高中物理1動(dòng)量定理和動(dòng)能定理的應(yīng)用

1、專題4、動(dòng)量定理和動(dòng)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(dòng)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(diǎn)），它們均處于靜止?fàn)顟B(tài)木板突然受到水平向右的12N·s的瞬時(shí)沖量作用開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物塊滑離木板時(shí)，木板的動(dòng)能EKA為8.0J，小物塊的動(dòng)能EKB為0.50J，重力加速度取10m/s2，求：（1）瞬時(shí)沖量作用結(jié)束時(shí)木板的速度0;（2）木板的長度L訓(xùn)練題質(zhì)量為m = 1kg的小木塊（可看在質(zhì)點(diǎn)），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(dòng)摩擦因數(shù) = 0.

2、1，長木板的長度l = 2m系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(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(shí)間t = 2s，則F至少多大？（2）給小木塊一個(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量I，則沖量I至少是多大？【例2】在一次抗洪搶險(xiǎn)活動(dòng)中，解放軍某部隊(duì)用直升飛機(jī)搶救一重要落水物體，靜止在空中的直升飛機(jī)上的電動(dòng)機(jī)通過懸繩將物體從離飛機(jī)90m處的洪水中吊到機(jī)艙里已知物體的質(zhì)量為80kg，吊繩的拉力不能超過1200N，電動(dòng)機(jī)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(shí)間，而后電動(dòng)機(jī)又以最大功率工作，當(dāng)物體

3、到達(dá)機(jī)艙前已達(dá)到最大速度（g取10m/s2）求：（1）落水物體運(yùn)動(dòng)的最大速度；（2）這一過程所用的時(shí)間訓(xùn)練題一輛汽車質(zhì)量為m，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，沿水平地面行駛s后，達(dá)到最大速度m，設(shè)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(yùn)動(dòng)的時(shí)間訓(xùn)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(shí)間后撤去推力，物體將繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)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(gè)帶電量為-q的液滴，從O點(diǎn)以速度射

4、入勻強(qiáng)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(dá)到運(yùn)動(dòng)軌道的最高點(diǎn)時(shí)，速度的大小為，求：（1）最高點(diǎn)的位置可能在O點(diǎn)上方的哪一側(cè)？ （2）電場強(qiáng)度為多大？（3）最高點(diǎn)處（設(shè)為N）與O點(diǎn)電勢差絕對(duì)值為多大？訓(xùn)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(shí)的最大距離為1m，則小球滑回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)動(dòng)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(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，軌道圓弧半徑為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向外，電場強(qiáng)度為E，方向水平向左。一個(gè)質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）

5、放在軌道上的C點(diǎn)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(diǎn)由靜止釋放，小球在圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)軌道的最大壓力的大小是多少？訓(xùn)練題.如圖所示，虛線上方有場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，方向豎直向下，虛線上下有磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外，ab是一根長為L的絕緣細(xì)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(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)b端.已知小球與絕緣桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.3，小球重力忽略不計(jì)，當(dāng)小球脫離桿進(jìn)入虛線下方后，運(yùn)動(dòng)軌跡是半圓，圓的半徑是L/

6、3，求帶電小球從a到b運(yùn)動(dòng)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(dǎo)軌相距為L，導(dǎo)軌的兩端分別與電源（串有一滑動(dòng)變阻器R）、定值電阻、電容器（原來不帶電）和開關(guān)K相連。整個(gè)空間充滿了垂直于導(dǎo)軌平面向外的勻強(qiáng)磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。一質(zhì)量為m，電阻不計(jì)的金屬棒ab橫跨在導(dǎo)軌上。已知電源電動(dòng)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(jì)導(dǎo)軌的電阻。（1）當(dāng)K接1時(shí)，金屬棒ab在磁場中恰好保持靜止，則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R多大？（2）當(dāng)K接2后，金屬棒ab從靜止開始下落，下落距離s時(shí)達(dá)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(shí)間為多少？ abR0ECrK123RB（3）先把開關(guān)K接通2，待ab達(dá)到穩(wěn)定速度后，再將開關(guān)K接到3。試通過推導(dǎo)，說明ab棒此后的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)如何？求ab再下落距離s時(shí)，電容器儲(chǔ)存的電能是多少？（設(shè)電容器不漏電，此時(shí)電容器還沒有被擊穿）訓(xùn)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(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌間距為L1m，導(dǎo)軌兩端各接一個(gè)電阻，其阻值R1=R2=1，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1T?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m0.2kg、電阻為1W的金屬棒用絕緣細(xì)繩通過光滑滑輪與質(zhì)量為M0.5

