2025年高考物理復(fù)習(xí)考點(diǎn)解密追蹤與預(yù)測(cè)(新高考)專題06 動(dòng)量與能量綜合運(yùn)用(講義篇)(原卷版)_第1頁(yè)
2025年高考物理復(fù)習(xí)考點(diǎn)解密追蹤與預(yù)測(cè)(新高考)專題06 動(dòng)量與能量綜合運(yùn)用(講義篇)(原卷版)_第2頁(yè)
2025年高考物理復(fù)習(xí)考點(diǎn)解密追蹤與預(yù)測(cè)(新高考)專題06 動(dòng)量與能量綜合運(yùn)用(講義篇)(原卷版)_第3頁(yè)
2025年高考物理復(fù)習(xí)考點(diǎn)解密追蹤與預(yù)測(cè)(新高考)專題06 動(dòng)量與能量綜合運(yùn)用(講義篇)(原卷版)_第4頁(yè)
2025年高考物理復(fù)習(xí)考點(diǎn)解密追蹤與預(yù)測(cè)(新高考)專題06 動(dòng)量與能量綜合運(yùn)用(講義篇)(原卷版)_第5頁(yè)
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專題06動(dòng)量與能量綜合運(yùn)用01專題網(wǎng)絡(luò)·思維腦圖02考情分析·解密高考03高頻考點(diǎn)·以考定法04核心素養(yǎng)·難點(diǎn)突破05創(chuàng)新好題·輕松練習(xí)考點(diǎn)內(nèi)容考情預(yù)測(cè)能量結(jié)合圖像問(wèn)題動(dòng)量與能量綜合運(yùn)用基本以生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象為命題點(diǎn),如斜面、彈簧、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)等。從簡(jiǎn)單的動(dòng)量和能量守恒的條件判斷,到涉及斜面、彈簧、碰撞等模型進(jìn)行動(dòng)量能量綜合運(yùn)用,前者只需要熟悉守恒條件,后者對(duì)公式運(yùn)用及化簡(jiǎn)有更高的要求。而機(jī)車啟動(dòng)模型也是各省高考??碱},兩種啟動(dòng)方式均有作為命題點(diǎn)。機(jī)械能及能量守恒的理解及應(yīng)用動(dòng)量定理及動(dòng)量守恒的理解及應(yīng)用機(jī)車啟動(dòng)模型(重點(diǎn)??迹?yīng)用動(dòng)量及能量守恒解決碰撞問(wèn)題應(yīng)用動(dòng)量定理處理“流體問(wèn)題”“粒子流問(wèn)題”學(xué)習(xí)目標(biāo)熟悉掌握基本的物理公式推導(dǎo),變形出和圖像結(jié)合的函數(shù)表達(dá)形式,從而通過(guò)斜率、截距、面積等得到相關(guān)的物理量。2.熟悉動(dòng)量守恒及機(jī)械能守恒的條件,靈活運(yùn)用動(dòng)量守恒公式和機(jī)械能守恒公式聯(lián)立求解。3.掌握機(jī)車啟動(dòng)模型的兩種方式,理解P-t圖和v-t圖上各段過(guò)程,對(duì)三個(gè)常用公式熟悉掌握。4.熟悉碰撞問(wèn)題的動(dòng)量守恒公式和能量守恒公式,并且聯(lián)立后的結(jié)果能熟悉記憶,避免考試時(shí)還需化簡(jiǎn)求解。5.掌握應(yīng)用動(dòng)量定理處理“流體問(wèn)題”“粒子流問(wèn)題”,理解取一段時(shí)間后求此段時(shí)間的質(zhì)量的方法?!镜淅?】(2023·浙江·統(tǒng)考高考真題)鉛球被水平推出后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,不計(jì)空氣阻力,下列關(guān)于鉛球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a、速度大小v、動(dòng)能Ek和機(jī)械能E隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化關(guān)系中,正確的是()A.

B.

C.

D.

