/s? (2)在第二次碰撞中损失的机械能 △E=12(mA+mB)v21-12(mA+mB+mC)v22=5.0J? (3)A、B、C整体在粗糙水平面上所受的摩擦力来源:91考试网 www.91eXam.org F=FA+FB+FC=μAmAg+μBmBg+μCmCg=120N? 根据动能定理:-Fs=0-12(mA+mB+mC)v22 可得在粗糙水平面上滑行的最大距离为 S=(mA+mB+mC)v222F=124m=4.2×10-2m 答:(1)在第二次碰撞后A、B、C组成的整体的速度大小为0.5m/s; (2)在第二次碰撞过程中损失的机械能为5.0J; (3)A、B、C组成的整体在粗糙的水平面上能滑行的最大距离为4.2×10-2m.
本题解析:
本题难度:一般
4、实验题 气垫导轨(如图甲)工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,大大减小了滑块运动时的阻力。为了验证动量守恒定律,在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块,每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连,两个打点计时器所用电源的频率均为b。气垫导轨正常工作后,接通两个打点计时器的电源,并让两滑块以不同的速度相向运动,两滑块相碰后粘在一起继续运动,图为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分,在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带,用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3。若题中各物理量的单位均为国际单位,那么,碰撞前两滑块的动量大小分别为________、________,两滑块的总动量大小为________;碰撞后两滑块的总动量大小为________。重复上述实验,多做几次,若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等,则动量守恒定律得到验证。
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参考答案:0.2abs3,0.2abs1,0.2ab(s1-s3),0.4abs2
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,在光滑的水平面上有一质量为m,长度为 的小车,小车左端有一质量也是m可视为质点的物块,车子的右擘固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧(弹簧长度与车长相比可忽略),物块与小车间动摩擦因数为 ,整个系统处于静止。现在给物块一个水平向右的初速度 ,物块刚好能与小车右壁的弹簧接触,此时弹簧锁定瞬间解除,当物块再回到左端时,与小车相对静止。求:
 (1)物块的初速度 。 (2)弹簧的弹性势能E 。
参考答案:(1) (2)
本题解析:(1)由动量守恒定律得: ?(2分) 由能量关系有: ?(2分) 解得: ?(2分) (2)物体最终速度为 ,由动量守恒定定律得: ?(2分) 由能量关系有: ?(2分) 本题考查动量守恒定律,应用该定律解题时要先选取研究对象,判断动量是否守恒,确定初末状态和动量,列公式求解,本题中系统动量守恒但能量不守恒,系统动能的减小量全部转化为摩擦热
本题难度:简单
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