浙江版高考物理 專題十四 動量守恒定律

專題十四

高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！動量守恒定律挖命題【考情探究】考點(diǎn)

考向

考試要求

考題示例

5年情

關(guān)聯(lián)考點(diǎn)

素養(yǎng)要素

預(yù)測熱度2018.11選考,22,10分2018.04選考分動量定理

動量和動量定理

c

2017.11選考,22,10分2017.04選考,22,10分

電磁感應(yīng)、磁場、能量守恒

相互作用觀念

★★★★★2016.10選考,23,10分2015.10選考,22,8分動量守恒定律

c

2016.04選考,23,10分

電磁感應(yīng)、核衰變相互作用觀念★★★☆☆動量守恒定律

碰撞

d

-

模型建構(gòu)

★☆☆☆☆反沖運(yùn)動

火箭

b

2016.04選考,23,10分

科學(xué)本質(zhì)

★☆☆☆☆分析解讀

本專題在近兩年的浙江選考中,均結(jié)合磁場或電磁感應(yīng)等知識以計(jì)算題的形式進(jìn)行考,考查核心內(nèi)容主要涉及動量定理和動量守恒定律,度較大續(xù)試趨勢預(yù)計(jì)與以往相似,生在學(xué)習(xí)中應(yīng)深刻理解動量的矢量性、動量定理、動量守恒定律,握動量守恒定律常見的應(yīng)用。【真題典例】11211111222121211121111122212121212高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！破考點(diǎn)【考點(diǎn)集訓(xùn)】考點(diǎn)一

動量定理1.(2018浙江諸暨中學(xué)階段性考試11)物體在恒定的合力作用下做直線運(yùn)動在時(shí)t內(nèi)動能由零增大到E,在時(shí)間內(nèi)動能由增加到,設(shè)合力在時(shí)間內(nèi)做的功為W、沖量為在時(shí)間內(nèi)做的功W、沖量為I,則()A.I<I

B.I>I

C.W>WD.W<W答案B2.(2018浙江11月選,22,10分)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向不變,沿x方向如下:B=

---031122031122高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！導(dǎo)軌間通過單刀雙擲開關(guān)S接恒流源和電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,電方向如圖所示。有一質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒垂直導(dǎo)軌靜止放置于x=0.7m處。開關(guān)S擲向1,ab從靜止開始運(yùn)動,到達(dá)x=-0.2m處,開關(guān)擲向已知棒ab在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直求:(提示:可以用圖像下的“面積代表力做的功)棒ab運(yùn)動到=0.2m時(shí)的速v;棒ab運(yùn)動到=-0.1m時(shí)的速度v;電容器最終所帶的電荷量Q。答案(1)2m/s(2)m/s(3)C3.(2019屆浙江溫州九校10月聯(lián)考22)如圖所示,兩條相互平行的光滑金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)=0.2m,左側(cè)軌道的傾斜角θ=30°,右軌道為圓弧線軌道端點(diǎn)間接有電阻Ω,道中間部分水平,在MP、間有寬度為d=0.8m,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖乙所示一質(zhì)量為導(dǎo)軌間電阻為r=1.0Ω的導(dǎo)體棒a從t=0時(shí)刻無初速度釋放初始位置與水平軌道間的高度差一與a棒完全相同的導(dǎo)體棒b靜置于磁場外水平軌道上靠近磁場左邊界a棒滑后平滑進(jìn)入水平軌道(轉(zhuǎn)角處無機(jī)械能損失),并與b發(fā)生碰撞而粘合在一起此后作為一個(gè)整體運(yùn)動。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良,軌道的電阻和電感不計(jì)。求:甲mm高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！乙導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場前流過R的電流大小;導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場瞬間受到的安培力大小導(dǎo)體棒最終靜止的位置離PM距離;全過程電阻R產(chǎn)生的焦耳熱。答案(1)0.1A(2)0.04N(3)0.4m(4)0.042J4.(2017浙江寧波九校期末,23)如圖所示,質(zhì)量MU金屬M(fèi)'MNN',靜放在粗絕緣水平面上(動摩擦因數(shù)為μ),且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力MM'NN'邊相互平行相距為阻不計(jì)且足夠長,底邊垂直于MM',電阻為r量的光滑導(dǎo)體棒ab電阻為R,垂直MM'放在框架上整個(gè)裝置處于垂直軌道平面向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中在與ab垂直的水平拉力作用下ab沿軌道由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,經(jīng)x距離后撤去力,直至最后停下整個(gè)過程中框架恰好沒動。若導(dǎo)體棒ab與MM'NN'始保持良好接觸,求:加速過程中通過導(dǎo)體棒ab的荷量q;導(dǎo)體棒ab的最大速度v以及勻加速階段的加速度導(dǎo)體棒ab的總位移。答案見解析解析(1)E=I=

=mmmmmm高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！q=IΔtq=(2)題意可知當(dāng)導(dǎo)體棒速度最大時(shí),架恰好不動故:F=f=μ(M+m)g而F=BIL,I(R+r)=BLv得到:v=由