【典例2】(多選)(2023·廣東·統(tǒng)考高考真題)人們用滑道從高處向低處運(yùn)送貨物.如圖所示,可看作質(zhì)點(diǎn)的貨物從14圓弧滑道頂端P點(diǎn)靜止釋放,沿滑道運(yùn)動(dòng)到圓弧末端Q點(diǎn)時(shí)速度大小為6m/s。已知貨物質(zhì)量為20kg,滑道高度?為4m,且過(guò)Q點(diǎn)的切線水平,重力加速度取10m/s2。關(guān)于貨物從

A.重力做的功為360J B.克服阻力做的功為C.經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)向心加速度大小為9m/s2 D.經(jīng)過(guò)Q【典例3】(2023·山西·統(tǒng)考高考真題)使甲、乙兩條形磁鐵隔開(kāi)一段距離,靜止于水平桌面上,甲的N極正對(duì)著乙的S極,甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量,兩者與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等。現(xiàn)同時(shí)釋放甲和乙,在它們相互接近過(guò)程中的任一時(shí)刻()

A.甲的速度大小比乙的大 B.甲的動(dòng)量大小比乙的小C.甲的動(dòng)量大小與乙的相等 D.甲和乙的動(dòng)量之和不為零一.機(jī)械能1.重力勢(shì)能:.(1)定性關(guān)系:重力對(duì)物體做正功,重力勢(shì)能就減少;重力對(duì)物體做負(fù)功,重力勢(shì)能就增加.(2)定量關(guān)系:重力對(duì)物體做的功等于物體重力勢(shì)能的減少量.即WG=-(Ep2-Ep1)=-ΔEp.①重力勢(shì)能是地球和物體組成的系統(tǒng)共有的,而不是物體單獨(dú)具有的.②重力勢(shì)能的大小和零勢(shì)能面的選取有關(guān).③重力勢(shì)能是標(biāo)量,但有“+”、“-”之分.2.彈性勢(shì)能:.彈力做正功,彈性勢(shì)能減小,彈力做負(fù)功,彈性勢(shì)能增加.3.機(jī)械能是否守恒的三種判斷方法(1)利用機(jī)械能的定義判斷:若物體動(dòng)能、勢(shì)能之和不變,則機(jī)械能守恒.(2)用做功判斷:若物體或系統(tǒng)只有重力(或彈簧的彈力)做功,雖受其他力,但其他力不做功,機(jī)械能守恒.(3)利用能量轉(zhuǎn)化判斷:若物體或系統(tǒng)與外界沒(méi)有能量交換,物體或系統(tǒng)內(nèi)也沒(méi)有機(jī)械能與其他形式能的轉(zhuǎn)化,則機(jī)械能守恒.對(duì)一些繩子突然繃緊,物體間非彈性碰撞等問(wèn)題,除非題目特別說(shuō)明,機(jī)械能必定不守恒,完全非彈性碰撞過(guò)程機(jī)械能也不守恒.4.動(dòng)能定理:合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化.W=ΔEk=eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)-eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1).(1)適用條件①動(dòng)能定理既適用于直線運(yùn)動(dòng),也適用于曲線運(yùn)動(dòng).②既適用于恒力做功,也適用于變力做功.③力可以是各種性質(zhì)的力,既可以同時(shí)作用,也可以不同時(shí)作用.(2)定理中“外力”的兩點(diǎn)理解①重力、彈力、摩擦力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力或其他力,它們可以同時(shí)作用,也可以不同時(shí)作用.②既可以是恒力,也可以是變力.5.功能關(guān)系二.動(dòng)量定理及動(dòng)量守恒1.動(dòng)量定理(1)內(nèi)容:物體所受合力的沖量等于物體動(dòng)量的變化量.(2)表達(dá)式:F合·t=Δp=p′-p.(3)矢量性:動(dòng)量變化量方向與合力的方向相同,可以在某一方向上用動(dòng)量定理.2.動(dòng)量定理的三大應(yīng)用(1)用動(dòng)量定理解釋現(xiàn)象①物體的動(dòng)量變化一定,此時(shí)力的作用時(shí)間越短,力就越大;時(shí)間越長(zhǎng),力就越小.如玻璃杯掉在水泥地上易碎,而掉在沙地上不易碎。②作用力一定,此時(shí)力的作用時(shí)間越長(zhǎng),動(dòng)量變化越大;力的作用時(shí)間越短,動(dòng)量變化越小.(2)應(yīng)用I=Δp求變力的沖量.(3)應(yīng)用Δp=F·Δt求恒力作用下的曲線運(yùn)動(dòng)中物體動(dòng)量的變化量.(1)動(dòng)量定理的研究對(duì)象是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)(或可視為一個(gè)物體的系統(tǒng)).