F3 动量综合问题

【【 原创纯word版精品解析】物理卷·2015届吉林省实验中学高三上学期第三次质量检测（201411）】17.(14分)光滑绝缘的水平地面上方有界空间内存在匀强电场，场强为
，电场宽度为
，左边界有一固定的绝缘墙壁，如图所示，质量为
和
的A、B两小球静置于地面的同一水平轨道上，电场线与轨道平行，B球处于电场的右边界处，A球距离墙壁为
（
），A、B两球带正电，电量分别为
和
；今由静止同时释放两球，问（已知所有碰撞机械能均不损失，小球电量不转移，忽略两球的库仑力作用）

（1）A球第一次与墙壁碰时B球的速度大小；

（2）要使A球第一次向右运动过程中就能与B球相碰，求
满足的条件

【答案】【知识点】 动量守恒定律；动能定理的应用；匀强电场中电势差和电场强度的关系．E2 F3 I1

【答案解析】(1)
(2) 1＞k≥
解析 ：（1）在电场内运动时两球的加速度：aA=
，aB=
…①A球第一次与墙壁碰时两球速度相等为v，v2-0=2aAkx0…②由①②式得v=

（2）A球与墙壁第一次碰后到A、B相遇用时为t，两球加速度为a有：xB-xA=（1-k）x0…③xA=-vt+
at2…④xB=vt+
at2…⑤t≤
…⑥由③④⑤⑥得：1＞k≥

【思路点拨】（1）由牛顿第二定律可求得加速度，由运动学公式可求得A球与墙相碰时的速度；（2）由运动学公式可确定两球相碰K应满足的条件；本题考查动量守恒及动力学问题，解题的关键在于正确分析物理过程，做好受力分析；才能灵活选择合适的物理规律．本题考查动量守恒及动力学问题，解题的关键在于正确分析物理过程，做好受力分析；才能灵活选择合适的物理规律．

【【 原创精品解析纯word版】物理卷·2015届辽宁省沈阳二中高三上学期期中考试解析（201411）】（2）如图所示，一个物块A（可看成质点）放在足够长的平板小车B的右端，A、B一起以v0的水

平初速度沿光滑水平面向左滑行。左边有一固定的竖直墙壁，小车B与墙壁相碰，碰撞时间极短，

且碰撞前、后无动能损失。已知物块A与小车B的水平上表面间的动摩擦因数为μ，重力加速度

为g。

?若A、B的质量均为m，求小车与墙壁碰撞后的运动过程中，物块A所受摩擦力的冲量大小和方向

?若A、B的质量比为k，且k＜1，求物块A在小车B上发生相对运动的过程中物块A对地的位移大小

【答案】【知识点】动量守恒定律在滑块相互作用问题上的应用。F3

【答案解析】（1）设小车B与墙碰撞后物块A与小车B所达到的共同速度大小为v，设向右为正方向，则由动量守恒定律得mv0－mv0=2mv

解得v=0

对物块A，由动量定理得摩擦力对物块A的冲量I=0－（－mv0）=mv0，冲量方向水平向右

（2）设A和B的质量分别为km和m，小车B与墙碰撞后物块A与小车B所达到的共同速度大小为v′，木块A的位移大小为s。设向右为正方向，则由动量守恒定律得：mv0－kmv0=（m+km）v′

解得v′=

对木块A由动能定理

代入数据解得

【思路点拨】第1问运用动量守恒定律时先要规定正方向，设它们的共同速度为V，然后列方程求解所求物理量。第2问告知了质量之比为k，且k＜1，求A相对地面的位移，这问给学生带来了难度，也是一个难点所在。实际求解方法与第1问相同，设它们的共同速度为
，依动量守恒定律求出共同速度，再由功能关系（动能定理）对A求它对地的位移。

【【 原创纯word版精品解析】物理卷·2015届四川省绵阳市高三第一次诊断性考试（201410）word版】8.（17分）（1）（6分）如图，将酒精灯和装有适量水的试管固定在小车上，小车放在较光滑的水平桌面上，用橡胶塞子塞住（不漏气）试管口，现让小车处于静止，点燃酒精灯给试管中水加热。当加热一段时间后，橡胶塞子向右喷出时，可以观察到小车向 （选填“左”或“右”）运动，在这个过程中，整个小车（含酒精灯和装有适量水的试管）对橡胶塞子的作用力与橡胶塞子对小车的作用力方向______（选填“相同”或“相反”），整个小车受到的合外力方向向_______（选填“左”、“右”、“上”或“下”）。

【答案】【知识点】动量守恒定律 F3

【答案解析】左，相反，左。 解析：塞子喷出瞬间，小车与塞子瞬间在水平方向动量守恒，故小车向左运动，整个小车（含酒精灯和装有适量水的试管）对橡胶塞子的作用力与橡胶塞子对小车的作用力为相互作用力，方向相反，所以小车受到的合力向左。

【思路点拨】塞子喷出瞬间，小车与塞子瞬间在水平方向动量守恒，得到小车的运动方向，整个小车（含酒精灯和装有适量水的试管）对橡胶塞子的作用力与橡胶塞子对小车的作用力是相互作用力，方向相反。