浙江版高考物理 专题十四 动量守恒定律

专题十四

高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！动量守恒定律挖命题【考情探究】考点

考向

考试要求

考题示例

5年情

关联考点

素养要素

预测热度2018.11选考,22,10分2018.04选考分动量定理

动量和动量定理

c

2017.11选考,22,10分2017.04选考,22,10分

电磁感应、磁场、能量守恒

相互作用观念

★★★★★2016.10选考,23,10分2015.10选考,22,8分动量守恒定律

c

2016.04选考,23,10分

电磁感应、核衰变相互作用观念★★★☆☆动量守恒定律

碰撞

d

-

模型建构

★☆☆☆☆反冲运动

火箭

b

2016.04选考,23,10分

科学本质

★☆☆☆☆分析解读

本专题在近两年的浙江选考中,均结合磁场或电磁感应等知识以计算题的形式进行考,考查核心内容主要涉及动量定理和动量守恒定律,度较大续试趋势预计与以往相似,生在学习中应深刻理解动量的矢量性、动量定理、动量守恒定律,握动量守恒定律常见的应用。【真题典例】11211111222121211121111122212121212高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！破考点【考点集训】考点一

动量定理1.(2018浙江诸暨中学阶段性考试11)物体在恒定的合力作用下做直线运动在时t内动能由零增大到E,在时间内动能由增加到,设合力在时间内做的功为W、冲量为在时间内做的功W、冲量为I,则()A.I<I

B.I>I

C.W>WD.W<W答案B2.(2018浙江11月选,22,10分)如图所示,在间距L=0.2m的两光滑平行水平金属导轨间存在方向垂直于纸面(向内为正)的磁场,磁感应强度为分布沿y向不变,沿x方向如下:B=

---031122031122高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！导轨间通过单刀双掷开关S接恒流源和电C=1F的未充电的电容器,恒流源可为电路提供恒定电流I=2A,电方向如图所示。有一质量m=0.1kg的金属棒垂直导轨静止放置于x=0.7m处。开关S掷向1,ab从静止开始运动,到达x=-0.2m处,开关掷向已知棒ab在运动过程中始终与导轨垂直求:(提示:可以用图像下的“面积代表力做的功)棒ab运动到=0.2m时的速v;棒ab运动到=-0.1m时的速度v;电容器最终所带的电荷量Q。答案(1)2m/s(2)m/s(3)C3.(2019届浙江温州九校10月联考22)如图所示,两条相互平行的光滑金属导轨相距l=0.2m,左侧轨道的倾斜角θ=30°,右轨道为圆弧线轨道端点间接有电阻Ω,道中间部分水平,在MP、间有宽度为d=0.8m,方向竖直向下的匀强磁场磁感应强度B随时间变化如图乙所示一质量为导轨间电阻为r=1.0Ω的导体棒a从t=0时刻无初速度释放初始位置与水平轨道间的高度差一与a棒完全相同的导体棒b静置于磁场外水平轨道上靠近磁场左边界a棒滑后平滑进入水平轨道(转角处无机械能损失),并与b发生碰撞而粘合在一起此后作为一个整体运动。导体棒始终与导轨垂直并接触良,轨道的电阻和电感不计。求:甲mm高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！乙导体棒进入磁场前流过R的电流大小;导体棒刚进入磁场瞬间受到的安培力大小导体棒最终静止的位置离PM距离;全过程电阻R产生的焦耳热。答案(1)0.1A(2)0.04N(3)0.4m(4)0.042J4.(2017浙江宁波九校期末,23)如图所示,质量MU金属M'MNN',静放在粗绝缘水平面上(动摩擦因数为μ),且最大静摩擦力等于滑动摩擦力MM'NN'边相互平行相距为阻不计且足够长,底边垂直于MM',电阻为r量的光滑导体棒ab电阻为R,垂直MM'放在框架上整个装置处于垂直轨道平面向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中在与ab垂直的水平拉力作用下ab沿轨道由静止开始做匀加速直线运动,经x距离后撤去力,直至最后停下整个过程中框架恰好没动。若导体棒ab与MM'NN'始保持良好接触,求:加速过程中通过导体棒ab的荷量q;导体棒ab的最大速度v以及匀加速阶段的加速度导体棒ab的总位移。答案见解析解析(1)E=I=

