第26讲 动量守恒定律及其应用（练习）（解析版）-2025年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）.docxVIP

第26讲动量守恒定律及其应用

目录

01模拟基础练

【题型一】动量守恒定律的条件

【题型二】碰撞问题

【题型三】爆炸问题

【题型四】反冲问题

02重难创新练

【题型一】动量守恒定律的条件

1．如图所示，斜面体放在光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止开始沿斜面下滑。在物体下滑过程中，物体和斜面体组成的系统（????）

A．机械能守恒，动量不守恒 B．机械能与动量均不守恒

C．机械能与动量均守恒 D．机械能不守恒，动量守恒

【答案】A

【详解】在物体下滑过程中，只有重力做功，物体和斜面体组成的系统机械能守恒，物体和斜面体组成的系统所受合外力不为零，动量不守恒。

故选A。

2．如图所示，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。现给小车一个水平向右的初速度v，使小车开始向右运动，滑块在车厢底板上有相对滑动。以地面为参考系，关于上述过程中小车、弹簧和滑块组成的系统，下列说法中正确的是（????）

A．机械能守恒，动量守恒 B．机械能守恒，动量不守恒

C．机械能不守恒，动量守恒 D．机械能不守恒，动量不守恒

【答案】C

【详解】因为滑块与车厢的水平底板间有摩擦，且滑块在车厢底板上有相对滑动，即摩擦力做功，而水平地面是光滑的，所以以小车、弹簧和滑块组成的系统，根据动量守恒和机械能守恒的条件可知该系统动量守恒，但机械能不守恒。

故选C。

3．如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面相切，一个质量为m（mM）的小球从弧形槽h高处由静止开始下滑，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A．在下滑过程中弧形槽对小球的弹力始终不做功

B．在小球压缩弹簧的过程中，小球的机械能减小

C．小球离开弹簧后，小球和弧形槽组成的系统机械能守恒，小球仍能回到弧形槽h高处

D．在整个过程中，小球、弧形槽和弹簧组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒

【答案】B

【详解】A．在小球下滑过程中，虽然小球总是沿着弧形槽的上表面运动，但弧形槽有水平向左的位移，故小球相对于地面的速度方向不是沿着弧形槽的切线的，而弧形槽对小球的作用力是弹力，方向始终垂直于接触面，故弹力和小球运动速度不垂直，弹力对小球要做功，故A错误；

B．当小球压缩弹簧的过程中，弹簧和小球组成的系统机械能守恒。但弹簧对小球的弹力做负功，故小球的机械能减小，故B正确；

C．小球在弧形槽上下滑过程中，系统水平方向不受力，系统水平方向动量守恒，小球与弧形槽分离时两者动量大小相等，由于mM，则小球的速度大小大于弧形槽的速度大小，小球被弹簧原速率弹回后将追上弧形槽并要滑上弧形槽。在小球离开弹簧后，只有重力和系统内弹力做功，故小球和弧形槽组成的系统机械能守恒。由于球与弧形槽组成的系统总动量水平向左，球到达最高点时两者共速，则此共同速度也必须水平向左，则二者从静止开始运动到共速状态，系统的动能增加，重力势能一定要减小，小球上升的最大高度要小于h，故C错误；

D．整个运动过程中小球和弧形槽、弹簧所组成的系统只有重力与系统内弹力做功，系统机械能守恒，小球与弹簧接触过程中，墙壁对系统作用力水平向左，系统水平方向动量不守恒，故D错误。

故选B。

【题型二】碰撞问题

4.如图所示，一质量为m的物块P静止在水平桌面上，质量为3m的光滑物块Q以大小为的速度向右运动并与P发生弹性正撞，碰撞时间极短。碰撞后，P和Q先后从桌面的右端滑出，并落在地面上同一位置。P与桌面间的动摩擦因数为，P和Q可视为质点，不计空气阻力。求：

（1）P、Q碰撞后瞬间的速度大小；

（2）P在桌面上运动过程中产生的热量；

（3）与P碰撞后，Q在桌面上运动的时间。

【答案】（1），；（2）；（3）

【详解】（1）设碰后瞬间Q的速度大小为，P的速度大小为，由动量守恒和能量守恒得

联立解得

（2）由于碰后P和Q离开桌面后在空中都做平抛运动，并先后落到地面上的同一地点，设P离开桌面时的速度大小为，则

设物块P在桌面上运动过程中产生的热量为Q，则根据能量守恒定律对P在桌面上运动的过程有

解得

（3）对P在桌面上运动过程分析有

由于Q光滑，故碰后Q在桌面上以速度匀速直线运动，设与P碰后，Q在桌面上运动的时间为t，则

解得

5．如图做单摆运动的小球A质量为m，小球B质量为3m。球A用细绳系住，绳子的另一端固定，球B置于光滑水平面上．当球A从离光滑水平面高h处由静止摆下，到达最低点时恰好与球B发生弹性正碰。求：（不计空气阻力）

（1）两个小球发生弹性碰撞前小球A的速度大小；

（2）碰后小球A的速度大小；

（3）碰后小球A能上升的最大高度。

【答案】（1）；（2）；（3）

【详解】（1）A球下摆过程，根据机械能守恒可得

解得两个小球发生弹性碰撞前小球A的速度