发布时间 : 星期三 文章备战2020年高考物理一轮复习第2节 动量守恒定律练习更新完毕开始阅读93b7f73605a1b0717fd5360cba1aa81145318f75
则碰前速度大小之比为5∶2，故A错误；碰撞前后系统动量守恒，碰撞前，滑块Ⅰ的动量为负，滑块Ⅱ的动量为正，由于碰撞后总动量为正，故碰撞前总动量也为正，故碰撞前滑块Ⅰ的动量大小小于滑块Ⅱ的动量大小，故B错误；碰撞后的共同速度为v＝0.4 m/s，根据动量守恒定律，有m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v，解得m211
＝6m1，由动能的表达式可知，m1v12>m2v22，故C错误，D正确。
22
112．如图所示，在光滑水平面上放置一个质量为M的滑块，滑块的一侧是一个弧形凹槽OAB，凹槽半径为
4R，A点切线水平。另有一个质量为m的小球以速度v0从A点冲上凹槽，重力加速度大小为g，不计摩擦。下列说法中正确的是( )
A．当v0＝2gR时，小球能到达B点
B．如果小球的速度足够大，球将从滑块的左侧离开滑块后落到水平面上 C．当v0＝2gR时，小球在弧形凹槽上运动的过程中，滑块的动能一直增大 v02
D．如果滑块固定，小球返回A点时对滑块的压力为mR 11
解析：选C 滑块不固定，当v0＝2gR时，设小球沿槽上升的高度为h，则有：mv0＝(m＋M)v，mv02＝(M
22＋m)v2＋mgh，可解得h＝
M
R＜R，故A错误；因小球对弧形槽的压力始终对滑块做正功，故滑块的动M＋m
能一直增大，C正确；当小球速度足够大，从B点离开滑块时，由于B点切线竖直，在B点时小球与滑块的水平速度相同，离开B点后将再次从B点落回，不会从滑块的左侧离开滑块后落到水平面上，B错误；如果v02
滑块固定，小球返回A点时对滑块的压力为mg＋mR，D错误。
13. (2019·西安模拟)如图所示，质量分别为mA＝m、mB＝3m的A、B两物体放置在光滑的水平面上，其中A物体紧靠光滑墙壁，A、B两物体之间用轻弹簧相连。对B物体缓慢施加一个水平向右的力，使A、B两物体之间弹簧压缩到最短并锁定，此过程中，该力做功为W0。现突然撤去外力并解除锁定，(设重力加速度为g，A、B两物体体积很小，可视为质点，弹簧在弹性限度内)求： (1)从撤去外力到A物体开始运动，墙壁对A物体的冲量IA大小；
(2)A、B两物体离开墙壁后到达圆轨道之前，B物体的最小速度vB是多大；
(3)若在B物体获得最小速度瞬间脱离弹簧，从光滑圆形轨道右侧小口进入(B物体进入后小口自动封闭组成完整的圆形轨道)圆形轨道，要使B物体不脱离圆形轨道，试求圆形轨道半径R的取值范围。 解析：(1)设弹簧恢复原长时，物体B的速度为vB0， 3
由能量守恒有：W0＝mvB02，
2解得vB0＝
2W0 3m
此过程中墙壁对物体A的冲量大小等于弹簧对物体A的冲量大小，也等于弹簧对物体B的冲量大小，有： IA＝3mvB0＝6mW0。
(2)当弹簧恢复原长后，物体A离开墙壁，弹簧伸长，物体A的速度逐渐增大，物体B的速度逐渐减小。当弹
5
簧再次恢复到原长时，物体A达到最大速度，物体B的速度减小到最小值，此过程满足动量守恒、机械能守恒，有：
3mvB0＝mvA＋3mvB， 1×3mv11
B02＝mvA2＋×3mvB2222 解得：v1
WB＝vB0＝02
6m
。 (3)若物体B恰好过最高点不脱离圆形轨道 物体B经过最高点时，有：
12mBvB2＝12mBv12
＋mv12Bg·2R，mBg＝mBR 解得：R＝
W030mg，所以R≤W030mg
若物体B恰好能运动到与圆形轨道圆心等高处，有1
2mBvB2＝mBgR解得：R＝
W012mg，所以R≥W012mg
。 答案：(1)6mWW0 (2)06m (3)R≥W0W012mg或R≤30mg
6