=mmmmmm高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！q=IΔtq=(2)题意可知当导体棒速度最大时,架恰好不动故:F=f=μ(M+m)g而F=BIL,I(R+r)=BLv得到:v=由

=2ax,到a=(3)去力后导体棒在安培力作用下做减速运动,动量定理可知:Ft=mv

m而F=BL,

=BL联立可以得到:所以x'=t=总位移s=x+x'=x+

t=mv

m考点二

动量守恒定律1.(2018浙江诸暨中学阶段性考试18)(多选)向空中发射一物体不计空气阻力),当物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂为a、b两块。若质量较大的a速度方向仍沿原来的方向则()b的速度方向一定原速度方向相反从炸裂到落地这段时间里,a飞行的水平距离一定比b的a、b一定同时到达地面炸裂的过程中,ab的量变化大小一定相等答案CD2.(2018浙江余姚中学期中)如图,甲车上表面光滑,质量=3kg,端放一个质量为的小物体(可以看成质点),甲车和小物体静止在光滑水平面上,乙车质量为=4kg,以5m/s的速度向左动,与甲车碰撞后合合高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！甲车获得4m/s的速度,小物体滑到乙车上,若乙车上表面粗糙而足够长,则:乙车与甲车碰撞后乙车的速度为多大?最终小物体在乙车上与乙车相对静止时的速度为多?小物体在乙车上表面相对滑行的过程,小物体受到的合外力的冲量I为多大?答案①2m/s②1.6m/s1.6Ns3.(2018浙江杭州期末,22)某同学设计了一个电磁激发装置其结构如图所示。间距为的平行长直导轨置于水平桌面上,导轨中和N'O'段用绝缘材料制成,其余部分均为导电金属材料,两种材料导轨平滑连接导轨左侧与匝数为半径为5cm圆形线圈相连线圈内存在垂直线圈平面的匀强磁场电容为1F的电容器通过单刀双掷开关与导轨相连。在轨道间矩形区域内存在垂直桌面向上的匀强磁,磁感应强度为2T场右侧边界PP'与OO'间离为a=4cm始时金属棒A于NN'侧某处,属棒B处于OO'侧距OO'距离为a处。当开关与1连接时,圆形线圈中磁场随时间均匀变化变化率为=T/s;稳定后将开关拨2,属A弹出,与金属B碰,并在刚出磁场时A棒刚好运动到OO'处最终A棒恰在PP'处停住。已知两根金属棒的质量均为接入电路中的电阻均为0.1Ω,金属棒与金属导轨接触良好,其余导体电阻均不计,一切摩擦不计。问:当开关与1连接时,电容器带电荷量是多少极板带什么电?金属棒AB碰后棒的速度大小是多少电容器所剩电荷量Q'是多少?答案(1)1C

正电(2)0.4m/s(3)0.88C112112高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！4.(2017浙江绍兴选考一模,23)某同学设计了一个磁弹射加喷气推动的起飞装置所示水平固定在绝缘底座上的两根足够长的平行光滑导轨,阻不计,间距为L,过开关与电源相连,电源电动势为E,内阻为r。导轨间加有竖直向下的匀强磁场,感应强度为B阻为R轻金属棒CD垂直于导轨静止放置,上面固定着质量为m的舰载机。合上开关K开始工作,CD棒在安培力的作用下加速当棒带着舰载机获得最大速度时,开关自动断开,同时舰载机自动脱离金属棒并启动发动机工作,质量为Δm的高温高压燃气水平向后喷出,喷出的燃气相对于喷气后舰载机的速度为u,得更大的速度后腾空而起。开关合上瞬间,舰载机获得的加速度a的大小;开关自动断开前舰载机最大速度;喷气后舰载机增加的速度答案(1)(2)(3)u炼技法【方法集训】方法1

