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(yīng)用.doc

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專題12 動量定理的應(yīng)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(fù)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(guān)系式、做功與動能定理及其相關(guān)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(chǎn)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(guān)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?jǐn)y手共同滑行，男女選手的質(zhì)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(dǎo)軌間存在方向垂直于紙面（向內(nèi)為正）的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為分布沿y方向不變，沿x方向如下： 導(dǎo)軌間通過單刀雙擲開關(guān)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(zhì)量m=0.1kg的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌靜止放置于x0=0.7m處。開關(guān)S擲向1，棒ab從靜止開始運動，到達(dá)x3=－0.2m處時，開關(guān)S擲向2。已知棒ab在運動過程中始終與導(dǎo)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(zhuǎn)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(dǎo)軌，電阻忽略不計，ab和cd是兩根與導(dǎo)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(dǎo)軌良好接觸，其間距也為l，列車的總質(zhì)量為m。列車啟動前，ab、cd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)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(nèi)阻及導(dǎo)線電阻忽略不計，列車啟動后電源自動關(guān)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(shè)置如圖2所示的一系列磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)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(yīng)向右，根據(jù)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(jī)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(zhì)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(chǎn)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(chǎn)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(nèi)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(nèi)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）