高中物理1動量定理和動能定理的應用

1、專題4、動量定理和動能定理典型例題【例1】如圖所示，質(zhì)量mA為4.0kg的木板A放在水平面C上，木板與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.24，木板右端放著質(zhì)量mB為1.0kg的小物塊B（視為質(zhì)點），它們均處于靜止狀態(tài)木板突然受到水平向右的12N·s的瞬時沖量作用開始運動，當小物塊滑離木板時，木板的動能EKA為8.0J，小物塊的動能EKB為0.50J，重力加速度取10m/s2，求：（1）瞬時沖量作用結束時木板的速度0;（2）木板的長度L訓練題質(zhì)量為m = 1kg的小木塊（可看在質(zhì)點），放在質(zhì)量為M = 5kg的長木板的左端，如圖所示長木板放在光滑水平桌面上小木塊與長木板間的動摩擦因數(shù) = 0.

2、1，長木板的長度l = 2m系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)現(xiàn)使小木塊從長木板右端脫離出來，可采用下列兩種方法：（g取10m/s2） （1）給小木塊施加水平向右的恒定外力F作用時間t = 2s，則F至少多大？（2）給小木塊一個水平向右的瞬時沖量I，則沖量I至少是多大？【例2】在一次抗洪搶險活動中，解放軍某部隊用直升飛機搶救一重要落水物體，靜止在空中的直升飛機上的電動機通過懸繩將物體從離飛機90m處的洪水中吊到機艙里已知物體的質(zhì)量為80kg，吊繩的拉力不能超過1200N，電動機的最大輸出功率為12kW，為盡快把物體安全救起，操作人員采取的辦法是，先讓吊繩以最大拉力工作一段時間，而后電動機又以最大功率工作，當物體

3、到達機艙前已達到最大速度（g取10m/s2）求：（1）落水物體運動的最大速度；（2）這一過程所用的時間訓練題一輛汽車質(zhì)量為m，由靜止開始運動，沿水平地面行駛s后，達到最大速度m，設汽車的牽引力功率不變，阻力是車重的k倍，求：（1）汽車牽引力的功率；（2）汽車從靜止到勻速運動的時間訓練題水平推力和分別作用于水平面上等質(zhì)量的a、b兩物體上，作用一段時間后撤去推力，物體將繼續(xù)運動一段時間后停下，兩物體的v-t圖線如圖所示，圖中線段ABCD，則下列說法正確的是（）A的沖量大于的沖量 B的沖量小于的沖量C兩物體受到的摩擦力大小相等D兩物體受到的摩擦力大小不等【例3】一個帶電量為-q的液滴，從O點以速度射

4、入勻強電場中，的方向與電場方向成角，已知油滴的質(zhì)量為m，測得油滴達到運動軌道的最高點時，速度的大小為，求：（1）最高點的位置可能在O點上方的哪一側？ （2）電場強度為多大？（3）最高點處（設為N）與O點電勢差絕對值為多大？訓練題質(zhì)量為2kg的小球以4m/s的初速度由傾角為30°斜面底端沿斜面向上滑行，若上滑時的最大距離為1m，則小球滑回到出發(fā)點時動能為多少？（取g = 10m/s2）ADBCOE【例5】.如圖所示，固定的半圓弧形光滑軌道置于水平方向的勻強電場和勻強磁場中，軌道圓弧半徑為R，磁感應強度為B，方向垂直于紙面向外，電場強度為E，方向水平向左。一個質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）

5、放在軌道上的C點恰好處于靜止，圓弧半徑OC與水平直徑AD的夾角為（sin=0.8）.求小球帶何種電荷？電荷量是多少？并說明理由.如果將小球從A點由靜止釋放，小球在圓弧軌道上運動時，對軌道的最大壓力的大小是多少？訓練題.如圖所示，虛線上方有場強為E的勻強電場，方向豎直向下，虛線上下有磁感應強度相同的勻強磁場，方向垂直紙面向外，ab是一根長為L的絕緣細桿，沿電場線放置在虛線上方的場中，b端在虛線上.將一套在桿上的帶正電的小球從a端由靜止釋放后，小球先做加速運動，后做勻速運動到達b端.已知小球與絕緣桿間的動摩擦因數(shù)=0.3，小球重力忽略不計，當小球脫離桿進入虛線下方后，運動軌跡是半圓，圓的半徑是L/