=2ax,到a=(3)去力后導(dǎo)體棒在安培力作用下做減速運(yùn)動,動量定理可知:Ft=mv

m而F=BL,

=BL聯(lián)立可以得到:所以x'=t=總位移s=x+x'=x+

t=mv

m考點(diǎn)二

動量守恒定律1.(2018浙江諸暨中學(xué)階段性考試18)(多選)向空中發(fā)射一物體不計(jì)空氣阻力),當(dāng)物體的速度恰好沿水平方向時(shí),物體炸裂為a、b兩塊。若質(zhì)量較大的a速度方向仍沿原來的方向則()b的速度方向一定原速度方向相反從炸裂到落地這段時(shí)間里,a飛行的水平距離一定比b的a、b一定同時(shí)到達(dá)地面炸裂的過程中,ab的量變化大小一定相等答案CD2.(2018浙江余姚中學(xué)期中)如圖,甲車上表面光滑,質(zhì)量=3kg,端放一個(gè)質(zhì)量為的小物體(可以看成質(zhì)點(diǎn)),甲車和小物體靜止在光滑水平面上,乙車質(zhì)量為=4kg,以5m/s的速度向左動,與甲車碰撞后合合高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！甲車獲得4m/s的速度,小物體滑到乙車上,若乙車上表面粗糙而足夠長,則:乙車與甲車碰撞后乙車的速度為多大?最終小物體在乙車上與乙車相對靜止時(shí)的速度為多?小物體在乙車上表面相對滑行的過程,小物體受到的合外力的沖量I為多大?答案①2m/s②1.6m/s1.6Ns3.(2018浙江杭州期末,22)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)電磁激發(fā)裝置其結(jié)構(gòu)如圖所示。間距為的平行長直導(dǎo)軌置于水平桌面上,導(dǎo)軌中和N'O'段用絕緣材料制成,其余部分均為導(dǎo)電金屬材料,兩種材料導(dǎo)軌平滑連接導(dǎo)軌左側(cè)與匝數(shù)為半徑為5cm圓形線圈相連線圈內(nèi)存在垂直線圈平面的勻強(qiáng)磁場電容為1F的電容器通過單刀雙擲開關(guān)與導(dǎo)軌相連。在軌道間矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直桌面向上的勻強(qiáng)磁,磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T場右側(cè)邊界PP'與OO'間離為a=4cm始時(shí)金屬棒A于NN'側(cè)某處,屬棒B處于OO'側(cè)距OO'距離為a處。當(dāng)開關(guān)與1連接時(shí),圓形線圈中磁場隨時(shí)間均勻變化變化率為=T/s;穩(wěn)定后將開關(guān)撥2,屬A彈出,與金屬B碰,并在剛出磁場時(shí)A棒剛好運(yùn)動到OO'處最終A棒恰在PP'處停住。已知兩根金屬棒的質(zhì)量均為接入電路中的電阻均為0.1Ω,金屬棒與金屬導(dǎo)軌接觸良好,其余導(dǎo)體電阻均不計(jì),一切摩擦不計(jì)。問:當(dāng)開關(guān)與1連接時(shí),電容器帶電荷量是多少極板帶什么電?金屬棒AB碰后棒的速度大小是多少電容器所剩電荷量Q'是多少?答案(1)1C

正電(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浙江紹興選考一模,23)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)磁彈射加噴氣推動的起飛裝置所示水平固定在絕緣底座上的兩根足夠長的平行光滑導(dǎo)軌,阻不計(jì),間距為L,過開關(guān)與電源相連,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r。導(dǎo)軌間加有豎直向下的勻強(qiáng)磁場,感應(yīng)強(qiáng)度為B阻為R輕金屬棒CD垂直于導(dǎo)軌靜止放置,上面固定著質(zhì)量為m的艦載機(jī)。合上開關(guān)K開始工作,CD棒在安培力的作用下加速當(dāng)棒帶著艦載機(jī)獲得最大速度時(shí),開關(guān)自動斷開,同時(shí)艦載機(jī)自動脫離金屬棒并啟動發(fā)動機(jī)工作,質(zhì)量為Δm的高溫高壓燃?xì)馑较蚝髧姵?噴出的燃?xì)庀鄬τ趪姎夂笈炤d機(jī)的速度為u,得更大的速度后騰空而起。開關(guān)合上瞬間,艦載機(jī)獲得的加速度a的大小;開關(guān)自動斷開前艦載機(jī)最大速度;噴氣后艦載機(jī)增加的速度答案(1)(2)(3)u煉技法【方法集訓(xùn)】方法1

動量定理在電磁感應(yīng)的應(yīng)用1.(2017浙江11月選考,22,10分)如圖所示,匝數(shù)N=100面積S=1.0×10-2m2阻r=0.15Ω的線圈內(nèi)有方向垂直于線圈平面向上的隨時(shí)間均勻增加的勻強(qiáng)磁場,其變化率k=0.80T/s圈通過開關(guān)S接兩根相互平行、間距d=0.20m的豎直導(dǎo)軌,下端連接阻值R=0.50Ω的電阻。一根阻值也為