(2)動(dòng)量定理的表達(dá)式是矢量式,在一維情況下,各個(gè)矢量必須選同一個(gè)正方向.(3)動(dòng)量定理不僅適用于恒定的力,也適用于隨時(shí)間變化的力。這種情況下,動(dòng)量定理中的力F應(yīng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值.(4)動(dòng)量定理中的沖量是合外力的沖量,而不是某一個(gè)力的沖量,它可以是合力的沖量,也可以是各力沖量的矢量和,還可以是外力在不同階段的沖量的矢量和.(5)由Ft=p′-p得F=eq\f(p′-p,t)=eq\f(Δp,t),即物體所受的合外力等于物體的動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率。3.動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)初動(dòng)量等于末動(dòng)量.可寫為:p=p′、Δp=0和Δp1=-Δp2守恒條件(1)理想守恒:系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零,則系統(tǒng)動(dòng)量守恒.(2)近似守恒:系統(tǒng)受到的合力不為零,但當(dāng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時(shí),系統(tǒng)的動(dòng)量可近似看成守恒.(3)分方向守恒:系統(tǒng)在某個(gè)方向上所受合力為零時(shí),系統(tǒng)在該方向上動(dòng)量守恒.考向01能量結(jié)合圖像問(wèn)題【針對(duì)練習(xí)1】(2023·云南·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員在助滑段加速后,從起跳區(qū)a位置處水平飛出,落在著陸區(qū)內(nèi)的b點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,如圖所示。Ep、Ek、E、P分別表示運(yùn)動(dòng)員在空中的重力勢(shì)能、動(dòng)能、機(jī)械能、重力的功率,用t表示運(yùn)動(dòng)員在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,則下列圖像中可能正確的是(A. B.C. D.【針對(duì)練習(xí)2】(多選)如圖甲所示,一質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板A置于光滑的水平面上,其右端放有一質(zhì)量為m可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體B?,F(xiàn)將一水平向右的拉力作用于長(zhǎng)木板A上,使長(zhǎng)木板由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中長(zhǎng)木板A和小物體B的加速度aA、aB隨時(shí)間變化的圖像分別如圖乙、丙所示。已知t2時(shí)刻,小物體沒(méi)有滑離長(zhǎng)木板,重力加速度為gA.0~tB.A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為aC.0~t1D.0~t2考向02機(jī)械能及能量守恒的理解及應(yīng)用【針對(duì)練習(xí)3】(多選)如圖所示,彈簧的一端固定在豎直墻上,質(zhì)量為M的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上,底部與水平面相切,一個(gè)質(zhì)量為mm<M的小球從弧形槽hA.在下滑過(guò)程中弧形槽對(duì)小球的彈力始終不做功B.在小球壓縮彈簧的過(guò)程中,小球的機(jī)械能減小C.小球離開(kāi)彈簧后,小球和弧形槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,但小球不能回到弧形槽h高處D.在整個(gè)過(guò)程中,小球、弧形槽和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,水平方向動(dòng)量守恒【針對(duì)練習(xí)4】如圖所示,固定光滑斜面頂端有一輕質(zhì)光滑定滑輪,質(zhì)量為m的物塊P和質(zhì)量為3m的物塊Q用輕質(zhì)細(xì)繩相連,外力作用于P,使P、Q均靜止,某時(shí)刻撤去外力,當(dāng)Q下降的高度為?時(shí),細(xì)繩斷裂,重力加速度為g,sin37°=0.6