6、3，求帶電小球從a到b運動過程中克服摩擦力所做的功與電場力所做功的比值.abEB【例6】（16分）如圖所示，豎直放置的兩根足夠長的光滑金屬導軌相距為L，導軌的兩端分別與電源（串有一滑動變阻器R）、定值電阻、電容器（原來不帶電）和開關K相連。整個空間充滿了垂直于導軌平面向外的勻強磁場，其磁感應強度的大小為B。一質(zhì)量為m，電阻不計的金屬棒ab橫跨在導軌上。已知電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，電容器的電容為C，定值電阻的阻值為R0，不計導軌的電阻。（1）當K接1時，金屬棒ab在磁場中恰好保持靜止，則滑動變阻器接入電路的阻值R多大？（2）當K接2后，金屬棒ab從靜止開始下落，下落距離s時達到穩(wěn)定速度，則此穩(wěn)

7、定速度的大小為多大？下落s的過程中所需的時間為多少？ abR0ECrK123RB（3）先把開關K接通2，待ab達到穩(wěn)定速度后，再將開關K接到3。試通過推導，說明ab棒此后的運動性質(zhì)如何？求ab再下落距離s時，電容器儲存的電能是多少？（設電容器不漏電，此時電容器還沒有被擊穿）訓練題（18分）如圖1所示，兩根與水平面成30°角的足夠長光滑金屬導軌平行放置，導軌間距為L1m，導軌兩端各接一個電阻，其阻值R1=R2=1，導軌的電阻忽略不計。整個裝置處于勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面斜向上，磁感應強度B1T?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m0.2kg、電阻為1W的金屬棒用絕緣細繩通過光滑滑輪與質(zhì)量為M0.5

8、kg的物體相連，細繩與導軌平面平行。將金屬棒與M由靜止釋放，棒沿導軌運動了6m后開始做勻速運動。運動過程中，棒與導軌始終保持垂直且接觸良好，圖示中細繩與R2不接觸。（g=10m/s2）求：（1）金屬棒勻速運動時的速度； （2）棒從釋放到開始勻速運動的過程中，電阻R1上產(chǎn)生的焦耳熱；（3）棒從釋放到開始勻速運動的過程中，經(jīng)歷的時間；BR1R2MM圖1（4）若保持磁感應強度為某個值B0不變，取質(zhì)量M不同的物塊拉動金屬棒，測出金屬棒相應的做勻速運動的速度值v，得到vM圖像如圖2所示，請根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計算出此時的B0。能力訓練1在北戴河旅游景點之一的北戴河滑沙場有兩個坡度不同的滑道AB和AB（均可看作

9、斜面）甲、乙兩名旅游者分別乘坐兩個完全相同的滑沙撬從A點由靜止開始分別沿AB和AB滑下，最后都停止在水平沙面BC上，如圖所示設滑沙撬和沙面間的動摩擦因數(shù)處處相同，斜面與水平面連接處均可認為是圓滑時，滑沙者保持一定的姿勢在滑沙撬上不動則下列說法中正確的是 （ ）A甲在B點速率一定大于乙在B點的速率B甲滑行的總路程一定大于乙滑行的總路程C甲全部滑行的水平位移一定大于乙全部滑行的水平位移D甲在B點的動能一定大于乙在B的動能2下列說法正確的是 （ ） A一質(zhì)點受兩個力的作用而處于平衡狀態(tài)（靜止或勻速直線運動），則這兩個力在同一作用時間內(nèi)的沖量一定相同B一質(zhì)點受兩個力的作用而處于平衡狀態(tài)，則這兩個力在同

10、一時間內(nèi)做的功都為零，或者一個做正功，一個做負功，且功的絕對值相等C在同一時間內(nèi)作用力和反作用力的沖量一定大小相等，方向相反D在同一時間內(nèi)作用力和反作用力有可能都做正功3質(zhì)量分別為m1和m2的兩個物體（m1m2），在光滑的水平面上沿同方向運動，具有相同的初動能與運動方向相同的水平力F分別作用在這兩個物體上，經(jīng)過相同的時間后，兩個物體的動量和動能的大小分別為P1、P2和E1、E2，則 （ ） AP1P2和E1E2 BP1P2和E1E2CP1P2和E1E2 DP1P2和E1E24如圖所示，A、B兩物體質(zhì)量分別為mA、mB，且mAmB，置于光滑水平面上，相距較遠將兩個大小均為F的力，同時分別作用在A

