2019年高考物理 名校模擬試題分項解析40熱點 專題12 動量定理的應用.doc
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專題12 動量定理的應用 一.選擇題 1.(2019廣東七校聯(lián)考)我國女子短道速滑隊在2013年世錦賽上實現(xiàn)女子3000m接力三連冠。觀察發(fā)現(xiàn),“接棒”的運動員甲提前站在“交棒”的運動員乙前面,并且開始向前滑行,待乙追上甲時,乙猛推甲一把,使甲獲得更大的速度向前沖出。在乙推甲的過程中,忽略運動員與冰面間在水平方向上的相互作用,則( ?。? A.甲對乙的沖量一定等于乙對甲的沖量 B.甲、乙的動量變化一定大小相等方向相反 C.甲的動能增加量一定等于乙的動能減少量 D.甲對乙做多少負功,乙對甲就一定做多少正功 【參考答案】B 【命題意圖】本題考查牛頓第三定律、沖量和動量定理、動能與動量關系式、做功與動能定理及其相關知識點。 2.(2018高考理綜II卷)高空墜物極易對行人造成傷害。若一個50 g的雞蛋從一居民樓的25層墜下,與地面的撞擊時間約為2 ms,則該雞蛋對地面產生的沖擊力約為 A.10 N B.102 N C.103 N D.104 N 【參考答案】C 【命題意圖】本題考查動量定理、自由落體運動規(guī)律及其相關的知識點。 【解題思路】25層居民樓大約高度為253m=75m,一個50g的雞蛋從h=75m高度墜下,可視為自由落體運動,落至地面時速度大約為v==40m/s,與地面碰撞后速度為零,由動量定理可得Ft=mv,解得F=1000N=103N,選項C正確。 (3分) 3.(2019河南開封高三定位考試)在花樣滑冰雙人滑比賽中,兩位選手攜手共同滑行,男女選手的質量分別為60kg和40kg,他們滑行的速度是1.0m/s?;兄心羞x手突然將女選手沿原運動方向推開,女選手的速度變?yōu)?.0m/s,他們的作用時間為1.5s,冰面摩擦忽略不計。求: (1)推開后男選手的速度; (2)推開過程中女選手對男選手的平均作用力大小。 【名師解析】.(12分) 4.(10分)【加試題】(2018年11月浙江選考物理)如圖所示,在間距L=0.2m的兩光滑平行水平金屬導軌間存在方向垂直于紙面(向內為正)的磁場,磁感應強度為分布沿y方向不變,沿x方向如下: 導軌間通過單刀雙擲開關S連接恒流源和電容C=1F的未充電的電容器,恒流源可為電路提供恒定電流I=2A,電流方向如圖所示。有一質量m=0.1kg的金屬棒ab垂直導軌靜止放置于x0=0.7m處。開關S擲向1,棒ab從靜止開始運動,到達x3=-0.2m處時,開關S擲向2。已知棒ab在運動過程中始終與導軌垂直。求: (提示:可以用F-x圖象下的“面積”代表力F所做的功) (1)棒ab運動到x1=0.2m時的速度v1; (2)棒ab運動到x2=-0.1m時的速度v2; (3)電容器最終所帶的電荷量Q。 【名師解析】(1)棒ab運動中所受安培力F=BIL=120.2N=0.4N 由牛頓第二定律F=ma,得a=4m/s2。 由v12=2a(x0- x1)解得:v1=2m/s (3)由動量定理,-BIL△t=m△v=mv-mv3 I△t=Q, 由電容定義,C=Q/U,U=BLv, x3=-0.2m處的速度v3= v1=2m/s, 解得:Q==C 5.(2018高考天津理綜)真空管道超高速列車的動力系統(tǒng)是一種將電能直接轉換成平動動能的裝置。圖1是某種動力系統(tǒng)的簡化模型,圖中粗實線表示固定在水平面上間距為l的兩條平行光滑金屬導軌,電阻忽略不計,ab和cd是兩根與導軌垂直,長度均為l,電阻均為R的金屬棒,通過絕緣材料固定在列車底部,并與導軌良好接觸,其間距也為l,列車的總質量為m。列車啟動前,ab、cd處于磁感應強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直于導軌平面向下,如圖1所示,為使列車啟動,需在M、N間連接電動勢為E的直流電源,電源內阻及導線電阻忽略不計,列車啟動后電源自動關閉。 (1)要使列車向右運行,啟動時圖1中M、N哪個接電源正極,并簡要說明理由; (2)求剛接通電源時列車加速度a的大??; (3)列車減速時,需在前方設置如圖2所示的一系列磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域,磁場寬度和相鄰磁場間距均大于l。若某時刻列車的速度為,此時ab、cd均在無磁場區(qū)域,試討論:要使列車停下來,前方至少需要多少塊這樣的有界磁場? 【名師解析】 (1)M接電源正極,列車要向右運動,安培力方向應向右,根據左手定則,接通電源后,金屬棒中電流方向由a到b,由c到d,故M接電源正極。 (1分)。 聯(lián)立以上兩式得:(1分)。 7.(15分)(2019江蘇啟東市期中)如圖所示,長L=5m的傳送帶與水平方向的夾角θ=30,傳送帶在電動機的帶動下以v=2m/s的速率順時針方向運行,在傳送帶的底端B有一離傳送帶很近的擋板P可將傳送帶上的物塊擋?。趥魉蛶У捻敹薃無初速釋放一質量m=1kg的小物塊,它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=,不計物塊與擋板碰撞的能量損失及碰撞時間,g取10 m/s2.求: (1)物塊被釋放到與擋板P第一次碰撞所用的時間; (2)從物塊被釋放到與擋板P第一次碰撞過程中,物塊與傳送帶間因摩擦產生的熱量; (3)物塊與擋板P第一次碰撞后沿傳送帶上滑的最大距離. 【名師解析】(15分) (2)此過程中,物塊相對傳送帶滑過的距離為 m (2分) 系統(tǒng)因摩擦產生熱量 22.5J (2分) (3)物塊與P碰前的速度 v1= a1t1=5 m/s (1分) 物塊與擋板碰撞后,以v1的速度反彈,因v1>v,物塊相對傳送帶向上滑,物塊向上做減速運動,由牛頓第二定律有 mgsin θ+mμgcos θ=ma2 (1分) 物塊速度減小到與傳送帶速度相等用時t2==0.4s 在t2時間內物塊向上的位移x1==1.4m (1分) 物塊速度與傳送帶速度相等后,由于mgsin30>μmgcos 30,物塊繼續(xù)做減速運動。其加速度 a3= a1= 2.5 m/s2 (1分) 物塊速度減小到零用時t3==0.8 s 在t3時間內物塊向上的位移 x2==0.8 m (1分) 故物塊與擋板P第一次碰撞后沿傳送帶上滑的最大距離 x= x1 +x2=2.2 m (1分)- 配套講稿:
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