动量定理在电磁感应的应用1.(2017浙江11月选考,22,10分)如图所示,匝数N=100面积S=1.0×10-2m2阻r=0.15Ω的线圈内有方向垂直于线圈平面向上的随时间均匀增加的匀强磁场,其变化率k=0.80T/s圈通过开关S接两根相互平行、间距d=0.20m的竖直导轨,下端连接阻值R=0.50Ω的电阻。一根阻值也为

0.50、质量m=1.0×10-2kg的导体棒ab搁置在等高的挡条上。在竖直导轨间的区域仅有垂直纸面的不随时间变化的匀强磁场B。接通开S后棒对挡条的压力恰好为零。假设棒始终与导轨垂,且与导轨接触良好,不计摩擦阻力和导轨电阻。2ab2ab22222122ab2ab2222212高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！求磁感应强度B的大小并指出磁场方向断开开关S撤去挡条棒开始下,经t=0.25s下降h=0.29m,求此过程棒上产生的热量。答案见解析解析(1)线圈的感应电动势为E=N

=NS流过导体棒的电流I=导体棒对挡条的压力为零有Id=mg或B=得B=0.50TB方向垂直纸面向外(2)动量定理(mg-Bd)t=mv或mgt-BdΔq=mv及Δq=t=得v=gt-ab棒产生的热量Q=得Q=2.3×10J

-2.(2018浙江台州中学统练,23)如图所示平行金属导轨OP、和PQ、相垂直,且OP、KM与水平面间夹角为轨间距均为L=1m,阻不计,导轨足够长。两根金属棒ab和与导轨垂直放置且接触良好,ab的质量为M=2kg,有电阻为R=2Ω,cd的质量为效电阻为R=1Ω,金属棒和导轨之abcdabcd012abcdabcd012高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！间的动摩擦因数均为μ=0.5,个导轨平面均处在垂直于轨道平面OPKM向上的匀强磁场中。现让固定不动,将金属棒ab由静止释放,ab沿导轨下滑时,度已达到稳定此时,个回路消耗的电功率为P=12W。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)求:(1)感应强度B大小ab沿导轨下滑x=6m的过程中ab棒上产生的焦耳热Q;若将ab与同时由静止释放当运动时间t=0.5s时,ab的速度v与的速度v的关系式。答案(1)2T(2)10J(3)5m/s=10v-2v方法2

动量定理在流体问题的应用1.(2017浙江宁波镇海中学月考12)某课外小组设计了一种测定风速的装置其原理如图所示,个劲度系数k=1.3×103N/m,自然长度L=0.5m的簧一端固定在墙上的M点,另一端与导电的迎风板相连弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属杆,弹簧是不导电的材料制成的。迎风板面积S=0.5m2,工作时总是正对着风吹来的方向。电路的一端与迎风板相连,一端在M点与金属杆相连。迎风板可在金属杆上滑动,与金属杆接触良好,不计摩擦值电阻Ω,电源的电动势E=12V,内阻r=0.5Ω合开关没有风吹时,弹簧处于原长,电压表的示数U=3.0V,某时刻由于风吹迎风板电压表的示数变为U=2.0V。电压表可看做理想电表)试分析求解:000000高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！此时风作用在迎风板上的力的大小假设风(运动的空气)与迎风板作用后的速度变为零,空气的密度为1.3kg/m,风速为多大。答案见解析解析(1)当无风时,由闭合电路欧姆定律得,电路中电流I=