8、kg的物體相連，細(xì)繩與導(dǎo)軌平面平行。將金屬棒與M由靜止釋放，棒沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)了6m后開始做勻速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過程中，棒與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，圖示中細(xì)繩與R2不接觸。（g=10m/s2）求：（1）金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度； （2）棒從釋放到開始勻速運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的過程中，經(jīng)歷的時(shí)間；BR1R2MM圖1（4）若保持磁感應(yīng)強(qiáng)度為某個(gè)值B0不變，取質(zhì)量M不同的物塊拉動(dòng)金屬棒，測出金屬棒相應(yīng)的做勻速運(yùn)動(dòng)的速度值v，得到vM圖像如圖2所示，請(qǐng)根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計(jì)算出此時(shí)的B0。能力訓(xùn)練1在北戴河旅游景點(diǎn)之一的北戴河滑沙場有兩個(gè)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(gè)完全相同的滑沙撬從A點(diǎn)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(shè)滑沙撬和沙面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同，斜面與水平面連接處均可認(rèn)為是圓滑時(shí)，滑沙者保持一定的姿勢在滑沙撬上不動(dòng)則下列說法中正確的是 （ ）A甲在B點(diǎn)速率一定大于乙在B點(diǎn)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(diǎn)的動(dòng)能一定大于乙在B的動(dòng)能2下列說法正確的是 （ ） A一質(zhì)點(diǎn)受兩個(gè)力的作用而處于平衡狀態(tài)（靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)），則這兩個(gè)力在同一作用時(shí)間內(nèi)的沖量一定相同B一質(zhì)點(diǎn)受兩個(gè)力的作用而處于平衡狀態(tài)，則這兩個(gè)力在同

10、一時(shí)間內(nèi)做的功都為零，或者一個(gè)做正功，一個(gè)做負(fù)功，且功的絕對(duì)值相等C在同一時(shí)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(shí)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(gè)物體（m1m2），在光滑的水平面上沿同方向運(yùn)動(dòng)，具有相同的初動(dòng)能與運(yùn)動(dòng)方向相同的水平力F分別作用在這兩個(gè)物體上，經(jīng)過相同的時(shí)間后，兩個(gè)物體的動(dòng)量和動(dòng)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(yuǎn)將兩個(gè)大小均為F的力，同時(shí)分別作用在A

11、、B上經(jīng)相同距離后，撤去兩個(gè)力，兩物體發(fā)生碰撞并粘在一起后將（ ）A停止運(yùn)動(dòng) B向左運(yùn)動(dòng)C向右運(yùn)動(dòng) D不能確定5如圖3-48所示，一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)粒子垂直于磁場方向從同一點(diǎn)射入一個(gè)勻強(qiáng)磁場，若它們?cè)诖艌鲋械倪\(yùn)動(dòng)軌跡是重合的，則它們?cè)诖艌鲋羞\(yùn)動(dòng)的過程中磁場對(duì)它們的沖量為零 磁場對(duì)它們的沖量相等磁場對(duì)質(zhì)子的沖量是對(duì)粒子沖量的2倍磁場對(duì)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(dòng)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(shí)的速度大小。（2）物塊運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)A時(shí)，對(duì)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(shí)能達(dá)到的最大速度為10m/s，若汽艇的牽引力恒定不變，航行時(shí)所受阻力與航行速度滿足關(guān)系fkv，其中k=100Ns/m。 （1）求當(dāng)汽艇的速度為5m/s時(shí)，它的加速度；（2）若水被螺旋槳向后推動(dòng)的速度為8m/s，則螺旋槳每秒向后推動(dòng)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(diǎn)開始以豎直向上的初速度0進(jìn)

13、入兩板間勻強(qiáng)電場內(nèi)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它達(dá)到電場中的N點(diǎn)時(shí)速度變?yōu)樗椒较?，大小變?yōu)?0，求M、N兩點(diǎn)間的電勢差和電場力對(duì)帶電小球所做的功（不計(jì)帶電小球?qū)饘侔迳想姾删鶆蚍植嫉挠绊懀O(shè)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(shí)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(qiáng)電場，電場強(qiáng)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(dá)熒光屏M上的動(dòng)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(dǎo)軌，導(dǎo)軌的水平部分與圓弧部分平滑連接，兩導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌的水平部分有n段相同的勻強(qiáng)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(yīng)強(qiáng)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(dǎo)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(dǎo)軌上某高度處靜止釋放，金屬框滑上水平導(dǎo)軌，在水平導(dǎo)軌上滑行一段時(shí)間進(jìn)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(yīng)電流的磁場可以忽略不計(jì)，求：（1）剛開始下滑時(shí)，金屬框重心離水平導(dǎo)軌所在平面的高度（2）整個(gè)過程中金屬框內(nèi)產(chǎn)生的電熱（3）金屬框完全進(jìn)入第k（kn）段磁場區(qū)域前的時(shí)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(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向水平并垂