【答案】(1)
U 232 92
22980Th+
4 2
He
(2)5.49MeV (3)0.095MeV
【解析】
【详解】
(1)
232 92
U
22980Th+
4 2
He
(2)质量亏损 m mU mα mTh 0.0059u
△ E=△ mc2=0.0059×931MeV=5.49MeV (3)系统动量守恒，钍核和 α 粒子的动量大小相等，即
（1）求物块 B 被弹开时速度的大小；
（2）求物块 B 在传送带上向右滑行的最远距离及返回水平面 MN 时的速度 vB′； （3）A 与 P 相碰后静止。当物块 B 返回水平面 MN 后，A 被 P 弹出，A、B 相碰后粘接在一
起向右滑动，要使 A、B 连接体恰好能到达 Q 端，求 P 对 A 做的功。
【答案】 8R
【解析】
【分析】
【详解】
两演员一起从从 A 点摆到 B 点，只有重力做功，机械能守恒定律，设总质量为 m，则
mgR 1 mv2 2
女演员刚好能回到高处，机械能依然守恒：
m2
gR
1 2
m2v12
女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，两演员系统动量守恒：
（m1 m2）v m2v1 m1v2 ③
高中物理动量守恒定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)(1)
一、高考物理精讲专题动量守恒定律
1．运载火箭是人类进行太空探索的重要工具，一般采用多级发射的设计结构来提高其运载 能力。某兴趣小组制作了两种火箭模型来探究多级结构的优越性，模型甲内部装有△m=100 g 的压缩气体，总质量为 M=l kg，点火后全部压缩气体以 vo =570 m/s 的速度从底部喷口在
6．如图所示，一对杂技演员（都视为质点）乘秋千（秋千绳处于水平位置）从 A 点由静 止出发绕 O 点下摆，当摆到最低点 B 时，女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出， 然后自己刚好能回到高处 A．求男演员落地点 C 与 O 点的水平距离 s．已知男演员质量 m1 和女演员质量 m2 之比 m1∶m2=2，秋千的质量不计，秋千的摆长为 R，C 点比 O 点低 5R．
……2 分
解得 vB vA 4.0m / s ①……2 分
（2）（6 分）B 滑上传送带做匀减速运动，当速度减为零时，滑动的距离最远。
由动能定理得
mgsM
0
1 2
mvB2
……2 分
解得 S
M
vB 2 2 g
2m
……1 分
②
物块 B 在传送带上速度减为零后，受传送带给它的摩擦力，向左加速，若一直加速，则受
【答案】（1） vB 4.0m / s （2） vB ' 2m / s （3）W＝162 J
【解析】
试 题 分 析 ： （ 1 ） （ 6 分 ） 解 除 锁 定 弹 开 AB 过 程 中 ， 系 统 机 械 能 守 恒 ：
Ep
1 2
mvA2
1 2
mvB2
……2 分
设向右为正方向，由动量守恒 mvB mvA 0
【答案】(1) E
1 8
3
m M
mv02
(2) s mv0 M
h 2g
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析：（1）设子弹穿过物块后物块的速度为 V，由动量守恒得
mv0=m +MV ①
解得 ②
系统的机械能损失为
ΔE=
③
由②③式得
ΔE=
④
（2）设物块下落到地面所需时间为 t，落地点距桌面边缘的水平距离为 s,则
B=0.5T，导轨的间距与导体棒的长度均为 L=0.5m，导轨的半径 r=0.5m，导体棒的电阻 R=1Ω，其余电阻均不计，重力加速度 g=10m/s2，不计空气阻力。
(1)求导体棒刚进入凹槽时的速度大小； (2)求导体棒从开始下落到最终静止的过程中系统产生的热量； (3)若导体棒从开始下落到第一次通过导轨最低点的过程中产生的热量为 16J，求导体棒第 一次通过最低点时回路中的电功率。
实验是否成功地验证了动量守恒定律？
【答案】（1）8，4，
207 82
Pb
；（2）
P2 P1 P1
≤4%
【解析】
【详解】
（1）设发生了 x 次 α 衰变和 y 次 β 衰变，
根据质量数和电荷数守恒可知，
2x-y+82=94，
239=207+4x；
由数学知识可知，x=8，y=4．
若是铅的同位素 206，或 208，不满足两数守恒，
M 2
v乙‘ 1
：
v乙2 =
670 9
m
s
h乙 2
=
v乙2 2 2g
22445 m 81
277.10m
可得：
h
h乙1 +h乙2
h甲 =
9440 81
m
116.54m 。