-

=6A此时金属杆接入电路中的电阻==0.5Ω此时金属杆接入电路的长度为L=0.5m当有风时,同理金属杆接入电路的电阻R'=0.3Ω此时金属杆接入电路的长度根据胡克定律得,作用在迎风板上的风力-L)=1.3×10N/m×(0.5(2)在极短时间Δt吹到迎风板上的空气为研究对象取风的方向为正方向,根据动量定理得-F'Δt=0又m=ρSvΔt,F'=F则FΔt=ρSvΔtv得到v==20m/s2.[2016课标Ⅰ,35(2),10分某游乐园入口旁有一喷泉喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中为计算方便起见,假设水柱从横截面积为的喷口持续以速度竖直向上喷出玩具底部为平板面积略大于水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为ρ,重力加速度小为g求012120101012120101高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！(ⅰ)泉单位时间内喷出的水的质量(ⅱ)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度。答案(ⅰ)ρvS(ⅱ)-方法3

碰撞、爆炸等现象中量守恒定律的应用1.(2017浙江月选考,22,10分)间距l的两平行金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成如图所示。倾角为的导轨处于磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间Ⅰ中,平导轨上的无磁场区间静止放置一质量为3m的“联动双杆(由两根长为l的金属杆cd和用长度为L的刚性绝缘杆连接构成),在“联动双杆右侧存在磁感应强度大小为B,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间,长度大于质量为m、长为l的金属杆ab从倾斜导轨上端释放,达到匀速后进入水平导轨无能量损失),ab与“联动双杆”发生撞,碰后杆和合在一起形成“联动三杆”。“联动三杆”继续沿水平导轨进入磁场区间Ⅱ从中滑出。运动过程,杆abcd和与导轨始接触良,且保持与导轨垂直。已知abcd和电阻均为R=0.02Ω,m=0.1kg,l=0.5m,L=0.3m,θ=30°,B=0.1T,B=0.2T计摩擦阻力和导轨电阻,略磁场边界效应。求杆ab在倾斜导轨上匀速运动时的速度大小v;“联动三杆”进入磁场区间Ⅱ前的速度大小“联动三杆”滑过磁场区间Ⅱ产生的焦耳热Q。答案见解析解析(1)感应电动势E=Blv电流I=安培力F=BIl002002高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！匀速运动条件为F=mgsinθv==6m/s(2)动量守恒定律mv=4mvv==1.5m/s(3)入磁场区间Ⅱ,速度变化Δv,动量定理,有-BlΔt=4mΔvΔt=Δq=Δv=

=-0.25m/s出磁场区间Ⅱ,同样有Δv==-0.25m/s出磁场区间Ⅱ“动三杆”的速度为v'=v+2Δv=1.0m/sQ=×4m(v-v')=0.25J2.(2017浙江宁波十校联考,23)如图所示平行光滑且足够长的金属导轨ab固定在同一水平面上处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度导轨间距L=0.5m有根金属棒MNPQ质均为电阻均为0.5Ω,其PQ止于导轨上,用两条轻质绝缘细线悬挂在挂钩上,线h=0.9m,当细线竖直时棒刚好与导轨接触但对导轨无压力。现将MN向右拉起使细线与竖方向夹角为然由静止释放MN,忽略空气阻力发现MN达最低点与导轨短暂接触后继续向左上方摆起,PQ在短暂触导轨的瞬间获得速度且在之后1s时间内向左运动的距离s=1m两根棒与导轨接触时始终垂直于导轨不计其余部分电阻。求(1)悬挂MN的细线到达竖直位置时,MNPQ回中的电流大小及MN端的电势差大小120120高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！MN与导轨接触的瞬间流过的电荷量;MN与导轨短暂接触时回路中产生的焦耳热。答案(1)3A1.5V(2)1C(3)2J过专题【五年高考】A组自命题·江卷题组1.[2014浙江自选,14(1),3分]如图所示甲木块的质量为,以速度沿光滑水平地面向前运动,正前方有一静止的、质量为m的乙木块乙上连有一轻质弹簧。甲木块与弹簧接触后()甲木块的动量守恒乙木块的动量守恒甲、乙两木块所组成系统的动量守恒甲、乙两木块所组成系统的动能守恒答案C2.(2018浙江4选考,23,10分)如图所示,在竖直平面内建立xOy坐标系,在0x≤0.65my0.40m范围内存在一具有理想边界向垂直纸面向里的匀强磁场区域边长量m=0.02kg阻R=0.40Ω的匀质正方形刚性导线框处图示位置,其中心的坐标为0,0.65m)。现将线框以初速度=2.0m/s平向右抛出。线框在进入磁场过程中速度保持不,然后在磁场中运,最后从磁场右边界离开磁场区,完成运动全过程在全过程中始终处于平面内其ab边与保持平行,空气阻力不计取2)求:磁感应强度B大小线框在全过程中产生的焦耳热cb2y05x0cb2y05x0高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！(3)全过程中,cb两端的电势差U与线框中心位置的x坐的函数关系。答案见解析解析(1)线框做平抛运动,当ab边与磁场上边界接触时,竖直方向有gt=0.2m,得t=0.2s,此竖直方向的分速度v=gt=2m/s=v,合速度方向与水平方向45°,由题知线框匀速进入磁场,则感应电流I==F=BIl因为线框匀速进入磁场合力为以mg=F联立解得B=2T

