高中物理动量守恒计算专题练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、解答题1．如图所示，物块A和长木板B叠放在水平地面上，物块A位于长木板B的左边缘，物块A、长木板B的质量分别为m、，物块A与长
木板B、长木板B与地面间的动摩擦因数均为。先用大小为、水平向右的外力F作用在物块A上，经过时间t撤去F，物块A最终未从长木板B上滑
落，当物块A、长木板B都静止后，用质量为的锤子以水平速度（未知）去敲击长木板B的左端，由于锤子与长木板B作用时间极短，长木板B瞬间
获得水平向右的速度，而锤子以的速度反弹，最终长木板B静止在水平地面上，物块A恰好回到长木板B的左端。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力
，重力加速度为g。求：(1)用锤子敲击长木板B之前，物块A在长木板B上滑动的距离；(2)锤子敲击长木板B时的速度及敲击后瞬间长木板
B获得的速度大小；(3)整个过程中长木板B的位移。2．如图所示，在水平面上依次放置小物块A和C以及曲面劈B，其中A与C的质量相等均
为m，曲面劈B的质量M=2m，曲面劈B的曲面下端与水平面相切，且曲面劈B足够高，各接触面均光滑。现小物块C以水平速度向右运动，与A
发生碰撞，碰撞后两个小物块粘在一起继续向右运动。求：（1）C与A碰撞后速度的大小及碰撞过程损失的机械能；（2）碰后物块A与C在曲面
劈B上能够达到的最大高度；（3）曲面劈B获得的最大速度的大小。3．运﹣20“鲲鹏”运输机是我国自主研制的新型大型战略运输机，在支援
武汉抗击新冠疫情时发挥了重要作用。一架总质量为m的“鲲鹏”运输机在平直跑道上匀加速，速度从v增大到3v所用时间为t，运输机受到的平
均阻力为f。求该运输机在这段时间内(1)所受合外力冲量I的大小；(2)所受水平推力F的大小；(3)水平推力F做的功。4．如图所示，
竖直平面内的光滑弧形轨道的底端恰好与光滑水平面相切．质量M=2.0kg的小物块B静止在水平面上．质量m=1.0kg的小物块A从距离
水平面高h＝1.8m的P点沿轨道从静止开始下滑，经过弧形轨道的最低点Q滑上水平面与B相碰，碰后两个物体以共同速度运动。取重力加速度
g=10m/s2。求：（1）A经过Q点时速度的大小；（2）A与B碰后速度的大小；（3）碰撞过程中A、B组成的系统损失的机械能ΔE。
5．如图所示，固定斜面AB的底边和高均为h，平台和斜面顶点B在同一条水平线上，平台右端点C在A的正上方。平台左端竖直固定一挡板，一
轻质弹簧左端固定在挡板上，自由端在O点。叠放的两个小物体P和Q质量均为m，放在O点，P与平台间的动摩擦因数为μ，把两小物体向左推到
D点无初速度释放，P和Q之间无相对滑动，刚好运动到C点停止。已知CD间距离也为h，重力加速度为g。（1）若把Q取下来放置在C点，把
P推到D点，由静止释放，两物体发生碰撞（碰撞时间极短）并粘在一起抛出，求两物块离开平台时的速度大小；（2）若把Q取下来，并且把P推
至不同位置无初速度释放，求P落在斜面上时的最小速度大小。6．一个物体的质量是2kg，沿竖直方向下落，以10m/s的速度碰到水泥
地面上，随后又以8m/s的速度被反弹回，若取竖直向上为正方向，则（1）小球与地面相碰前的动量？相碰后的动量？（2）小球的动量变化
的大小和方向？7．如图所示，撑杆跳高是运动会中的一个重要比赛项目。一质量为60kg的运动员在一次撑杆跳高中达到最高点后，重心下落
6.05m后接触软垫，在软垫上经0.5s速度减为零，则从运动员接触软垫到速度减小到零的过程中，求：软垫受到的平均冲力（重力加速
度取）。8．长为l的轻绳上端固定，下端系着质量为的小球A，处于静止状态。A受到一个水平瞬时冲量后在竖直平面内做圆周运动，恰好能通过
圆周轨迹的最高点。当A回到最低点时，质量为的小球B与之迎面正碰，碰后A、B粘在一起，仍做圆周运动，并能通过圆周轨迹的最高点。不计空
气阻力，重力加速度为g，求（1）A受到的水平瞬时冲量I的大小；（2）碰撞前瞬间B的动能至少多大？9．某种离子诊断测量简化装置如图所
示。竖直平面内存在边界为矩形、方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，探测板平行于水平放置，能沿竖直方向缓慢移动且接地。a
、b、c三束宽度不计、间距相等的离子束中的离子均以相同速度持续从边界水平射入磁场，b束中的离子在磁场中沿半径为R的四分之一圆弧运动
后从下边界竖直向下射出，并打在探测板的右边缘D点。已知每束每秒射入磁场的离子数均为N，离子束间的距离均为，探测板的宽度为，离子质量
均为m、电荷量均为q，不计重力及离子间的相互作用。(1)求离子速度v的大小及c束中的离子射出磁场边界时与H点的距离s；(2)求探测
到三束离子时探测板与边界的最大距离；(3)若打到探测板上的离子被全部吸收，求离子束对探测板的平均作用力的竖直分量F与板到距离L的关
系。10．小明将如图所示的装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道和倾角的斜轨道平滑连接而成。质量的小滑块从弧
形轨道离地高处静止释放。已知，，滑块与轨道和间的动摩擦因数均为，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力。(1)求滑块运动到与圆
