2024届高考物理二轮复习专题：09动量守恒模型扣空过关训练

2024届高三物理二轮专题微点练习 专题09 动量守恒模型扣空过关训练 一、对碰撞模型规律的分析 1．碰撞的特点： ①相互作用 很短； ②相互 远远大于 ； ③物体发生速度突变时，位移极小，可认为物体在碰撞前后 ． 2．碰撞遵守的规律 (1) 守恒，即 . (2) 不增加，即 或 . (3)速度要合理： ①如果碰前两物体同向运动，则碰前速度： ．碰撞后速度： ，否则碰撞没有结束． ②如果碰前两物体相向运动，则碰后两物体 ，除非两物体碰撞后速度均为零． 3．碰撞模型类型 (1)弹性碰撞 一、特点： 、 。 ①（一动碰一静）以质量为m1、速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生正面弹性碰撞： 1 2 解得v′1＝ ，v′2＝ . 结论： ①当两球质量相等时，v′1＝ ，v′2＝ ，两球碰撞后 ． ②当质量大的球碰质量小的球时，v′1>0，v′2>0，碰撞后两球都沿速度v1的方向运动． ③当质量小的球碰质量大的球时，v′1<0，v′2>0，碰撞后质量小的球被反弹回来． ②（两动碰撞）以质量为m1、速度为v1的小球与质量为m2、速度为v2的小球发生正面弹性碰撞： 1 2 解得v′1＝ ，v′2＝ . (2)完全非弹性碰撞 特点：① ．②有动能损失，且 ． 系统动量守恒： ① 系统能量守恒 ② 解得： = 完全非弹性碰撞根据动能损失转化为其他形式能量划分为以下几类： 类型一：动能转化为内能（热） 1、动能转化为摩擦热 【例1】如图所示，光滑水平面上放一木板A，质量M＝4 kg，小铁块B(可视为质点)质量为m＝1 kg，木板A和小铁块B之间的动摩擦因数μ＝0.2，小铁块B以v0＝10 m/s的初速度从木板A的左端冲上木板，恰好不滑离木板(g＝10 m/s2)。求： (1)A、B的加速度分别为多少？(2)A、B相同的速度为多少，经过多长时间共速速？(3)薄木板的长度？ 2、动能转化为焦耳热 【例2】如图所示，两根水平固定的足够长平行光滑金属导轨上，静止放着两根质量为m、长度为L、电阻为R的相同导体棒ab和cd,构成矩形回路(ab、cd与导轨接触良好)，导轨平面内有竖直向上的匀强磁场B.现给cd一个初速度v0，求： （1）回路的电源电动势及电流大小；（2）ab将向右做什么运动；（3）ab、cd最终的速度； （4）回路产生的焦耳热最多为；（5）通过ab杆的电荷量为q。 【变式2】如图，P、Q是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨，间距为L，导轨足够长且电阻可忽略不计。图中EFHG矩形区域有一方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在0时刻，两均匀金属棒a、b分别从磁场边界EF、GH进入磁场，速度大小均为；一段时间后，金属棒a、b没有相碰，且两棒整个过程中相距最近时b棒仍位于磁场区域内。已知金属棒a、b长度均为L，电阻均为R，a棒的质量为2m、b棒的质量为m，最终其中一棒恰好停在磁场边界处，在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好。求： （1）0时刻a棒的加速度大小； （2）两棒整个过程中相距最近的距离s； （3）整个过程中，a棒产生的焦耳热。 类型二：动能转化为势能 3、动能转化为弹性势能 【例3】如图所示，LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道，MN水平且足够长，LM下端与MN相切。质量为m的小球B与一轻质弹簧相连静止在水平面上，质量为2m的小球A从LM上距水平面高为h处由静止释放，在A球进入水平轨道之后与弹簧正碰并压缩弹簧但不粘连。设小球A通过M点时没有机械能损失，重力加速度为g。求：(1)A球刚进入水平轨道的速度大小v0；(2)弹簧的最大弹性势能；(3)A、B两球最终的速度、的大小。 4、动能转化为电势能 【例4】如图所示，LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道，MN水平且足够长，LM下端与MN相切。质量为m的带正电小球B静止在水平面上，质量为2m的带正电小球A从LM上距水平面高为h处由静止释放，在A球进入水平轨道之前，由于A、B两球相距较远，相互作用力可认为零，A球进入水平轨道后，A、B两球间相互作用视为静电作用，带电小球均可视为质点。已知A、B两