A.物塊P沿斜面上升的最大高度為35B.當(dāng)細(xì)繩斷裂的瞬間,物塊Q的重力的功率為9mgC.在細(xì)繩斷裂后,物塊P沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為5D.當(dāng)物塊P運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí),物塊Q的機(jī)械能相對(duì)t=0時(shí)刻減少了35考向03動(dòng)量定理及動(dòng)量守恒的理解及應(yīng)用【針對(duì)練習(xí)5】2022年北京冬奧會(huì)跳臺(tái)滑雪項(xiàng)目在位于張家口的國(guó)家跳臺(tái)滑雪中心舉行,運(yùn)動(dòng)員穿專用滑雪板,在滑雪道上獲得一定速度后從跳臺(tái)飛出,在空中飛行一段距離后著陸?,F(xiàn)有某運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)處沿水平方向飛出,在斜坡處著陸,如圖所示。已知時(shí)運(yùn)動(dòng)員離斜坡面最遠(yuǎn),測(cè)得間的水平距離為,不計(jì)空氣阻力,重力加速度,下列說(shuō)法正確的是()A.運(yùn)動(dòng)員在處的速度大小為B.從處運(yùn)動(dòng)到處的時(shí)間為C.從處運(yùn)動(dòng)到處過(guò)程中動(dòng)量變化率不斷變化D.運(yùn)動(dòng)員離坡面的最大距離為【針對(duì)練習(xí)6】如圖所示,半圓形粗糙圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi),軌道圓心為,半徑為。將質(zhì)量為的小球在軌道上與等高的A點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過(guò)時(shí)間小球運(yùn)動(dòng)到軌道的最低點(diǎn),已知小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為,重力加速度為,則小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.重力對(duì)小球的沖量大小為B.軌道支持力對(duì)小球的沖量大小為0C.軌道對(duì)小球作用力的沖量大小為D.軌道對(duì)小球作用力的沖量大小為考向04機(jī)車啟動(dòng)模型(重點(diǎn)??迹?.模型綜述物體在牽引力(受功率和速度制約)作用下,從靜止開(kāi)始克服一定的阻力,加速度不變或變化,最終加速度等于零,速度達(dá)到最大值.2.兩種模型的比較(1)兩種啟動(dòng)方式的比較兩種模型以恒定功率啟動(dòng)以恒定加速度啟動(dòng)P-t圖和v-t圖OA段過(guò)程分析v↑?F=eq\f(P不變,v)↓?a=eq\f(F-f,m)↓a=eq\f(F-F阻,m)不變?F不變eq\o(?,\s\up6(v↑))P=Fv↑直到P額=Fv1運(yùn)動(dòng)性質(zhì)加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng),維持時(shí)間t0=eq\f(v1,a)AB段過(guò)程分析F=f?a=0?f=eq\f(P,vm)v↑?F=eq\f(P額,v)↓?a=eq\f(F-f,m)↓運(yùn)動(dòng)性質(zhì)以vm做勻速直線運(yùn)動(dòng)加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)BC段無(wú)F=f?a?0?以vm=eq\f(P額,f)勻速運(yùn)動(dòng)(2)三個(gè)重要關(guān)系式(1)無(wú)論哪種啟動(dòng)過(guò)程,機(jī)車的最大速度都等于其勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度,即vm=eq\f(P,Fmin)=eq\f(P,f)(式中Fmin為最小牽引力,其值等于阻力f).(2)機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,勻加速過(guò)程結(jié)束時(shí),功率最大,速度不是最大,即v=eq\f(P,F)<vm=eq\f(P,f).(3)機(jī)車以恒定功率運(yùn)行時(shí),牽引力做的功W=Pt.由動(dòng)能定理:Pt-fs=ΔEk.此式經(jīng)常用于求解機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)過(guò)程的位移大小.【典例4】(2023·山東·統(tǒng)考高考真題)質(zhì)量為M的玩具動(dòng)力小車在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí),牽引力F和受到的阻力f均為恒力,如圖所示,小車用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩拉著質(zhì)量為m的物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小車拖動(dòng)物體行駛的位移為S1時(shí),小車達(dá)到額定功率,輕繩從物體上脫落。物體繼續(xù)滑行一段時(shí)間后停下,其總位移為S2。物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)不變,不計(jì)空氣阻力。小車的額定功率P0為(

