高中物理动量守恒定律真题汇编(含答案)及解析
一、高考物理精讲专题动量守恒定律
1．如图所示,在倾角30°的斜面上放置一个凹撸B,B与斜面间的动摩擦因数??3；槽内6靠近右侧壁处有一小物块A(可视为质点),它到凹槽左侧壁的距离d?0.1m，A、B的质量都为m=2kg，B与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩摞力,不计A、B之间的摩擦,斜面足够长．现同时由静止释放A、B,经过一段时间,A与B的侧壁发生碰撞,碰撞过程不计机械能损失,碰撞时间极短,g取10m/s2.求：
(1)释放后物块A和凹槽B的加速度分别是多大?
(2)物块A与凹槽B的左侧壁第一次碰撞后瞬间A、B的速度大小；
(3)从初始位置到物块A与凹糟B的左侧壁发生第三次碰撞时B的位移大小． 【答案】（1）（2）vAn=(n-1)m?s-1，vBn=\-1（3）xn总=0.2n2m 【解析】 【分析】 【详解】
（1）设物块A的加速度为a1，则有mAgsinθ=ma1， 解得a1=5m/s2
凹槽B运动时受到的摩擦力f=μ×3mgcosθ=mg方向沿斜面向上； 凹槽B所受重力沿斜面的分力G1=2mgsinθ=mg方向沿斜面向下； 因为G1=f，则凹槽B受力平衡，保持静止，凹槽B的加速度为a2=0 （2）设A与B的左壁第一次碰撞前的速度为vA0，根据运动公式：v2A0=2a1d 解得vA0=3m/s；
AB发生弹性碰撞，设A与B第一次碰撞后瞬间A的速度大小为vA1，B的速度为vB1，则由动量守恒定律：mvA0?mvA1?2mvB1 ；
121212mvA0?mvA?2mvB1?1 222解得vA1=-1m/s(负号表示方向)，vB1=2m/s
由能量关系：
2．如图，质量分别为m1=1.0kg和m2=2.0kg的弹性小球a、b，用轻绳紧紧的把它们捆在一起，使它们发生微小的形变．该系统以速度v0=0.10m/s沿光滑水平面向右做直线运动．某时刻轻绳突然自动断开，断开后两球仍沿原直线运动．经过时间t=5.0s后，测得两球相距s=4.5m，则刚分离时，a球、b球的速度大小分别为_____________、______________；两球分开过程中释放的弹性势能为_____________．
【答案】①0.7m/s, -0.2m/s ②0.27J 【解析】
试题分析：①根据已知，由动量守恒定律得联立得
②由能量守恒得
代入数据得
考点：考查了动量守恒，能量守恒定律的应用
【名师点睛】关键是对过程分析清楚，搞清楚过程中初始量与末时量，然后根据动量守恒定律与能量守恒定律分析解题
3．如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上．某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h=\（h小于斜面体的高度）．已知小孩与滑板的总质量为m1=\，冰块的质量为m2=\，小孩与滑板始终无相对运动．取重力加速度的大小g=\2．
（i）求斜面体的质量；
（ii）通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？ 【答案】（i）20 kg （ii）不能 【解析】
试题分析：①设斜面质量为M，冰块和斜面的系统，水平方向动量守恒：
m2v2?(m2?M)v
系统机械能守恒：m2gh?解得：M?20kg
②人推冰块的过程：m1v1?m2v2,得v1?1m/s（向右）
112(m2?M)v2?m2v2 22??Mv3 冰块与斜面的系统：m2v2?m2v211122?2+Mv3m2v2?m2v2
222???1m/s（向右） 解得：v2?=v1，且冰块处于小孩的后方，则冰块不能追上小孩． 因v2考点：动量守恒定律、机械能守恒定律．
4．牛顿的《自然哲学的数学原理》中记载，A、B两个玻璃球相碰，碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为15∶16．分离速度是指碰撞后B对A的速度，接近速度是指碰撞前A对B的速度．若上述过程是质量为2m的玻璃球A以速度v0碰撞质量为m的静止玻璃球B，且为对心碰撞，求碰撞后A、B的速度大小． 【答案】
v0
v0
【解析】设A、B球碰撞后速度分别为v1和v2 由动量守恒定律得2mv0＝2mv1＋mv2 且由题意知解得v1＝
视频
＝v0，v2＝
v0
5．（1）恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应，当温度达到10K时，可以发生“氦燃烧”。
①完成“氦燃烧”的核反应方程：2He?___?4Be?γ。
②4Be是一种不稳定的粒子，其半衰期为2.6×10s。一定质量的4Be，经7.8×10s
-16
-16
8
4888后所剩下的4Be占开始时的 。
（2）如图所示，光滑水平轨道上放置长木板A（上表面粗糙）和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为mA=2kg、mB=1kg、mC=2kg。开始时C静止，A、B一起以
8v0=5m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞（时间极短）后C向右运动，经过一段
时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。
【答案】（1）①2He（或?） ②（2）2m/s
【解析】（1）①由题意结合核反应方程满足质量数和电荷数守恒可得答案。 ②由题意可知经过3个半衰期，剩余的4Be的质量m?m0()3?841（或12.5%） 8121m0。 8
高中物理动量守恒定律真题汇编(含答案)及解析