0.50、質(zhì)量m=1.0×10-2kg的導(dǎo)體棒ab擱置在等高的擋條上。在豎直導(dǎo)軌間的區(qū)域僅有垂直紙面的不隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場B。接通開S后棒對擋條的壓力恰好為零。假設(shè)棒始終與導(dǎo)軌垂,且與導(dǎo)軌接觸良好,不計(jì)摩擦阻力和導(dǎo)軌電阻。2ab2ab22222122ab2ab2222212高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小并指出磁場方向斷開開關(guān)S撤去擋條棒開始下,經(jīng)t=0.25s下降h=0.29m,求此過程棒上產(chǎn)生的熱量。答案見解析解析(1)線圈的感應(yīng)電動勢為E=N

=NS流過導(dǎo)體棒的電流I=導(dǎo)體棒對擋條的壓力為零有Id=mg或B=得B=0.50TB方向垂直紙面向外(2)動量定理(mg-Bd)t=mv或mgt-BdΔq=mv及Δq=t=得v=gt-ab棒產(chǎn)生的熱量Q=得Q=2.3×10J

-2.(2018浙江臺州中學(xué)統(tǒng)練,23)如圖所示平行金屬導(dǎo)軌OP、和PQ、相垂直,且OP、KM與水平面間夾角為軌間距均為L=1m,阻不計(jì),導(dǎo)軌足夠長。兩根金屬棒ab和與導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好,ab的質(zhì)量為M=2kg,有電阻為R=2Ω,cd的質(zhì)量為效電阻為R=1Ω,金屬棒和導(dǎo)軌之a(chǎn)bcdabcd012abcdabcd012高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5,個(gè)導(dǎo)軌平面均處在垂直于軌道平面OPKM向上的勻強(qiáng)磁場中?，F(xiàn)讓固定不動,將金屬棒ab由靜止釋放,ab沿導(dǎo)軌下滑時(shí),度已達(dá)到穩(wěn)定此時(shí),個(gè)回路消耗的電功率為P=12W。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)求:(1)感應(yīng)強(qiáng)度B大小ab沿導(dǎo)軌下滑x=6m的過程中ab棒上產(chǎn)生的焦耳熱Q;若將ab與同時(shí)由靜止釋放當(dāng)運(yùn)動時(shí)間t=0.5s時(shí),ab的速度v與的速度v的關(guān)系式。答案(1)2T(2)10J(3)5m/s=10v-2v方法2

動量定理在流體問題的應(yīng)用1.(2017浙江寧波鎮(zhèn)海中學(xué)月考12)某課外小組設(shè)計(jì)了一種測定風(fēng)速的裝置其原理如圖所示,個(gè)勁度系數(shù)k=1.3×103N/m,自然長度L=0.5m的簧一端固定在墻上的M點(diǎn),另一端與導(dǎo)電的迎風(fēng)板相連彈簧穿在光滑水平放置的電阻率較大的金屬桿,彈簧是不導(dǎo)電的材料制成的。迎風(fēng)板面積S=0.5m2,工作時(shí)總是正對著風(fēng)吹來的方向。電路的一端與迎風(fēng)板相連,一端在M點(diǎn)與金屬桿相連。迎風(fēng)板可在金屬桿上滑動,與金屬桿接觸良好,不計(jì)摩擦值電阻Ω,電源的電動勢E=12V,內(nèi)阻r=0.5Ω合開關(guān)沒有風(fēng)吹時(shí),彈簧處于原長,電壓表的示數(shù)U=3.0V,某時(shí)刻由于風(fēng)吹迎風(fēng)板電壓表的示數(shù)變?yōu)閁=2.0V。電壓表可看做理想電表)試分析求解:000000高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！此時(shí)風(fēng)作用在迎風(fēng)板上的力的大小假設(shè)風(fēng)(運(yùn)動的空氣)與迎風(fēng)板作用后的速度變?yōu)榱?空氣的密度為1.3kg/m,風(fēng)速為多大。答案見解析解析(1)當(dāng)無風(fēng)時(shí),由閉合電路歐姆定律得,電路中電流I=

-

=6A此時(shí)金屬桿接入電路中的電阻==0.5Ω此時(shí)金屬桿接入電路的長度為L=0.5m當(dāng)有風(fēng)時(shí),同理金屬桿接入電路的電阻R'=0.3Ω此時(shí)金屬桿接入電路的長度根據(jù)胡克定律得,作用在迎風(fēng)板上的風(fēng)力-L)=1.3×10N/m×(0.5(2)在極短時(shí)間Δt吹到迎風(fēng)板上的空氣為研究對象取風(fēng)的方向?yàn)檎较?根據(jù)動量定理得-F'Δt=0又m=ρSvΔt,F'=F則FΔt=ρSvΔtv得到v==20m/s2.[2016課標(biāo)Ⅰ,35(2),10分某游樂園入口旁有一噴泉噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中為計(jì)算方便起見,假設(shè)水柱從橫截面積為的噴口持續(xù)以速度豎直向上噴出玩具底部為平板面積略大于水柱沖擊到玩具底板后,在豎直方向水的速度變?yōu)榱?在水平方向朝四周均勻散開。忽略空氣阻力。已知水的密度為ρ,重力加速度小為g求012120101012120101高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！(ⅰ)泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量(ⅱ)玩具在空中懸停時(shí),其底面相對于噴口的高度。答案(ⅰ)ρvS(ⅱ)-方法3