A.2F2(F?f)C.2F2(F?f)【針對(duì)練習(xí)7】(多選)某物流站點(diǎn)采用如圖甲所示裝置運(yùn)送大物件,電動(dòng)機(jī)通過(guò)跨過(guò)定滑輪的繩子與斜面上的物件相連,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后以額定功率工作,牽引物件沿斜面上升,5s時(shí)速度達(dá)最大值,物件運(yùn)動(dòng)的v?t圖像如圖乙所示。已知斜面傾角為30°,物件質(zhì)量為400kg,物件與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為32,電動(dòng)機(jī)額定功率為10kW,重力加速度大小取A.物件的最大速度是2m/sC.摩擦力對(duì)物件做的功為29520J D.物件機(jī)械能的增量【針對(duì)練習(xí)8】汽車以恒定加速度啟動(dòng)后,最終以額定功率在平直公路上行駛。汽車所受牽引力與速度倒數(shù)的關(guān)系如圖所示,已知汽車的質(zhì)量為m=2×103kg,汽車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力恒定,下列說(shuō)法正確的是()

A.汽車勻加速過(guò)程中能達(dá)到的最大速度為15m/sB.汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為4sC.汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為1m/s2D.汽車的額定功率為80kW考向05應(yīng)用動(dòng)量及能量守恒解決碰撞問(wèn)題一.碰撞1.概念:碰撞指的是物體間相互作用持續(xù)時(shí)間很短,物體間相互作用力很大的現(xiàn)象,在碰撞過(guò)程中,一般都滿足內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,故可以用動(dòng)量守恒定律處理碰撞問(wèn)題.2.分類(1)彈性碰撞:這種碰撞的特點(diǎn)是系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,相互作用過(guò)程中遵循的規(guī)律是動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒.(2)非彈性碰撞:在碰撞過(guò)程中機(jī)械能損失的碰撞,在相互作用過(guò)程中只遵循動(dòng)量守恒定律.(3)完全非彈性碰撞:這種碰撞的特點(diǎn)是系統(tǒng)的機(jī)械能損失最大,作用后兩物體粘合在一起,速度相等,相互作用過(guò)程中只遵循動(dòng)量守恒定律.1.解析碰撞的三個(gè)依據(jù)(1)動(dòng)量守恒:p1+p2=p1′+p2′.(2)動(dòng)能不增加:Ek1+Ek2≥Ek1′+Ek2′或eq\f(p\o\al(2,1),2m1)+eq\f(p\o\al(2,2),2m2)≥eq\f(p1′2,2m1)+eq\f(p2′2,2m2).(3)速度要符合情景①如果碰前兩物體同向運(yùn)動(dòng),則后面的物體速度必大于前面物體的速度,即v后>v前,否則無(wú)法實(shí)現(xiàn)碰撞.②碰撞后,原來(lái)在前面的物體速度一定增大,且速度大于或等于原來(lái)在后面的物體的速度,即v前′≥v后′.③如果碰前兩物體是相向運(yùn)動(dòng),則碰后兩物體的運(yùn)動(dòng)方向不可能都不改變.除非兩物體碰撞后速度均為零.【典例5】(2022·湖南·統(tǒng)考高考真題)1932年,查德威克用未知射線轟擊氫核,發(fā)現(xiàn)這種射線是由質(zhì)量與質(zhì)子大致相等的中性粒子(即中子)組成。如圖,中子以速度v0分別碰撞靜止的氫核和氮核,碰撞后氫核和氮核的速度分別為v1和A.碰撞后氮核的動(dòng)量比氫核的小 B.碰撞后氮核的動(dòng)能比氫核的小C.v2大于v1 D.v【針對(duì)練習(xí)9】如圖所示,光滑水平面上有一質(zhì)量為2M、半徑為R(R足夠大)的14圓弧曲面體C,質(zhì)量為M的小球B置于其底端,另一個(gè)小球A質(zhì)量為M2,小球A以v0=6m/s的速度向B運(yùn)動(dòng),并與A.A、B發(fā)生彈性碰撞后A的速度大小為2m/sB.B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的速率為34C.C的最大速率為43D.B能與A再次發(fā)生碰撞【針對(duì)練習(xí)10】(多選)如圖所示,光滑的水平面上,小球甲以水平向右的速度與靜止的小球乙發(fā)生正碰,兩小球質(zhì)量均勻、半徑相同,規(guī)定水平向右為正方向,下列說(shuō)法正確的是()A.若甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量,且甲、乙發(fā)生彈性碰撞,則碰撞后甲的速度可能為正B.若甲、乙發(fā)生彈性碰撞,且碰撞后甲、乙的速度分別為v甲、C.若甲、乙發(fā)生完全非彈性碰撞產(chǎn)生的熱量為Q,且甲、乙的質(zhì)量之比為2:1,碰前甲的速度為v0,則乙的質(zhì)量為D.若甲、乙發(fā)生彈性碰撞,且碰后甲、乙的速度大小相等,則甲、乙的質(zhì)量之比為1:3考向06應(yīng)用動(dòng)量定理處理“流體問(wèn)題”“粒子流問(wèn)題”【典例6】(2021·福建·統(tǒng)考高考真題)福建屬于臺(tái)風(fēng)頻發(fā)地區(qū),各類戶外設(shè)施建設(shè)都要考慮臺(tái)風(fēng)影響。已知10級(jí)臺(tái)風(fēng)的風(fēng)速范圍為24.5m/s~28.4m/sA.2倍 B.4倍 C.8倍 D.16倍【針對(duì)練習(xí)11】(多選)由高壓水槍豎直向上噴出的水柱,將一個(gè)質(zhì)量為16kg的小鐵盒開(kāi)口向下倒頂在空中,鐵盒懸停在距離水槍口的距離為。已知水以恒定速率從橫截面積為的水槍中持續(xù)噴出,向上運(yùn)動(dòng)并沖擊鐵盒后,水流以不變的速率豎直返回;忽略水在與盒作用時(shí)水的重力的影響,水的密度為,,則下列說(shuō)法正確的是()A.水沖擊鐵盒后以的速度返回B.水槍的輸出功率為5kWC.水從水槍口噴出的速度為D.鐵盒懸停受到水的沖擊力為160N【針對(duì)練習(xí)12】離子發(fā)動(dòng)機(jī)是利用電場(chǎng)加速離子形成高速離子流而產(chǎn)生推力的航天發(fā)動(dòng)機(jī),工作時(shí)將推進(jìn)劑離子化,使之帶電,然后在靜電場(chǎng)作用下推進(jìn)劑得到加速后噴出,從而產(chǎn)生推力,這種發(fā)動(dòng)機(jī)適用于航天器的姿態(tài)控制、位置保持等,航天器質(zhì)量,單個(gè)離子質(zhì)量,帶電量,加速電場(chǎng)的電壓為,高速離子形成的等效電流強(qiáng)度為,根據(jù)以上信息計(jì)算該發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力為()A. B. C. D.一、單選題1.2022年10月31日,搭載空間站夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭,在文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火發(fā)射成功。火箭發(fā)射時(shí)總質(zhì)量是900t,火箭剛點(diǎn)火時(shí),該發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴射的氣體速度約為2.5km/s,產(chǎn)生的推力約為1.05×107N,則它在()A.火箭剛點(diǎn)火時(shí)的加速度11.67m/s2B.火箭剛點(diǎn)火時(shí)的加速度3.34m/s2C.火箭1s時(shí)間內(nèi)噴射的氣體質(zhì)量為4.2×103kgD.火箭1s時(shí)間內(nèi)噴射的氣體質(zhì)量為4.2×102kg2.如圖所示,將一個(gè)內(nèi)外側(cè)均光滑的半圓形槽置于光滑的水平面上,槽的左側(cè)有一固定的豎直墻壁?,F(xiàn)讓一小球自左端槽口A點(diǎn)的正上方由靜止開(kāi)始下落,從A點(diǎn)與半圓形槽相切進(jìn)入槽內(nèi),則下列說(shuō)法正確的是()

A.小球在半圓形槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中,只有重力對(duì)它做功B.小球從A點(diǎn)向半圓形槽的最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,小球處于失重狀態(tài)C.小球從A點(diǎn)經(jīng)最低點(diǎn)向右側(cè)最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,小球與半圓形槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D.小球從下落到從右側(cè)離開(kāi)半圓形槽的過(guò)程中,機(jī)械能守恒3.質(zhì)量為m的汽車由靜止開(kāi)始在水平地面上做加速度大小為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到額定功率,接著汽車保持額定功率不變做變加速直線運(yùn)動(dòng),然后以最大速度勻速運(yùn)動(dòng)。已知汽車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的阻力恒為f,下列說(shuō)法正確的是(