(2)框全部进入磁场区域之后,水平方向做匀速运动,竖直方向做匀加速运动,线框离开磁场过程,上下两边所受到的安培力抵消,所以不考虑竖方向上的安培力产生的焦耳,水平方向上,有ad边在水平方向上切割磁感线,线框离开磁场时电荷量q==对离开过程列水平方向的动量定理设向右为正,-Blq=mv-mv5x112总12cbcb2y0cb0cb5x05xcb005x112总12cbcb2y0cb0cb5x05xcb00高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！得v=1.5m/s由能量守恒得mgΔh-Q=m-m=m(+)-m(+)同时离开磁场过程中竖直方向只受重力有-=2gΔh联立解得Q=0.0175J在进入磁场过程中,速度不变,重力势能转换成焦耳热=mgl=0.02J所以Q=Q+Q=0.0375J(3)得图中234、状下中心横坐标分别为0.4m0.5m、0.6m0.7m当x0.4m时线框还没进入磁场U=00.4m<x≤0.5m时,框电动势由ab边切割磁感线产生但cb进入磁场部分也在切割磁场因此这里相当于也有一个电源,在计算电势差时也要考虑,同时电势差要注意正负,此U=-Blv+B(x-0.4m)v=4x-1.7V③当0.5m<x≤0.6m线框完全进入磁场,电路中没有电流,但bc边仍在切割磁感线因此仍然相当于一个电源,U=Blv=0.4V④当0.6m<x≤0.7m线框出磁场,整个电动势由边提供,bc边已经在磁场外,U=Blv又由动量定理得得U=0.25V-0.25x

-

=m(v-v)3.(2016浙江10月选考,23,10分)如图所示,在x轴上方存在垂直纸面向里磁应强度大小为的匀强磁场。位于x轴下方离子源C发射质量为、电荷量为q的一束负离子,其初速度大小范围为v。这束离子经电势差为U=

的电场加速后,从小孔O(坐标原点)垂直轴垂直磁场射入磁场区域最后打到x轴上,在x轴2a~3a区水平固定放置一探测板设每秒射入磁场的离子总数为N0,打到轴110000122110000122高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！上的离子数均匀分布(离子重力不计)求离子束从小孔O入磁场后打到x轴的区间。调整磁感应强度的大小可使速度最大的离子恰好打在探测板右端求此时的磁感应强度大小。保持磁感应强度B不变,求每秒打在探测板上的离子数若打在板上的离子80%被板吸收20%被反向弹回,弹回速度大小为打板前速度大小的求探测板受到的作用力大小。答案(1)2a~4a(2)B