碰撞、爆炸等現(xiàn)象中量守恒定律的應(yīng)用1.(2017浙江月選考,22,10分)間距l(xiāng)的兩平行金屬導(dǎo)軌由水平部分和傾斜部分平滑連接而成如圖所示。傾角為的導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場區(qū)間Ⅰ中,平導(dǎo)軌上的無磁場區(qū)間靜止放置一質(zhì)量為3m的“聯(lián)動雙桿(由兩根長為l的金屬桿cd和用長度為L的剛性絕緣桿連接構(gòu)成),在“聯(lián)動雙桿右側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場區(qū)間,長度大于質(zhì)量為m、長為l的金屬桿ab從傾斜導(dǎo)軌上端釋放,達(dá)到勻速后進(jìn)入水平導(dǎo)軌無能量損失),ab與“聯(lián)動雙桿”發(fā)生撞,碰后桿和合在一起形成“聯(lián)動三桿”。“聯(lián)動三桿”繼續(xù)沿水平導(dǎo)軌進(jìn)入磁場區(qū)間Ⅱ從中滑出。運(yùn)動過程,桿abcd和與導(dǎo)軌始接觸良,且保持與導(dǎo)軌垂直。已知abcd和電阻均為R=0.02Ω,m=0.1kg,l=0.5m,L=0.3m,θ=30°,B=0.1T,B=0.2T計(jì)摩擦阻力和導(dǎo)軌電阻,略磁場邊界效應(yīng)。求桿ab在傾斜導(dǎo)軌上勻速運(yùn)動時(shí)的速度大小v;“聯(lián)動三桿”進(jìn)入磁場區(qū)間Ⅱ前的速度大小“聯(lián)動三桿”滑過磁場區(qū)間Ⅱ產(chǎn)生的焦耳熱Q。答案見解析解析(1)感應(yīng)電動勢E=Blv電流I=安培力F=BIl002002高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！勻速運(yùn)動條件為F=mgsinθv==6m/s(2)動量守恒定律mv=4mvv==1.5m/s(3)入磁場區(qū)間Ⅱ,速度變化Δv,動量定理,有-BlΔt=4mΔvΔt=Δq=Δv=

=-0.25m/s出磁場區(qū)間Ⅱ,同樣有Δv==-0.25m/s出磁場區(qū)間Ⅱ“動三桿”的速度為v'=v+2Δv=1.0m/sQ=×4m(v-v')=0.25J2.(2017浙江寧波十校聯(lián)考,23)如圖所示平行光滑且足夠長的金屬導(dǎo)軌ab固定在同一水平面上處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度導(dǎo)軌間距L=0.5m有根金屬棒MNPQ質(zhì)均為電阻均為0.5Ω,其PQ止于導(dǎo)軌上,用兩條輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛在掛鉤上,線h=0.9m,當(dāng)細(xì)線豎直時(shí)棒剛好與導(dǎo)軌接觸但對導(dǎo)軌無壓力?，F(xiàn)將MN向右拉起使細(xì)線與豎方向夾角為然由靜止釋放MN,忽略空氣阻力發(fā)現(xiàn)MN達(dá)最低點(diǎn)與導(dǎo)軌短暫接觸后繼續(xù)向左上方擺起,PQ在短暫觸導(dǎo)軌的瞬間獲得速度且在之后1s時(shí)間內(nèi)向左運(yùn)動的距離s=1m兩根棒與導(dǎo)軌接觸時(shí)始終垂直于導(dǎo)軌不計(jì)其余部分電阻。求(1)懸掛MN的細(xì)線到達(dá)豎直位置時(shí),MNPQ回中的電流大小及MN端的電勢差大小120120高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！MN與導(dǎo)軌接觸的瞬間流過的電荷量;MN與導(dǎo)軌短暫接觸時(shí)回路中產(chǎn)生的焦耳熱。答案(1)3A1.5V(2)1C(3)2J過專題【五年高考】A組自命題·江卷題組1.[2014浙江自選,14(1),3分]如圖所示甲木塊的質(zhì)量為,以速度沿光滑水平地面向前運(yùn)動,正前方有一靜止的、質(zhì)量為m的乙木塊乙上連有一輕質(zhì)彈簧。甲木塊與彈簧接觸后()甲木塊的動量守恒乙木塊的動量守恒甲、乙兩木塊所組成系統(tǒng)的動量守恒甲、乙兩木塊所組成系統(tǒng)的動能守恒答案C2.(2018浙江4選考,23,10分)如圖所示,在豎直平面內(nèi)建立xOy坐標(biāo)系,在0x≤0.65my0.40m范圍內(nèi)存在一具有理想邊界向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域邊長量m=0.02kg阻R=0.40Ω的勻質(zhì)正方形剛性導(dǎo)線框處圖示位置,其中心的坐標(biāo)為0,0.65m)。現(xiàn)將線框以初速度=2.0m/s平向右拋出。線框在進(jìn)入磁場過程中速度保持不,然后在磁場中運(yùn),最后從磁場右邊界離開磁場區(qū),完成運(yùn)動全過程在全過程中始終處于平面內(nèi)其ab邊與保持平行,空氣阻力不計(jì)取2)求:磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小線框在全過程中產(chǎn)生的焦耳熱cb2y05x0cb2y05x0高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！(3)全過程中,cb兩端的電勢差U與線框中心位置的x坐的函數(shù)關(guān)系。答案見解析解析(1)線框做平拋運(yùn)動,當(dāng)ab邊與磁場上邊界接觸時(shí),豎直方向有g(shù)t=0.2m,得t=0.2s,此豎直方向的分速度v=gt=2m/s=v,合速度方向與水平方向45°,由題知線框勻速進(jìn)入磁場,則感應(yīng)電流I==F=BIl因?yàn)榫€框勻速進(jìn)入磁場合力為以mg=F聯(lián)立解得B=2T