2．如图所示，质量 M=1kg 的半圆弧形绝缘凹槽放置在光滑的水平面上，凹槽部分嵌有 cd 和 ef 两个光滑半圆形导轨，c 与 e 端由导线连接，一质量 m=lkg 的导体棒自 ce 端的正上方 h=2m 处平行 ce 由静止下落，并恰好从 ce 端进入凹槽，整个装置处于范围足够大的竖直方 向的匀强磁场中，导体棒在槽内运动过程中与导轨接触良好。已知磁场的磁感应强度
到高处，可先根据机械能守恒定律求出女演员的返回速度，再根据动量守恒定律求出男演
员平抛的初速度，然后根据平抛运动的知识求解男演员的水平分位移；本题关键分析求出
两个演员的运动情况，然后对各个过程分别运用动量守恒定律和机械能守恒定律列式求
解．
7．一个静止的铀核
232 92
U
（原子质量为
232.0372u）放出一个
【解析】对模型甲： 0 M mv甲 mv0
h甲 =
v甲2 2g
1085 9
m
200.56m
对模型乙第一级喷气：
0
M
m 2
v乙 1
m 2
v0
解得： v乙1 30 m s
2s 末： v乙‘ 1=v乙1 gt 10 m s
h乙1 =
v乙2 1 v '乙2 1 2g
40m
对模型乙第一级喷气：
回路电功率： P E2 R
联立解得： P 9 W 4
3．如图所示，一辆质量 M=3 kg 的小车 A 静止在光滑的水平面上，小车上有一质量 m=l kg 的光滑小球 B，将一轻质弹簧压缩并锁定，此时弹簧的弹性势能为 Ep=6J，小球与小车右壁 距离为 L=0.4m，解除锁定，小球脱离弹簧后与小车右壁的油灰阻挡层碰撞并被粘住，求：
根据题意： m1 : m2 2
有以上四式解得： v2 2 2gR
接下来男演员做平抛运动：由 4R 1 gt2 ，得 t 8R
2
g
因而： s v2t 8R ； 【点睛】
两演员一起从从 A 点摆到 B 点，只有重力做功，根据机械能守恒定律求出最低点速度；女 演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，两演员系统动量守恒，由于女演员刚好能回
根据能力守恒可知，整个过程中系统产生的热量： Q mg(h r) 25J
(3)设导体棒第一次通过最低点时速度大小为 v1 ，凹槽速度大小为 v2 ，导体棒在凹槽内运
动时系统在水平方向动量守恒，故有： mv1 Mv2
由能量守恒可得：
1 2
mv12
1 2
mv22
mg(h
r) Q1
导体棒第一次通过最低点时感应电动势： E BLv1 BLv2
力和位移相同时，物块 B 滑回水平面 MN 时的速度 vB ' 4m / s ，高于传送带速度，说明 B 滑回过程先加速到与传送带共速，后以 2m / s 的速度做匀速直线运动。……1 分
物块 B 滑回水平面 MN 的速度 vB ' v 2m / s ……2 分
③
（3）（8 分）弹射装置将 A 弹出后与 B 碰撞，设碰撞前 A 的速度为 vA ，碰撞后 A、B 共同
极短的时间内竖直向下喷出；模型乙分为两级，每级内部各装有 m 的压缩气体，每级总 2
质量均为 M ，点火后模型后部第一级内的全部压缩气体以速度 vo 从底部喷口在极短时间 2
内竖直向下喷出，喷出后经过 2s 时第一级脱离，同时第二级内全部压缩气体仍以速度 vo 从第二级底部在极短时间内竖直向下喷出。喷气过程中的重力和整个过程中的空气阻力忽 略不计，g 取 10 m／s2，求两种模型上升的最大高度之差。 【答案】116.54m
α
粒子（原子质量为
4.0026u）后衰变成钍核
228 90
Th
（原子质量为
228.0287
u
）．（已知：原子质量单位
1u 1.67 1027 kg ，1u 相当于 931MeV）
(1)写出核衰变反应方程；
(2)算出该核衰变反应中释放出的核能；
(3)假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和 α 粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？
【答案】(1) v 2 10m / s (2)25J (3) P 9 W 4
【解析】 【详解】
解：(1)根据机械能守恒定律，可得： mgh 1 mv2 2
解得导体棒刚进入凹槽时的速度大小： v 2 10m / s
(2)导体棒早凹槽导轨上运动过程中发生电磁感应现象，产生感应电流，最终整个系统处于 静止，圆柱体停在凹槽最低点
Pb
、
207 82
Pb
、
208 82
Pb
中的一种）
（2）某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律．图中两摆摆长相同，悬挂于同一高
度，A、B 两摆球均很小，质量之比为 1∶2．当两摆均处于自由静止状态时，其侧面刚好