(3)N

Nmv4.(2015浙江10月选考,22,8分)如图所示,质量-3kg的“

”形属细框竖直放置在两水银槽中,“”形框的水平细杆CD长l=0.20m,处磁感应强度大小B=1.0T向水平向右的匀强磁场中一匝数n=300面积S=0.01m线圈通过开关与两水银槽相连。线圈处于与线圈平面垂直的、沿竖直方向的匀强磁场中,其磁感应强度的大小随时间t化的关系如图所示。求0~0.10s线圈中的感应电动大小t=0.22s时合开K,若细CD所受安培力方向竖直向上,断中的电流方向及磁感应强度的方向;(3)t=0.22s时闭合开关K,若安培力远大于重力细框跳起的最大高度h=0.20m,求通过细杆CD的电荷量。图1图22020高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！答案(1)30V(2)解析

(3)0.03C解析(2)由左手定则可知电流方向:CD结合图2由楞次定律可知B方向向上5.(2016浙江4月选考,23,10分)某同学设计了一个电磁推动加喷气推动的火箭发射装置,图所示竖直固定在绝缘底座上的两根长直光滑导轨,距为L导轨间加有垂直导轨平面向里的匀强磁场B。绝缘火箭支撑在导轨间,总质量为m,其燃料质量为m',燃料室中的金属棒EF阻为R,并通过电刷与电阻可忽略的导轨良好接触。引燃火箭下方的推进剂迅速推动刚性金属棒电阻可忽略且和导轨接触良好)向上运动,当回路CEFDC面积减少量达到最大值ΔS,用时Δt,此过激励出强电流,生电磁推力加速火箭。在Δt时间内,阻R产生的焦耳热使燃料燃烧形成高温高压气体,当燃烧室下方的可控喷气孔打开后喷出燃气进一步加速火箭。(1)回路Δt间内感应电动势的平均值及通过金属EF的电荷,并判断金属棒中的感应电流方向;经Δt间火箭恰好脱离导轨求火箭脱离时的速度;(不计空气阻力火箭脱离导轨,喷气孔打,在极短的时间内喷射出质量为m'燃气,喷出的燃相对喷气前火箭的速度为u,求喷气后火箭增加速度Δv。提示:可选喷气前的火箭为参考系1212高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！答案(1)B

由E到F(2)-gΔt(3)

-6.[2015浙江自选,14(2),6]一辆质量m=3.0×103kg的小货车因故障停在车道上

,后面一辆质量m=1.5×10kg的轿车来不及刹,直接撞入货车尾部失去动力。相撞后两车一起沿轿车运动方向滑行了s=6.75m下。已知车轮与路面的动摩擦因μ=0.6,求碰撞前车的速度大小(重力加速度取g=10m/s)答案27m/sB组统一命题·省（区、市卷题组1.(2017课标Ⅲ,20,6分)(多选一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F时间t化的图线如图所示,则()t=1s时块的速率为1m/st=2s时块的动量大小为4kgm/st=3s物块的动量大小为5kg·m/st=4s物块的速度为零答案AB2.(2017课标Ⅰ,14,6分)将质量为1.00kg的型火箭点火升空50g烧的燃气以大小为600m/s速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间略)()A.30kgm/sB.5.7×10kg·m/s

,火箭的动量大小为(喷出过程中重力空气阻力可忽C.6.0×102kgm/s

D.6.3×102kg·m/sAB00AB00高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！答案A3.(2017天津理综,10,16分如图所示物块AB通过一根轻质不可伸长的细绳相连跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧,质量分别为=2kgm=1kg。初始时A静于水平地面上,B悬于空中。现将B竖向上再举高h=1.8m(未触及滑轮,然后由静止释放。一段时间后细绳绷直,AB以大小相等的速度一起运动之后B好可以和地面接触。取,空气阻力不计。求B从放到细绳刚绷直时的运动时间A的大速度v的大小初始时B地面的高度H。答案(1)0.6s(2)2m/s(3)0.6m4.[2016课标Ⅲ,35(2),10分]如,水平地面上有两个静止的小物块a和其连线与墙垂直;a和b相l,b与墙之间也相距l;a的质量为的质量为m。两物块地面间的动摩擦因数均相同。现a以速度v向右滑动。此a与b发弹性碰撞但b有与墙发生碰撞。重力加速度大小g求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件。答案