(2)框全部進(jìn)入磁場區(qū)域之后,水平方向做勻速運(yùn)動,豎直方向做勻加速運(yùn)動,線框離開磁場過程,上下兩邊所受到的安培力抵消,所以不考慮豎方向上的安培力產(chǎn)生的焦耳,水平方向上,有ad邊在水平方向上切割磁感線,線框離開磁場時(shí)電荷量q==對離開過程列水平方向的動量定理設(shè)向右為正,-Blq=mv-mv5x112總12cbcb2y0cb0cb5x05xcb005x112總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(+)同時(shí)離開磁場過程中豎直方向只受重力有-=2gΔh聯(lián)立解得Q=0.0175J在進(jìn)入磁場過程中,速度不變,重力勢能轉(zhuǎn)換成焦耳熱=mgl=0.02J所以Q=Q+Q=0.0375J(3)得圖中234、狀下中心橫坐標(biāo)分別為0.4m0.5m、0.6m0.7m當(dāng)x0.4m時(shí)線框還沒進(jìn)入磁場U=00.4m<x≤0.5m時(shí),框電動勢由ab邊切割磁感線產(chǎn)生但cb進(jìn)入磁場部分也在切割磁場因此這里相當(dāng)于也有一個(gè)電源,在計(jì)算電勢差時(shí)也要考慮,同時(shí)電勢差要注意正負(fù),此U=-Blv+B(x-0.4m)v=4x-1.7V③當(dāng)0.5m<x≤0.6m線框完全進(jìn)入磁場,電路中沒有電流,但bc邊仍在切割磁感線因此仍然相當(dāng)于一個(gè)電源,U=Blv=0.4V④當(dāng)0.6m<x≤0.7m線框出磁場,整個(gè)電動勢由邊提供,bc邊已經(jīng)在磁場外,U=Blv又由動量定理得得U=0.25V-0.25x

-

=m(v-v)3.(2016浙江10月選考,23,10分)如圖所示,在x軸上方存在垂直紙面向里磁應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場。位于x軸下方離子源C發(fā)射質(zhì)量為、電荷量為q的一束負(fù)離子,其初速度大小范圍為v。這束離子經(jīng)電勢差為U=

的電場加速后,從小孔O(坐標(biāo)原點(diǎn))垂直軸垂直磁場射入磁場區(qū)域最后打到x軸上,在x軸2a~3a區(qū)水平固定放置一探測板設(shè)每秒射入磁場的離子總數(shù)為N0,打到軸110000122110000122高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！上的離子數(shù)均勻分布(離子重力不計(jì))求離子束從小孔O入磁場后打到x軸的區(qū)間。調(diào)整磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可使速度最大的離子恰好打在探測板右端求此時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變,求每秒打在探測板上的離子數(shù)若打在板上的離子80%被板吸收20%被反向彈回,彈回速度大小為打板前速度大小的求探測板受到的作用力大小。答案(1)2a~4a(2)B

