动量定理练习_物理考试_外语学习.docx

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1、最新动量定理练习_物理考试_外语学习一、高考物理精讲专题动量定理1.如图1所示,水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布,方向垂直于水平面向下,磁感应强度沿y轴方向没有变化,与横坐标x的关系如图2所示,图线是双曲线(坐标是渐近线);顶角=53°的光滑金属长导轨MON固定在水平面内,ON与x轴重合,一根与ON垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨MON向右滑动,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触,已知t=0时,导体棒位于顶角O处;导体棒的质量为m=4kg;OM、ON接触处O点的接触电阻为R=0.5

2、Ω,其余电阻不计,回路电动势E与时间t的关系如图3所示,图线是过原点的直线,求:(1)t=2s时流过导体棒的电流强度的大小;(2)在1~2s时间内导体棒所受安培力的冲量大小;(3)导体棒滑动过程中水平外力F(单位:N)与横坐标x(单位:m)的关系式.【答案】(1)8A(2)8Ns(3)F6323x9【解析】【分析】【详解】(1)根据E-t图象中的图线是过原点的直线特点,可得到t=2s时金属棒产生的感应电动势为E4V由欧姆定律得I2E4A8AR0.5(2)由图2可知,Bx1(Tm)由图3可知,E与时间成正比

3、,有E=2t(V)IE4tR因=53°,可知任意t时刻回路中导体棒有效切割长度4xL3又由F安BIL所以F安16t3即安培力跟时间成正比所以在1~2s时间内导体棒所受安培力的平均值1632F33N8N2故I安Ft8Ns(3)因为EBLv4Bxv3所以v1.5t(m/s)可知导体棒的运动时匀加速直线运动,加速度a1.5m/s2又x1at2,联立解得2F6323x9【名师点睛】本题的关键首先要正确理解两个图象的数学意义,运用数学知识写出电流与时间的关系,要掌握牛顿运动定律、闭合电路殴姆定律,安培力公式、感应电

4、动势公式.2.2019年1月3日,嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面,并通过“鹊桥”中继卫星传回了世界上第一张近距离拍摄月球背面的图片。此次任务实现了人类探测器首次在月球背面软着陆、首次在月球背面通过中继卫星与地球通讯,因而开启了人类探索月球的新篇章。嫦娥四号探测器在靠近月球表面时先做圆周运动进行充分调整,最终到达离月球表面很近的着陆点。为了尽可能减小着陆过程中月球对飞船的冲击力,探测器在距月面非常近的距离处进行多次调整减速,离月面高h处开始悬停(相对月球速度为零),对障碍物和坡度进行识别,并自主避障。然

5、后关闭发动机,仅在月球重力作用下竖直下落,探测器与月面接触前瞬间相对月球表面的速度为v,接触月面时通过其上的“四条腿”缓冲,平稳地停在月面,缓冲时间为t,如图所示。已知月球的半径R,探测器质量为m0,引力常量为G。(1)求月球表面的重力加速度;(2)求月球的第一宇宙速度;(3)求月球对探测器的平均冲击力F的大小。v2vRm0v【答案】(1)g(2)v(3)Fm0g2h2ht【解析】【详解】(1)由自由落体规律可知:v22gh解得月球表面的重力加速度:v2g2h(2)做圆周运动向心力由月表重力提

6、供,则有:mv2mgR解得月球的第一宇宙速度:Rvv2h(3)由动量定理可得:(Fm0g)t0(m0v)解得月球对探测器的平均冲击力的大小:m0vFm0gt3.一个质量为60千克的蹦床运动员从距离水平蹦床网面上3.2米的高处自由下落,触网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5米高处.已知运动员与网接触的时候为1.2秒。求运动员和网接触的这段时间内,网对运动员的平均作用力F(g取10m/s2)。【答案】1500N,方向竖直向上【解析】【详解】设运动员从h1处下落,刚触网的速度为v12gh18ms(方向向下)运动员反

7、弹到达高度h2,离网时速度为v22gh210ms(方向向上)在接触网的过程中,运动员受到向上的弹力F和向下的重力mg,设向上方向为正,由动量定理有Fmgtmv2mv1解得F=1500N,方向竖直向上。4.如图所示,质量的小车A静止在光滑水平地面上,其上表面光滑,左端有一固定挡板。可视为质点的小物块B置于A的最右端,B的质量。现对小车A施加一个水平向右的恒力F=20N,作用0.5s后撤去外力,随后固定挡板与小物块B发生碰撞。假设碰撞时间极短,碰后A、B粘在一起,继续运动。求:(1)碰撞

8、前小车A的速度;(2)碰撞过程中小车A损失的机械能。【答案】(1)1m/s(2)25/9J【解析】【详解】(1)A上表面光滑,在外力作用下,A运动,B静止,对A,由动量定理得:,代入数据解得:m/s;(2)A、B碰撞过程系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:,代入数据解得:,碰撞过程,A损失的机械能:,代入数据解得:;5.如图所示,质量为m=0.5kg的木块,以v0=3.0m/s的速度滑上原来静止在光滑水平面上的足够

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