C组教专用题组1.(2015安徽理综,22,14分一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上A,距A5m位置是一面墙,如图所示块以=9m/s的初速度从点沿方向运动在与墙壁碰撞前瞬间的速度为后以6m/s的速度反向运动直至静止g10m/s2。AB012AB012高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！求物块与地面间的动摩擦因数μ;若碰撞时间为0.05s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功。答案(1)0.32(2)130N(3)9J2.[2016海南单科,17(2),8分]如图,块通过一不可伸长的轻绳悬挂在天花板下初始时静止;从发射器(图中未画出)射出的物块水平方向与A撞,碰撞后两者粘连在一起运动碰撞前B的速度的大小及碰撞后和一起上升的高度h均可由传感器(图中未画出)测得。某同学以为纵坐标,v为横坐标利用实验数据作直线拟合,求得该直线的斜率为k=1.92×10-3s2/m。已知物块A和B的质量分别为m=0.400kg和m=0.100kg,力加速度大小g=9.80m/s2。(ⅰ)碰撞时间极短且忽略空气阻力求h-v2直线斜率的理论值。(ⅱ)求k值的相对误差δ(δ=

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×100%,果保留有效数字)。答案(ⅰ)2.04×10s/m(ⅱ)6%3.[2016课标Ⅱ,35(2),10分如图,光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对冰面的速度向斜面体推出冰块平滑地滑上斜面,在斜面体上上升的最大高度为

h=0.3m(h小于斜面体的高度。已知小孩与滑板的总质量为m=30kg,冰的质量为m=10kg,孩与滑板始终无相对运动。取重力加速度的大小g=10m/s2。(ⅰ)斜面体的质量;(ⅱ)通过计算判断,冰块与斜面体分离后能否追上小孩?322023223220311123220232232203111220123220223322320高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！答案见解析解析(ⅰ)定向右为速度正方向。冰块在斜面体上运动到最大高度时两者达到共同速,设此共同速度为斜面体的质量为m。由水平方向动量守恒和机械能守恒定律得mv=(m+m)v①m

=(m+m)v+mgh②式中v=-3m/s为冰块推出时的速度。联立①②式并代入题给数据得m=20kg③(ⅱ)设小孩推出冰块后的速度为v,由动量守恒定律有mv+mv=0④代入数据得v=1m/s⑤设冰块与斜面体分离后的速度分别为和v,由动量守恒和机械能守恒定律有mv=mv+mv⑥m