(3)N

Nmv4.(2015浙江10月選考,22,8分)如圖所示,質(zhì)量-3kg的“

”形屬細(xì)框豎直放置在兩水銀槽中,“”形框的水平細(xì)桿CD長l=0.20m,處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1.0T向水平向右的勻強(qiáng)磁場中一匝數(shù)n=300面積S=0.01m線圈通過開關(guān)與兩水銀槽相連。線圈處于與線圈平面垂直的、沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場中,其磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間t化的關(guān)系如圖所示。求0~0.10s線圈中的感應(yīng)電動大小t=0.22s時(shí)合開K,若細(xì)CD所受安培力方向豎直向上,斷中的電流方向及磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向;(3)t=0.22s時(shí)閉合開關(guān)K,若安培力遠(yuǎn)大于重力細(xì)框跳起的最大高度h=0.20m,求通過細(xì)桿CD的電荷量。圖1圖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)由左手定則可知電流方向:CD結(jié)合圖2由楞次定律可知B方向向上5.(2016浙江4月選考,23,10分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)電磁推動加噴氣推動的火箭發(fā)射裝置,圖所示豎直固定在絕緣底座上的兩根長直光滑導(dǎo)軌,距為L導(dǎo)軌間加有垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場B。絕緣火箭支撐在導(dǎo)軌間,總質(zhì)量為m,其燃料質(zhì)量為m',燃料室中的金屬棒EF阻為R,并通過電刷與電阻可忽略的導(dǎo)軌良好接觸。引燃火箭下方的推進(jìn)劑迅速推動剛性金屬棒電阻可忽略且和導(dǎo)軌接觸良好)向上運(yùn)動,當(dāng)回路CEFDC面積減少量達(dá)到最大值ΔS,用時(shí)Δt,此過激勵(lì)出強(qiáng)電流,生電磁推力加速火箭。在Δt時(shí)間內(nèi),阻R產(chǎn)生的焦耳熱使燃料燃燒形成高溫高壓氣體,當(dāng)燃燒室下方的可控噴氣孔打開后噴出燃?xì)膺M(jìn)一步加速火箭。(1)回路Δt間內(nèi)感應(yīng)電動勢的平均值及通過金屬EF的電荷,并判斷金屬棒中的感應(yīng)電流方向;經(jīng)Δt間火箭恰好脫離導(dǎo)軌求火箭脫離時(shí)的速度;(不計(jì)空氣阻力火箭脫離導(dǎo)軌,噴氣孔打,在極短的時(shí)間內(nèi)噴射出質(zhì)量為m'燃?xì)?噴出的燃相對噴氣前火箭的速度為u,求噴氣后火箭增加速度Δv。提示:可選噴氣前的火箭為參考系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浙江自選,14(2),6]一輛質(zhì)量m=3.0×103kg的小貨車因故障停在車道上

,后面一輛質(zhì)量m=1.5×10kg的轎車來不及剎,直接撞入貨車尾部失去動力。相撞后兩車一起沿轎車運(yùn)動方向滑行了s=6.75m下。已知車輪與路面的動摩擦因μ=0.6,求碰撞前車的速度大小(重力加速度取g=10m/s)答案27m/sB組統(tǒng)一命題·?。▍^(qū)、市卷題組1.(2017課標(biāo)Ⅲ,20,6分)(多選一質(zhì)量為2kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運(yùn)動。F時(shí)間t化的圖線如圖所示,則()t=1s時(shí)塊的速率為1m/st=2s時(shí)塊的動量大小為4kgm/st=3s物塊的動量大小為5kg·m/st=4s物塊的速度為零答案AB2.(2017課標(biāo)Ⅰ,14,6分)將質(zhì)量為1.00kg的型火箭點(diǎn)火升空50g燒的燃?xì)庖源笮?00m/s速度從火箭噴口在很短時(shí)間內(nèi)噴出。在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g略)()A.30kgm/sB.5.7×10kg·m/s

,火箭的動量大小為(噴出過程中重力空氣阻力可忽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天津理綜,10,16分如圖所示物塊AB通過一根輕質(zhì)不可伸長的細(xì)繩相連跨放在質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪兩側(cè),質(zhì)量分別為=2kgm=1kg。初始時(shí)A靜于水平地面上,B懸于空中?，F(xiàn)將B豎向上再舉高h(yuǎn)=1.8m(未觸及滑輪,然后由靜止釋放。一段時(shí)間后細(xì)繩繃直,AB以大小相等的速度一起運(yùn)動之后B好可以和地面接觸。取,空氣阻力不計(jì)。求B從放到細(xì)繩剛繃直時(shí)的運(yùn)動時(shí)間A的大速度v的大小初始時(shí)B地面的高度H。答案(1)0.6s(2)2m/s(3)0.6m4.[2016課標(biāo)Ⅲ,35(2),10分]如,水平地面上有兩個(gè)靜止的小物塊a和其連線與墻垂直;a和b相l(xiāng),b與墻之間也相距l(xiāng);a的質(zhì)量為的質(zhì)量為m。兩物塊地面間的動摩擦因數(shù)均相同?，F(xiàn)a以速度v向右滑動。此a與b發(fā)彈性碰撞但b有與墻發(fā)生碰撞。重力加速度大小g求物塊與地面間的動摩擦因數(shù)滿足的條件。答案