心O等高的D点时对轨道的压力；(2)通过计算判断滑块能否冲出斜轨道的末端C点；(3)若滑下的滑块与静止在水平直轨道上距A点x处的质
量为的小滑块相碰，碰后一起运动，动摩擦因数仍为0.25，求它们在轨道上到达的高度h与x之间的关系。（碰撞时间不计，，）参考答案1．
(1)；(2)；；(3)【解析】【分析】【详解】(1)外力F作用的时间t内，物块A加速运动，因为所以长木板B静止不动对物块A，由动
量定理得撤去力F后全过程中物块A、长木板B相对滑动的距离可得(2)长木板B被敲击后获得速度，物块A、长木板B相对滑动，设两者达到的
共同速度为v，位移分别为、对长木板B应用牛顿第二定律得物块A做加速运动的加速度则物块A、长木板B共速后，A、B整体的加速度物块A、
长木板B之间相对静止，一起减速到静止物块A回到长木板B的左端，则联立解得锤子敲击长木板B左端的过程，根据动量守恒定律得可得(3)
长木板B被敲击前，长木板B静止，设长木板B被敲击后的位移为s，根据能量守恒定律得解得2．（1），；（2）；（3）【解析】【分析】【
详解】（1）小物块C与A发生碰撞粘在一起，由动量守恒定律得解得碰撞过程中系统损失的机械能为解得（2）当AC上升到最大高度时，ABC
系统的速度相等，根据动量守恒定律解得由能量关系解得（3）当AC由曲面劈B滑下后，B达到最大速度，从AC达共速到由B滑下过程中，由系
统动量守恒系机械能守恒联立可得3．(1)；(2)；(3)【解析】【分析】【详解】(1)根据动量定理可得“鲲鹏”运输机所受合外力的冲
量为(2)根据动量定理可得(3)“鲲鹏”运输机在这段时间内的位移为根据动能定理得联立解得水平推力F做的功4．（1）6m/s；（2
）2m/s；（3）12J【解析】【分析】【详解】（1）A从P到Q过程中，由动能定理（2）A、B碰撞，AB系统动量守恒，设向右为正方
向，则（3）碰撞过程中A、B组成的系统损失的机械能5．（1）；（2）【解析】【分析】【详解】（1）设P、Q在D点时弹簧弹性势能为E
P，根据功能关系可得取下Q后，P在D点由静止释放，设运动到C点时的速度为vC，根据功能关系可得解得碰撞过程，根据动量守恒可得解得（
2）设P从C点离开时的速度为v0，根据题意可知v0的大小不同，P离开平台后做平抛运动，如下图，根据平抛运动规律有，又有联立可得根据
P在竖直方向做自由落体运动可知，落在斜面上时的竖直分速度为设落在斜面上时P的速度为v，根据运动合成可得整理得根据数学知识可知解得v
的最小值为6．（1）方向竖直向下，方向竖直向上；(2)竖直向上【解析】【分析】【详解】（1）（2）取竖直向上为正，则小球与地
面相碰前的动量为方向竖直向下碰后的动量为方向竖直向上则小球的动量变化为方向竖直向上7．，方向为竖直向下【解析】【分析】【详解】由自
由落体运动规律得代入数据得运动员从开始到速度减小为零的过程中应用动量定理得联立解得由牛顿第三定律知软垫受到的平均冲力约为，方
向为竖直向下。8．（1）；（2）【解析】【分析】【详解】（1）A恰好能通过圆周轨迹的最高点，此时轻绳的拉力刚好为零，设A在最高点时
的速度大小为v，由牛顿第二定律，有①A从最低点到最高点的过程中机械能守恒，取轨迹最低点处重力势能为零，设A在最低点的速度大小为，有
②由动量定理，有③联立①②③式，得④（2）设两球粘在一起时速度大小为，A、B粘在一起后恰能通过圆周轨迹的最高点，需满足⑤要达到上述
条件，碰后两球速度方向必须与碰前B的速度方向相同，以此方向为正方向，设B碰前瞬间的速度大小为，由动量守恒定律，有⑥又⑦联立①②⑤⑥
⑦式，得碰撞前瞬间B的动能至少为⑧9．(1)，0.8R；(2)；(3)当时：；当时：；当时：【解析】【分析】【详解】(1)离子在磁
场中做圆周运动得粒子的速度大小令c束中的离子运动轨迹对应的圆心为O，从磁场边界边的Q点射出，则由几何关系可得，(2)a束中的离子
运动轨迹对应的圆心为O’，从磁场边界边射出时距离H点的距离为x，由几何关系可得即a、c束中的离子从同一点Q射出，离开磁场的速度分别
于竖直方向的夹角为、，由几何关系可得探测到三束离子，则c束中的离子恰好达到探测板的D点时，探测板与边界的距离最大，则(3)a或c束
中每个离子动量的竖直分量当时所有离子都打在探测板上，故单位时间内离子束对探测板的平均作用力当时，只有b和c束中离子打在探测板上，
则单位时间内离子束对探测板的平均作用力为当时，只有b束中离子打在探测板上，则单位时间内离子束对探测板的平均作用力为10．(1)8
N，方向水平向左；(2)不会冲出；(3)（）；（）【解析】【分析】【详解】(1)机械能守恒定律牛顿第二定律牛顿第三定律方向水平向左(2)能在斜轨道上到达的最高点为点，功能关系得故不会冲出(3)滑块运动到距A点x处的速度为v，动能定理碰撞后的速度为，动量守恒定律设碰撞后滑块滑到斜轨道的高度为h，动能定理得本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。答案第1页，总2页答案第1页，总2页试卷第1页，总3页试卷第1页，总3页 |
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