=m

+m

⑦联立③⑥⑦式并代入数据得v=1m/s⑧由于冰块与斜面体分离后的速度与小孩推出冰块后的速度相同且处在后方,故冰块不能追上小孩。4.[2014山东理综,39(2)]图,滑水平直轨道上两滑块AB用橡皮筋连接,A的质量为。开始时橡皮筋松弛,B止,给向左的初速度v。一段时间后,B与同向运动发生碰撞并粘在一起。碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A速度的两倍,是碰撞前瞬间B速度的一半。求:(ⅰ)B的量;112121212112111212121211211高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！(ⅱ)碰撞过程中A、B系统机械能的损失。答案(ⅰ)(ⅱ)m5.(2014广东理综,35,18分)如图的水平轨道中AC段的中B正上方有一探测器,C有一竖直挡板物体P沿轨道向右以速度v与静止在点的物体P碰撞接合成复合体以此碰撞时刻为计时零点,探测器只t=2st=4s内工,P的质量都m=1kg,PAC的动摩擦因数μ=0.1,ABL=4m,g取10m/s2,P、P和P均视为质点P挡板的碰撞为弹性碰撞。若v=6m/s,求P、碰后瞬间的速度大小v和撞损失的动能ΔE;若P与挡板碰后,能在探测器的工作时间内通过B点求v的取值范围和P左经过A点时最大动能E。答案(1)3m/s9J(2)10m/sv≤14m/s17J【三年模拟】非选择题(共100)1.(2019届浙江绿色评价联盟月适应性考试,23)(20)当下世界科技大国都在研发一种新技术实现火箭回收利用,效节约太空飞行成,其中有一技术难题是回收时如何减缓对地的碰,为此设计师在返回火箭的底盘安装了4台电磁缓冲装置其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓火箭对地的冲击力该装置的主要部件有两部分:①缓冲滑块,由高强绝缘材料制成,其内边缘绕有闭合单匝矩形线圈abcd,指示灯连接在两处;②火箭主体,包括绝缘光滑缓冲轨道MNPQ和超导线圈(图中未画出),导线圈能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场缓滑块接触地面时,块立即停止运动,后线圈与火箭主体中的磁场相互作用,指示灯发光,火主体一直做减速运动直至达到软着陆要求的速,从而实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直000000高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！向下撞向地面时,火箭主体的速度大小为,软着陆要求的速度为0;指示灯、线圈的ab边和cd边电阻均为R,其余电阻忽略不计;ab边长为箭主体质量为匀强磁场的磁感应强度大小B,重力加速度为切摩擦阻力不计。求缓冲滑块刚停止运动时线圈的边受到的安培力大小;求缓冲滑块刚停止运动时火箭主体的加速度大小;若火箭主体的速度大小从v减到的过程中,经历的时间为该过程中每台电磁缓冲装置中线圈产生的焦耳热。答案(1)(2)-g(3)m+2.(2019届浙江超级全能生月联,23)(20分如图所示,在坐标xOy的第一象限中存在n(n奇数)个宽度均为磁感应强度大小均为B的匀强磁场,各磁场区域紧密连接,左、右两侧边界相互平行,1个磁场区域的左边界为y轴,磁场方向垂直纸面向外相邻磁场区域的磁场方向相反个场区域的右边界上有一长为2d的探测板PQ,探测板的下边缘与x轴相距2.2d坐标原点O处的粒子源以某一特定速度xOy平面内不断向磁场区域发射质量为m,电荷量为+q的粒子,方向x轴正方向成θ=30°角,每发射粒子的数N,通改变粒子发射速度的大小,可以使粒从不同位置射出磁场。已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,=1.73,计粒子重力且忽略粒子间的相互作用。1111011110高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！若粒子从(d,0)点射出磁场,求粒子发射速度大小v;若粒子均垂直打到探测板上并全部被反向弹回且弹回速度大小为打板前速度大小的,求:Ⅰ.测板受到的平均作用力大小Ⅱ.n的所有可能值,当n最大值时粒子在磁场中运动的总时间t为少(不计粒子与探测板发生碰撞的时间)答案(1)(2)Ⅰ.Ⅱ.见解解析(1)由几何关系可知r=d,由牛顿第二定律得qvB=m,故v=;(2)粒子垂直打到板上,粒子轨迹的对称性可知,粒子必定垂直经过第一个磁场区域的右边,如图所示,由几何关系可得粒子在磁场中运动的半径为r==2d,Ⅰ.理可得粒子射入磁场的速度为,故粒子被板弹回时的速度为v=;取一小段时间Δt,动量定理可得Δt=NΔtm[v'-(-v)];高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！根据牛顿第三定律,探测板受到的平均作用力'==;Ⅱ.粒子从O点出发至打到板上的过程中沿轴方向的位移y=nr(1-θ)=(2-)nd,由题意可知2.2d≤y≤4.2d,得8.2≤n15.7;因为n为奇数,所n的可能值9111315;当n=15时可求得粒子被板弹回后在磁场中运动的半径为=d;设粒子被板弹回后在每个磁场区域中的运动轨迹所对应的圆心角为θ'==,所以θ'=53°;粒子在磁场中做圆周运动的周期T=

=,与粒子速度大小无关,所以粒子在磁场中运动的总时间t=

·

=

。3.(2017浙江金华十校联考22)(20分)如图所示,两根竖直固定的足够长的光滑金属导abcdL=1m,金属导轨电阻不计。两根水平放置的金属杆MN质量均为0.1kg,在电路中两金属杆