C組教專用題組1.(2015安徽理綜,22,14分一質(zhì)量為0.5kg的小物塊放在水平地面上A,距A5m位置是一面墻,如圖所示塊以=9m/s的初速度從點(diǎn)沿方向運(yùn)動在與墻壁碰撞前瞬間的速度為后以6m/s的速度反向運(yùn)動直至靜止g10m/s2。AB012AB012高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！求物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ;若碰撞時(shí)間為0.05s,求碰撞過程中墻面對物塊平均作用力的大小求物塊在反向運(yùn)動過程中克服摩擦力所做的功。答案(1)0.32(2)130N(3)9J2.[2016海南單科,17(2),8分]如圖,塊通過一不可伸長的輕繩懸掛在天花板下初始時(shí)靜止;從發(fā)射器(圖中未畫出)射出的物塊水平方向與A撞,碰撞后兩者粘連在一起運(yùn)動碰撞前B的速度的大小及碰撞后和一起上升的高度h均可由傳感器(圖中未畫出)測得。某同學(xué)以為縱坐標(biāo),v為橫坐標(biāo)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作直線擬合,求得該直線的斜率為k=1.92×10-3s2/m。已知物塊A和B的質(zhì)量分別為m=0.400kg和m=0.100kg,力加速度大小g=9.80m/s2。(ⅰ)碰撞時(shí)間極短且忽略空氣阻力求h-v2直線斜率的理論值。(ⅱ)求k值的相對誤差δ(δ=

-

×100%,果保留有效數(shù)字)。答案(ⅰ)2.04×10s/m(ⅱ)6%3.[2016課標(biāo)Ⅱ,35(2),10分如圖,光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰塊均靜止于冰面上。某時(shí)刻小孩將冰塊以相對冰面的速度向斜面體推出冰塊平滑地滑上斜面,在斜面體上上升的最大高度為

h=0.3m(h小于斜面體的高度。已知小孩與滑板的總質(zhì)量為m=30kg,冰的質(zhì)量為m=10kg,孩與滑板始終無相對運(yùn)動。取重力加速度的大小g=10m/s2。(ⅰ)斜面體的質(zhì)量;(ⅱ)通過計(jì)算判斷,冰塊與斜面體分離后能否追上小孩?322023223220311123220232232203111220123220223322320高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！答案見解析解析(ⅰ)定向右為速度正方向。冰塊在斜面體上運(yùn)動到最大高度時(shí)兩者達(dá)到共同速,設(shè)此共同速度為斜面體的質(zhì)量為m。由水平方向動量守恒和機(jī)械能守恒定律得mv=(m+m)v①m

=(m+m)v+mgh②式中v=-3m/s為冰塊推出時(shí)的速度。聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得m=20kg③(ⅱ)設(shè)小孩推出冰塊后的速度為v,由動量守恒定律有mv+mv=0④代入數(shù)據(jù)得v=1m/s⑤設(shè)冰塊與斜面體分離后的速度分別為和v,由動量守恒和機(jī)械能守恒定律有mv=mv+mv⑥m