)A.汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的牽引力大小為maB.汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的距離為C.汽車的額定功率為D.汽車的最大速度為4.如圖所示,一滑雪運(yùn)動(dòng)員從山坡上的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始滑到山坡底的B點(diǎn),該運(yùn)動(dòng)員和雪橇的總質(zhì)量為m,滑到B點(diǎn)的速度大小為v,A、B兩點(diǎn)的高度差為h,重力加速度為g,該過(guò)程中阻力做的功為()A.B.C.D.5.2023年杭州亞運(yùn)會(huì),全紅嬋憑借完美的表現(xiàn)奪得10米臺(tái)跳水比賽金牌,引起廣泛關(guān)注。假設(shè)不計(jì)空氣阻力,運(yùn)動(dòng)員從10米臺(tái)跳下時(shí)初速度為零,若入水姿勢(shì)正確,則從接觸水面到速度為零下降距離約3米;若入水姿勢(shì)不正確,則從接觸水面到速度為零下降距離約1米,運(yùn)動(dòng)員在向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中()A.在空中重力的沖量與下降的距離成正比B.入水姿勢(shì)正確的情況下,在水中動(dòng)量變化量小,受到水的沖擊力小C.入水姿勢(shì)不正確的情況下,在水中動(dòng)量變化率小,受到水的沖擊力小D.入水姿勢(shì)正確的情況下,在水中動(dòng)量變化率小,受到水的沖擊力小6.當(dāng)無(wú)人機(jī)懸停在空中時(shí),其螺旋槳旋轉(zhuǎn)向下推動(dòng)空氣從而獲得升力來(lái)平衡重力,大風(fēng)時(shí),無(wú)人機(jī)通過(guò)調(diào)節(jié)各個(gè)螺旋槳的轉(zhuǎn)速來(lái)控制姿態(tài)水平保持穩(wěn)定。如圖所示,某結(jié)構(gòu)對(duì)稱的四旋翼無(wú)人機(jī)在空中保持水平靜止,其四個(gè)旋翼分別由四個(gè)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),每個(gè)旋翼的螺旋槳都是水平的,無(wú)人機(jī)的質(zhì)量為m,每個(gè)螺旋槳旋轉(zhuǎn)形成的面積為S,空氣的密度為ρ,重力加速度為g,不計(jì)空氣的浮力和風(fēng)力的影響,下列說(shuō)法正確的是()A.被螺旋槳推動(dòng)的空氣的速度大小為B.1s內(nèi)被每臺(tái)電機(jī)的螺旋槳推動(dòng)的空氣的質(zhì)量為C.1s內(nèi)每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的做的功為D.每臺(tái)電動(dòng)機(jī)做功的功率為7.如圖,水平傳送帶上表面的右側(cè),與一個(gè)豎直的光滑半圓軌道底端相接,在半圓軌道下端O放一質(zhì)量為m的滑塊A。傳送帶以速率沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),現(xiàn)在傳送帶的左端輕輕放上一個(gè)質(zhì)量也為m的滑塊B。物塊與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,物塊B以速度為與A發(fā)生彈性碰撞,兩滑塊可視為質(zhì)點(diǎn),則下列說(shuō)法不正確的是()A.傳送帶至少長(zhǎng)B.物塊B第一次在傳送帶上運(yùn)動(dòng)達(dá)到傳送帶速度所需時(shí)間為C.要保證被撞后的A滑塊能沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng),圓弧軌道的半徑最大為D.若A與B能在O點(diǎn)發(fā)生多次碰撞,則當(dāng)A與B發(fā)生第三次碰撞時(shí),產(chǎn)生的總內(nèi)能為8.某摩托車在平直的道路上由靜止啟動(dòng),其運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖甲所示,圖乙表示該摩托車牽引力的功率P與時(shí)間t的關(guān)系。設(shè)摩托車在前進(jìn)過(guò)程中所受阻力為車(包括駕駛員和物資)總重力的k倍,在18s末摩托車的速度恰好達(dá)到最大。已知摩托車(包括駕駛員和物資)總質(zhì)量,重力加速度g取。則下列說(shuō)法正確的是()A.0到18s內(nèi)摩托車一直勻加速運(yùn)動(dòng)B.0到8s內(nèi),摩托車的牽引力為800NC.D.從靜止開(kāi)始加速到最大速度的過(guò)程中,摩托車前進(jìn)的路程為125.5m9.一輛摩托車在平直的公路上由靜止啟動(dòng),摩托車所受牽引力隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示。摩托車總質(zhì)量為200kg,額定功率為,運(yùn)動(dòng)過(guò)程所受阻力恒定,則(