11、、B上經(jīng)相同距離后，撤去兩個力，兩物體發(fā)生碰撞并粘在一起后將（ ）A停止運動 B向左運動C向右運動 D不能確定5如圖3-48所示，一個質(zhì)子和一個粒子垂直于磁場方向從同一點射入一個勻強磁場，若它們在磁場中的運動軌跡是重合的，則它們在磁場中運動的過程中磁場對它們的沖量為零 磁場對它們的沖量相等磁場對質(zhì)子的沖量是對粒子沖量的2倍磁場對粒子的沖量是質(zhì)子沖量的2倍7如圖所示，傾角=37°的斜面底端B平滑連接著半徑r=0.40m的豎直光滑圓軌道。質(zhì)量m=0.50kg的小物塊，從距地面h=2.7m處沿斜面由靜止開始下滑，小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)=0.25，求：（sin37°=0.6，c

12、os37°=0.8，g=10m/s2）（1）物塊滑到斜面底端B時的速度大小。（2）物塊運動到圓軌道的最高點A時，對圓軌道的壓力大小。ABOh8一質(zhì)量為500kg的汽艇，在靜水中航行時能達到的最大速度為10m/s，若汽艇的牽引力恒定不變，航行時所受阻力與航行速度滿足關系fkv，其中k=100Ns/m。 （1）求當汽艇的速度為5m/s時，它的加速度；（2）若水被螺旋槳向后推動的速度為8m/s，則螺旋槳每秒向后推動水的質(zhì)量為多少？（以上速度均以地面為參考系）9如圖所示，兩塊豎直放置的平行金屬板A、B，兩板相距為d，兩板間電壓為U，一質(zhì)量為m的帶電小球從兩板間的M點開始以豎直向上的初速度0進

13、入兩板間勻強電場內(nèi)運動，當它達到電場中的N點時速度變?yōu)樗椒较?，大小變?yōu)?0，求M、N兩點間的電勢差和電場力對帶電小球所做的功（不計帶電小球?qū)饘侔迳想姾删鶆蚍植嫉挠绊?，設重力加速度為g）10如圖所示，在豎直放置的鉛屏A的右表面上貼著b 射線放射源P，已知射線實質(zhì)為高速電子流，放射源放出b 粒子的速度v0=1.0×107m/s。足夠大的熒光屏M與鉛屏A平行放置，相距d=2.0×102m，其間有水平向左的勻強電場，電場強度大小E=2.5×104N/C。已知電子電量e=1.610-19C，電子質(zhì)量取m=9.010-31kg。求（1）電子到達熒光屏M上的動能；（2）熒光

14、屏上的發(fā)光面積。11如圖所示，兩條光滑的絕緣導軌，導軌的水平部分與圓弧部分平滑連接，兩導軌間距為L，導軌的水平部分有n段相同的勻強磁場區(qū)域（圖中的虛線范圍），磁場方向豎直向上，磁場的磁感應強度為B，磁場的寬度為S，相鄰磁場區(qū)域的間距也為S，S大于L，磁場左、右兩邊界均與導軌垂直?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m，電阻為r，邊長為L的正方形金屬框，由圓弧導軌上某高度處靜止釋放，金屬框滑上水平導軌，在水平導軌上滑行一段時間進入磁場區(qū)域，最終線框恰好完全通過n段磁場區(qū)域。地球表面處的重力加速度為g，感應電流的磁場可以忽略不計，求：（1）剛開始下滑時，金屬框重心離水平導軌所在平面的高度（2）整個過程中金屬框內(nèi)產(chǎn)生的電熱（3）金屬框完全進入第k（kn）段磁場區(qū)域前的時刻，金屬框中的電功率 12、如圖所示，在地面附近有一范圍足夠大的互相正交的勻強電場和勻強磁場。磁感應強度為B，方向水平并垂