=m

+m

⑦聯(lián)立③⑥⑦式并代入數(shù)據(jù)得v=1m/s⑧由于冰塊與斜面體分離后的速度與小孩推出冰塊后的速度相同且處在后方,故冰塊不能追上小孩。4.[2014山東理綜,39(2)]圖,滑水平直軌道上兩滑塊AB用橡皮筋連接,A的質(zhì)量為。開始時(shí)橡皮筋松弛,B止,給向左的初速度v。一段時(shí)間后,B與同向運(yùn)動發(fā)生碰撞并粘在一起。碰撞后的共同速度是碰撞前瞬間A速度的兩倍,是碰撞前瞬間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)碰撞過程中A、B系統(tǒng)機(jī)械能的損失。答案(ⅰ)(ⅱ)m5.(2014廣東理綜,35,18分)如圖的水平軌道中AC段的中B正上方有一探測器,C有一豎直擋板物體P沿軌道向右以速度v與靜止在點(diǎn)的物體P碰撞接合成復(fù)合體以此碰撞時(shí)刻為計(jì)時(shí)零點(diǎn),探測器只t=2st=4s內(nèi)工,P的質(zhì)量都m=1kg,PAC的動摩擦因數(shù)μ=0.1,ABL=4m,g取10m/s2,P、P和P均視為質(zhì)點(diǎn)P擋板的碰撞為彈性碰撞。若v=6m/s,求P、碰后瞬間的速度大小v和撞損失的動能ΔE;若P與擋板碰后,能在探測器的工作時(shí)間內(nèi)通過B點(diǎn)求v的取值范圍和P左經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)最大動能E。答案(1)3m/s9J(2)10m/sv≤14m/s17J【三年模擬】非選擇題(共100)1.(2019屆浙江綠色評價(jià)聯(lián)盟月適應(yīng)性考試,23)(20)當(dāng)下世界科技大國都在研發(fā)一種新技術(shù)實(shí)現(xiàn)火箭回收利用,效節(jié)約太空飛行成,其中有一技術(shù)難題是回收時(shí)如何減緩對地的碰,為此設(shè)計(jì)師在返回火箭的底盤安裝了4臺電磁緩沖裝置其工作原理是利用電磁阻尼作用減緩火箭對地的沖擊力該裝置的主要部件有兩部分:①緩沖滑塊,由高強(qiáng)絕緣材料制成,其內(nèi)邊緣繞有閉合單匝矩形線圈abcd,指示燈連接在兩處;②火箭主體,包括絕緣光滑緩沖軌道MNPQ和超導(dǎo)線圈(圖中未畫出),導(dǎo)線圈能產(chǎn)生方向垂直于整個(gè)緩沖軌道平面的勻強(qiáng)磁場緩滑塊接觸地面時(shí),塊立即停止運(yùn)動,后線圈與火箭主體中的磁場相互作用,指示燈發(fā)光,火主體一直做減速運(yùn)動直至達(dá)到軟著陸要求的速,從而實(shí)現(xiàn)緩沖。現(xiàn)已知緩沖滑塊豎直000000高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！向下撞向地面時(shí),火箭主體的速度大小為,軟著陸要求的速度為0;指示燈、線圈的ab邊和cd邊電阻均為R,其余電阻忽略不計(jì);ab邊長為箭主體質(zhì)量為勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B,重力加速度為切摩擦阻力不計(jì)。求緩沖滑塊剛停止運(yùn)動時(shí)線圈的邊受到的安培力大小;求緩沖滑塊剛停止運(yùn)動時(shí)火箭主體的加速度大小;若火箭主體的速度大小從v減到的過程中,經(jīng)歷的時(shí)間為該過程中每臺電磁緩沖裝置中線圈產(chǎn)生的焦耳熱。答案(1)(2)-g(3)m+2.(2019屆浙江超級全能生月聯(lián),23)(20分如圖所示,在坐標(biāo)xOy的第一象限中存在n(n奇數(shù))個(gè)寬度均為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場,各磁場區(qū)域緊密連接,左、右兩側(cè)邊界相互平行,1個(gè)磁場區(qū)域的左邊界為y軸,磁場方向垂直紙面向外相鄰磁場區(qū)域的磁場方向相反個(gè)場區(qū)域的右邊界上有一長為2d的探測板PQ,探測板的下邊緣與x軸相距2.2d坐標(biāo)原點(diǎn)O處的粒子源以某一特定速度xOy平面內(nèi)不斷向磁場區(qū)域發(fā)射質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子,方向x軸正方向成θ=30°角,每發(fā)射粒子的數(shù)N,通改變粒子發(fā)射速度的大小,可以使粒從不同位置射出磁場。已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,=1.73,計(jì)粒子重力且忽略粒子間的相互作用。1111011110高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！若粒子從(d,0)點(diǎn)射出磁場,求粒子發(fā)射速度大小v;若粒子均垂直打到探測板上并全部被反向彈回且彈回速度大小為打板前速度大小的,求:Ⅰ.測板受到的平均作用力大小Ⅱ.n的所有可能值,當(dāng)n最大值時(shí)粒子在磁場中運(yùn)動的總時(shí)間t為少(不計(jì)粒子與探測板發(fā)生碰撞的時(shí)間)答案(1)(2)Ⅰ.Ⅱ.見解解析(1)由幾何關(guān)系可知r=d,由牛頓第二定律得qvB=m,故v=;(2)粒子垂直打到板上,粒子軌跡的對稱性可知,粒子必定垂直經(jīng)過第一個(gè)磁場區(qū)域的右邊,如圖所示,由幾何關(guān)系可得粒子在磁場中運(yùn)動的半徑為r==2d,Ⅰ.理可得粒子射入磁場的速度為,故粒子被板彈回時(shí)的速度為v=;取一小段時(shí)間Δt,動量定理可得Δt=NΔtm[v'-(-v)];高考加油！高考加油！高考加油！高考加油！根據(jù)牛頓第三定律,探測板受到的平均作用力'==;Ⅱ.粒子從O點(diǎn)出發(fā)至打到板上的過程中沿軸方向的位移y=nr(1-θ)=(2-)nd,由題意可知2.2d≤y≤4.2d,得8.2≤n15.7;因?yàn)閚為奇數(shù),所n的可能值9111315;當(dāng)n=15時(shí)可求得粒子被板彈回后在磁場中運(yùn)動的半徑為=d;設(shè)粒子被板彈回后在每個(gè)磁場區(qū)域中的運(yùn)動軌跡所對應(yīng)的圓心角為θ'==,所以θ'=53°;粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期T=

=,與粒子速度大小無關(guān),所以粒子在磁場中運(yùn)動的總時(shí)間t=

·

=

。3.(2017浙江金華十校聯(lián)考22)(20分)如圖所示,兩根豎直固定的足夠長的光滑金屬導(dǎo)abcdL=1m,金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)。兩根水平放置的金屬桿MN質(zhì)量均為0.1kg,在電路中兩金屬桿