2025年高考复习二轮专题突破（十二）“能量与动量”创新性考法专练（原卷版）

年二轮专题突破（十二）“能量与动量”创新性考法专练1．如图所示，空间中分布有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，有一质量为M、电荷量为q(q>0)的粒子静止在O点。某时刻，该粒子炸裂成P、Q两部分，P粒子质量为eq\f(M,3)、电荷量为eq\f(q,3)，Q粒子质量为eq\f(2M,3)、电荷量为eq\f(2q,3)。不计粒子重力，则下列说法正确的是()A．P粒子与Q粒子运动半径之比r1∶r2＝2∶1B．P粒子与Q粒子运动半径之比r1∶r2＝1∶2C．P粒子与Q粒子运动周期之比T1∶T2＝2∶1D．P粒子与Q粒子运动周期之比T1∶T2＝1∶22．如图所示为静电喷漆示意图，由喷嘴K喷出的油漆，形成带负电的雾状液滴(初速度可忽略不计)，经A与K间的电场加速后奔向阳极A(被漆零件)并附着在上面。若A与K间的电压为U，喷漆装置的耗电功率为P，在时间t内喷嘴喷出的油漆质量为m，则油漆对零件表面的压力是()A.eq\r(\f(2m,Pt))B.eq\r(\f(2m,Ut))C.eq\r(\f(2mP,t))D.eq\r(2mUPt)3．(多选)某国际科研小组首次在实验中观察到了中子衰变的新方式——放射β衰变，即一个自由中子衰变成质子(eq\o\al(1,1)p)和电子(eq\o\al(0,－1)e)同时放出质量可视为零的反中微子(eq\o\al(0,0)νe)。该科研成果对粒子物理的研究有重要意义。已知电子质量me＝9.1×10－31kg＝0.51MeV/c2，中子质量mn＝939.57MeV/c2，质子质量mp＝938.27MeV/c2(c为光速，不考虑粒子之间的相互作用)。若某次一个静止的中子衰变中放出的质子动量p＝3×10－8MeV·s·m－1。则()A．强相互作用是中子衰变成质子和电子的原因B．中子衰变的核反应式为eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(1,1)p＋eq\o\al(0,－1)e＋eq\o\al(0,0)νeC．中子衰变过程中电子和反中微子的总动能约为0.7468MeVD．中子衰变过程中放出的质子和电子，两者的动量大小相等方向相反4．已知一滴雨珠的重力可达蚊子体重的几十倍，但是下雨时蚊子却可以在“雨中漫步”。为研究蚊子不会被雨滴砸死的诀窍，科学家用高速相机拍摄并记录蚊子的运动情况，研究发现蚊子被雨滴击中时并不抵挡雨滴，而是与雨滴融为一体，顺应雨滴的趋势落下，随后迅速侧向微调与雨滴分离。已知蚊子的质量为m，初速度为零；雨滴质量为50m，击中蚊子前竖直匀速下落的速度为v，蚊子与雨滴的作用时间为t，以竖直向下为正方向。假设雨滴和蚊子组成的系统所受合外力为零。则()A．蚊子与雨滴融为一体后，整体的速度大小为eq\f(1,51)vB．蚊子与雨滴融为一体的过程中，雨滴的动量变化量为eq\f(50,51)mvC．蚊子与雨滴融为一体的过程中，蚊子受到的平均作用力为eq\f(50mv,51t)D．若雨滴直接砸在静止的蚊子上，蚊子受到的平均作用力将变小5．(多选)如图所示，五人制足球比赛的球门高2m，宽3m。在某次比赛中，一同学在球门前2.5m处的O点将足球射向球门，足球在运动的最高点恰好击中球门横梁中点P。足球经过横梁反弹后，垂直CD的速度分量大小变为原来的0.6倍，平行CD的速度分量不变，落在Q点。已知BO垂直AB，足球质量为0.4kg，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是()A．足球的初速度大小为eq\f(7\r(5),2)m/sB．落地时的速度大小为eq\f(21\r(5),10)m/sC．落地点Q与O的距离为eq\r(10)mD．横梁对足球的冲量大小为eq\f(\r(10),5)N·s6．2022年北京冬奥会我国运动员在冰壶比赛中取得了新的突破。比赛中运动员用脚蹬固定的起踏器后和冰壶一起前进，在前掷线处将冰壶脱手。按比赛规则，队友可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数来调节冰壶的运动，使其到达理想位置。已知冰壶质量m＝20kg，运动员质量M＝70kg，重力加速度g10m/s2。(冰面视作水平面，冰壶视为质点)(1)在某次比赛过程中运动员离开起踏器时他和红色冰壶的速率v1＝2m/s，已知运动员和起踏器相互作用的时间t＝2.0s，求此过程中运动员(包含冰壶)在水平方向所受平均作用力的大小F；(2)若红色冰壶沿直线运动到距营垒中心x0＝5m处时速度v2＝1.8m/s，队友通过在其滑行前方持续摩擦冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数变为原来的90%，冰壶滑过被毛刷摩擦过的冰面后以v3＝1.2m/s的速度与静止在营垒中心、质量相等的蓝色冰壶发生对心碰撞，碰后无人再用毛刷摩擦冰面，蓝色冰壶以v4＝1.0m/s的速度向前滑行。求碰撞后红色冰壶的滑行距离x。7．如图，半径R＝0.25m的光滑圆弧轨道的左端A与圆心O等高，B为圆弧轨道的最低点，圆弧轨道的右端C与一倾角θ＝37°的粗糙斜面相切。一质量m＝1kg的小滑块从A点正上方h＝1m处的P点由静止自由下落。已知滑块与粗糙斜面间的动摩擦因数μ＝0.75，不计空气阻力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2。求：(1)滑块运动到B点时的速度和向心加速度；(2)滑块在粗糙斜面上向上滑行的最大距离；(3)分析说明滑块能否再次通过B点。8．如图所示，一质量M＝2kg、长度L＝4.75m的“”形木板静止在水平地面上，木板左端为一竖直薄挡板。距木板右端d＝1.25m处放置一质量m＝1kg的小物块，一质量也为m＝1kg、表面光滑的小球以v0＝8m/s的初速度从木板右端滑上木板后与物块发生正碰。物块与小球均可视为质点，物块与木板