A.摩托車在時(shí)間內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng),時(shí)間內(nèi)做減速運(yùn)動(dòng)B.摩托車在時(shí)間內(nèi)的加速度為C.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩托車的最大速度為20m/sD.摩托車勻加速行駛的時(shí)間為20s10.如圖所示,固定光滑斜面傾角,其底端與豎直面內(nèi)半徑為R的固定光滑圓弧軌道相切,位置D為圓弧軌道的最低點(diǎn)。質(zhì)量為2m的小球A和質(zhì)量為m的小環(huán)B(均可視為質(zhì)點(diǎn))用的輕桿通過(guò)輕質(zhì)鉸鏈相連。B套在光滑的固定豎直長(zhǎng)桿上,桿和圓軌道在同一豎直平面內(nèi),桿過(guò)軌道圓心O,初始輕桿與斜面垂直。在斜面上由靜止釋放A,假設(shè)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩桿不會(huì)碰撞,小球能滑過(guò)D點(diǎn)且通過(guò)軌道連接處時(shí)無(wú)能量損失(速度大小不變),重力加速度為g,從小球A由靜止釋放到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過(guò)程中,下列判斷正確的是()A.A和B組成的系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒B.剛釋放時(shí)小球A的加速度大小為C.小環(huán)B速度最大時(shí)輕桿彈力為D.小球A運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為二、多選題11.如圖所示,水平輕彈簧與物體A和B相連,放在光滑水平面上,處于靜止?fàn)顟B(tài),物體A的質(zhì)量為m,物體B的質(zhì)量為M,且,現(xiàn)用大小相等的水平恒力拉A和B,從它們開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到彈簧第一次為最長(zhǎng)的過(guò)程中()A.因,所以A、B和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B.因,所以A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C.由于大小不變,所以m、M各自一直做勻加速運(yùn)動(dòng)D.彈簧第一次最長(zhǎng)時(shí),A和B總動(dòng)能最小12.如圖所示,光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上相向運(yùn)動(dòng),A、B兩球的質(zhì)量分別為m和,A、B兩球發(fā)生正碰,碰撞后A球的速率是原來(lái)的兩倍,B球恰好靜止。則()A.碰撞前A、B兩球的速度大小之比為1∶1B.碰撞前A、B兩球的速度大小之比為3∶2C.A、B兩球發(fā)生的碰撞是彈性碰撞D.A、B兩球發(fā)生的碰撞是非彈性碰撞13.如圖所示,半圓豎直軌道與水平面平滑連接于B點(diǎn),半圓軌道的圓心為O,半徑為R,C為其最高點(diǎn)。BD段為雙軌道,D點(diǎn)以上只有內(nèi)軌道,D點(diǎn)與圓心的連線與水平方向夾角為θ,一小球從水平面上的A點(diǎn)以一定的初速度向右運(yùn)動(dòng),能沿圓弧軌道恰好到達(dá)C點(diǎn)。不計(jì)一切摩擦。則()A.小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為0B.小球到達(dá)C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)落在地面上C.小球在A點(diǎn)的初速度為D.若小球到達(dá)D點(diǎn)時(shí)對(duì)內(nèi)外軌道均無(wú)彈力,則14.有一質(zhì)量為的支架靜止于粗糙的水平面上,支架外邊緣為正方形,內(nèi)壁為半徑為R的光滑豎直圓軌道,支架的豎直截面如圖所示。一質(zhì)量為m的小球靜止于圓形軌道的最低點(diǎn)A。現(xiàn)給小球一個(gè)沿過(guò)A點(diǎn)切線方向的初速度,之后小球沿圓形軌道在豎直平面內(nèi)作逆時(shí)針?lè)较虻膱A周運(yùn)動(dòng),支架相對(duì)地面始終保持靜止。已知小

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