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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载专题二十一、动量守恒定律1. （2022 全国新课标理综 1 第 35 题） 29 分 在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块 A 和B,两者相距为 d；现给 A 一初速度,使 A与 B发生弹性正碰,碰撞时间极短 : 当两木块都停止运动后, 相距仍旧为 d. 已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为 . B 的质量为 A 的 2 倍,重力加速度大小为 g. 求 A 的初速度的大小；解析：设在发生碰撞前的瞬时,木块 A 的速度大小为 v；在碰撞后的瞬时,A 和 B 的速度分别为 v 1和 v2；在碰撞过程中,由能量守恒定律和动量守恒定
2、律；得1 mv 2=21 mv1 2+21 22mv22,mv=mv1+2mv2,式中,以碰撞前木块A 的速度方向为正；联立解得：v 1=- v2/2. 设碰撞后 A和 B运动的距离分别为d1 和 d2,由动能定理得 mgd1=1 mv1 2；2 2mgd2=1 2mv2 22；按题意有： d=d1+d2；设 A 的初速度大小为 v0,由动能定理得 mgd= 1 mv0 2-1 mv 22 2联立解得： v0= 28 gd；52. （2022 全国新课标理综 II 第 35 题）（2）（10 分）如图,光滑水平直轨道上有三个质量均为m 的物块 A、B、C；B 的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板
3、质量不计）；设 A 以速度 v 0朝 B运动,压缩弹簧；当 AB 速度相等时, B 与 C 恰好相碰并粘接在一起,然后连续运动,假设 B和 C碰撞过程时间极短；求从A 开头压缩弹簧直至与弹簧分别的过程中,（i ）整个系统缺失的机械能；（ii ）弹簧被压缩到最短时的弹性势能；【命题意图】 此题考查碰撞、弹性势能、动量守恒定律、能量守恒定律及其相关学问点,意在考查考生综合运用学问解决问题的才能；名师归纳总结 解析：（i ）从 A开头压缩弹簧到A与 B 具有相同速度v 1时,对 AB与弹簧组成的系统,由动量第 1 页,共 4 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - -
4、- 学习好资料 欢迎下载守恒定律得： m v0=2 m v 1,此时 B与 C发生完全非弹性碰撞,设碰撞后的瞬时速度为v2,系统缺失的机械能为E,对 BCv3,此时组成的系统,由动量守恒定律,mv1=2 m v 2,由能量守恒定律,1 mv1 22=1 2m v2 22+ E 联立解得：E=1 mv0 162；（ii ）由式可知,v2 v 1,A 将连续压缩弹簧,直至三者速度相同,设此时速度为弹簧被压缩到最短；其弹性势能为Ep；由动量守恒定律,m v0=3m v3,由能量守恒定律,1 mv0 2- E= 1 3m v3 2+ E p；2 2联立解得：弹簧被压缩到最短时的弹性势能 Ep = 13
5、 mv0 2；483.2022 高考江苏物理第 12B 题 （3）如题 12C-2 图所示,进行太空行走的宇航员 A 和 B 的质量分别为 80kg 和 100kg,他们携手远离空间站,相对空间站的速度为 0.1m/ s ； A 将 B 向空间站方向轻推后,A 的速度变为 0.2m/ s ,求此时 B 的速度大小和方向；3 依据动量守恒 m A m B V 0 m v A m v B名师归纳总结 解得 v B=0.02m/ s ；离开空间站方向第 2 页,共 4 页4. （2022 高考山东理综第38（2）题）（ 2）如下列图,光滑水平轨道上放置长板A（上表面粗糙）和滑块C,滑块 B 置于 A
6、 的左端,三者质量分别为mA=2kg,mB=1kg,mC=2kg；开头时 C静止, A、B 一起以 v0=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发生碰撞后瞬时A的速度大小；解析：因碰撞时间极短,A 与 C碰撞过程动量守恒,设碰撞后瞬时A 的速度大小为vA,C的速度大小为vC,以向右为正方向,由动量守恒定律得- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - mAv0= mAvA + mCvC,学习好资料欢迎下载A 与 B 在摩擦力作用下达到共同速
7、度,设共同速度为 mAvA+ mBv0= mA + mB v AB vAB,由动量守恒定律得A、B 达到共同速度后恰好不再与 C碰撞,应满意：vAB = vC；联立式解得：vA=2m/s；5. （2022 高考福建理综第 30 题） 2 将静置在地面上,质量为 M（含燃料）的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v0 竖直向下喷出质量为m的酷热气体；忽视喷气过程重力和空气阻力的影响,就喷气终止时火箭模型获得的速度大小是；A.m v 0M B.M v 0m C.MMmv 0 D.Mmmv 0答案： D （填选项前的事母）解析：由动量守恒定律,m v0=M-mv ,解得 v= mv 0,选
8、项 D正确；M m6. （2022 高考广东理综第 35 题）如图 18,两块相同平板 P1,P2 置于光滑水平面上,质量均为 m；P2的右端固定一轻质弹簧,左端 A与弹簧的自由端 B相距 L；物体 P 置于 P1 的最右端,质量为 2m,且可看作质点； P1 与 P 以共同速度 v0 向右运动,与静止的 P2发生碰撞,碰撞时间极短；碰撞后 P1与 P2 粘连在一起； P 压缩弹簧后被弹回并停在 A 点（弹簧始终在弹性限度内）； P与 P2 之间的动摩擦因数为 ；求 v 0 PA LB杰出训练李咏华作图 P 1 杰出训练李咏华作图 P 2（1） P1、P2 刚碰完时的共同速度 v1和 P 的最
9、终速度 v2；（2）此过程中弹簧的最大压缩量 x 和相应的弹性势能 图 18 Ep；考点：动量守恒、能量守恒、临界分析解析：（1）P1 和 P2碰撞 , 动量守恒 : mv0=m+mv1得出：v 11 v 02P 在 p2 上滑行过程, P 1、P2、P 组成的系统动量守恒：2mv0+2mv1=4mv2名师归纳总结 得出：v 23 v 04第 3 页,共 4 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2 学习好资料欢迎下载最 大 , 由 能 量 守 恒 得P1 、 P2 、 P 第 一 次 等 速 , 弹 簧 最 大 压 缩 量x2mg Lx Ep12 m v 0212 m v 121 4m v 22222P 刚进入 P2 到 P1、P2、P 其次次等速,由能量守恒得；名师归纳总结 2mg 2L2x 12 m v 021 2m v 1214 m v22第 4 页,共 4 页222由得：xv 02L,E pmv 02；3216- - - - - - -