高考物理专题汇编物理动量守恒定律(一)及解析
一、高考物理精讲专题动量守恒定律
1．运载火箭是人类进行太空探索的重要工具，一般采用多级发射的设计结构来提高其运载能力。某兴趣小组制作了两种火箭模型来探究多级结构的优越性，模型甲内部装有△m=100 g的压缩气体，总质量为M=l kg，点火后全部压缩气体以vo =570 m/s的速度从底部喷口在极短的时间内竖直向下喷出；模型乙分为两级，每级内部各装有质量均为
?m 的压缩气体，每级总2M，点火后模型后部第一级内的全部压缩气体以速度vo从底部喷口在极短时间2内竖直向下喷出，喷出后经过2s时第一级脱离，同时第二级内全部压缩气体仍以速度vo从第二级底部在极短时间内竖直向下喷出。喷气过程中的重力和整个过程中的空气阻力忽略不计，g取10 m／s2，求两种模型上升的最大高度之差。 【答案】116.54m
【解析】对模型甲： 0??M??m?v甲??mv0
2v甲1085h甲=?m?200.56m
2g9对模型乙第一级喷气： 0??M?解得： v乙1?30m
???m??mv?v0 乙1?2?2s2s末： v乙1=v乙1?gt?10m
‘s22v乙1?v'乙1h乙1=?40m
2g对模型乙第一级喷气：
M‘M?m?mv乙1=（?)v乙2?v0 2222解得： v乙2=670m s92v乙22445h乙2=2?m?277.10m
2g81可得： ?h?h乙1+h乙2?h甲=9440m?116.54m。 81
2．(16分）如图,水平桌面固定着光滑斜槽，光滑斜槽的末端和一水平木板平滑连接，设物块通过衔接处时速率没有改变。质量m1=0.40kg的物块A从斜槽上端距水平木板高度h=0. 80m处下滑，并与放在水平木板左端的质量m2=0.20kg的物块B相碰,相碰后物块B滑行x=4.0m到木板的C点停止运动，物块A滑到木板的D点停止运动。已知物块B与木板间
的动摩擦因数
=0.20,重力加速度g=10m/s2,求：
(1) 物块A沿斜槽滑下与物块B碰撞前瞬间的速度大小； (2) 滑动摩擦力对物块B做的功；
(3) 物块A与物块B碰撞过程中损失的机械能。 【答案】（1）v0=4.0m/s（2）W=-1.6J（3）E=0.80J
【解析】试题分析： ①设物块A滑到斜面底端与物块B碰撞前时的速度大小为v0，根据机
12m1v0 (1分)v0＝2gh，解得：v0＝4.0 m/s(1分) 2②设物块B受到的滑动摩擦力为f，摩擦力做功为W，则f＝μm2g(1分) W＝－μm2gx解得：W＝－1.6 J(1分)
械能守恒定律有m1gh＝
③设物块A与物块B碰撞后的速度为v1，物块B受到碰撞后的速度为v，碰撞损失的机械能为E，根据动能定理有－μm2gx＝0－解得：v＝4.0 m/s(1分)
根据动量守恒定律m1v0＝m1v1＋m2v(1分) 解得：v1＝2.0 m/s(1分)
1m2v2 211122m1v0＝m1v1＋m2v2＋E(1分) 222解得：E＝0.80 J(1分)
考点：考查了机械能守恒，动量守恒定律
能量守恒
3．如图所示，一小车置于光滑水平面上，轻质弹簧右端固定，左端栓连物块b,小车质量M=3kg，AO部分粗糙且长L=2m，动摩擦因数μ=0.3，OB部分光滑．另一小物块a．放在车的最左端，和车一起以v0=4m/s的速度向右匀速运动，车撞到固定挡板后瞬间速度变为零，但不与挡板粘连．已知车OB部分的长度大于弹簧的自然长度，弹簧始终处于弹性限度内．a、b两物块视为质点质量均为m=1kg，碰撞时间极短且不粘连，碰后一起向右运动．（取g=10m/s2）求：
(1)物块a与b碰后的速度大小；
(2)当物块a相对小车静止时小车右端B到挡板的距离；
(3)当物块a相对小车静止时在小车上的位置到O点的距离． 【答案】(1)1m/s (2)【解析】
试题分析：（1）对物块a，由动能定理得：代入数据解得a与b碰前速度：
；
(3) x=0.125m
a、b碰撞过程系统动量守恒，以a的初速度方向为正方向， 由动量守恒定律得：
，代入数据解得：
；
在小车上向左滑动，当与车同速
，
（2）当弹簧恢复到原长时两物块分离，a以时，以向左为正方向，由动量守恒定律得：代入数据解得：对小车，由动能定理得：
，
，
代入数据解得，同速时车B端距挡板的距离：（3）由能量守恒得：
解得滑块a与车相对静止时与O点距离：考点：动量守恒定律、动能定理。
，
；
；
【名师点睛】本题考查了求速度、距离问题，分析清楚运动过程、应用动量守恒定律、动能定理、能量守恒定律即可正确解题。
4．28．如图所示，质量为ma=2kg的木块A静止在光滑水平面上。一质量为mb= lkg的木块B以初速度v0=l0m/s沿水平方向向右运动，与A碰撞后都向右运动。木块A与挡板碰撞后立即反弹（设木块A与挡板碰撞过程无机械能损失）。后来木块A与B发生二次碰撞，碰后A、B同向运动，速度大小分别为1m/s、4m/s。求：木块A、B第二次碰撞过程中系统损失的机械能。
【答案】9J
【解析】试题分析：依题意，第二次碰撞后速度大的物体应该在前，由此可知第二次碰后A、B 速度方向都向左。
第一次碰撞 ，规定向右为正向 mBv0=mBvB+mAvA 第二次碰撞 ，规定向左为正向 mAvA-mBvB= mBvB’+mAvA’ 得到vA=4m/s vB=2m/s
高考物理专题汇编物理动量守恒定律(一)及解析
