高考物理知识点《动量定理》考点巩固(2019年最新版)(三)

时间:2019-07-03 00:12:43

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1、简答题  如图所示,一个足够长的金属导轨PQ、MN固定在水平面内,PQ、MN两导轨间的距离L=0.50m,PM间接入R=0.4Ω的电阻.一根质量为m=0.5kg的均匀金属导体棒ab横跨在导轨上且接触良好,abMP围成一个正方形.该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中,ab棒与导轨间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等且均为Fm=1.0N,ab棒的电阻为r=0.1Ω,其余电阻不计.开始时(t=0),磁感应强度为B0=0.50T.
求:
(1)若从t=0时开始,调节磁感应强度的大小,使其以

△B
△t
=0.2T/s的变化率均匀增加,求经过多长时间ab棒开始滑动及此时通过ab棒的电流方向?
(2)若保持磁感应强度的大小恒为B0=0.50T,在t=0时刻给ab棒一个向右的瞬时冲量I,接着ab棒在导轨上运动了S=2m后停下来,已知在此过程中,整过回路中电阻上产生的电热为Q=2J,求冲量I的大小.91考试网


参考答案:(1)以ab棒为研究对象,当磁感应强度均匀增大时,闭合电路中有恒定的感应电流I,以ab棒为研究对象,它受到的安培力逐渐增大,静摩擦力也随之增大,当磁感应强度增大到ab所受安培力F与最大静摩擦力fm相等(导体棒刚滑动的临界条件)时ab棒开始滑动.?
由F=BIL=fm?
B=B0+△B△tt=(0.5+0.2t)T
闭合电路欧姆定律:I=ER
法拉第电磁感应定律:E=△?△t=△BL2△t
由以上各式求出,经时间t=97.5 s后ab棒开始滑动,
由楞次定律可判定棒ab中感应电流的方向由a→b(或顺时针方向)
(2)t=0时刻给ab棒冲量I时,ab棒获得的速度为v0,ab棒切割磁感线产生感应电流,受安培力和摩擦力作用作减速运动,直到停止,由能量守恒关系有:
12mv20=Q+f?S
代入数据可解得:v0=4m/s?
所以冲量:I=mv0=2N?s?
答:(1)经过97.5 s后ab棒开始滑动,此时通过ab棒的电流方向由a→b(或顺时针方向).
(2)冲量I的大小是2N?s.


本题解析:


本题难度:一般



2、简答题  如图所示,质量为mA=4.9kg,长为L="0.50" m,高为h="0.20" m的木块A放在水平地面上,质量为mB=1.0kg的小木块B(可视为质点)放在木块A的右端,质量为mC=0.10kg、初速度大小为v0=100m/s的子弹C从A的左端水平射入并和它一起以共同速度运动(射入时间忽略不计).若A、B之间接触面光滑,A和地面之间的动摩擦因数为=0.25,取g=10m/s2.求:
(1)子弹刚射入木块A后它们的共同速度;
(2)子弹射入A后到B落地的时间t;
(3)A滑行的总路程s.


参考答案:(1)2m/s(2)0.53s(3)0.7m


本题解析:(1)C从A的一端射入并和它一起以速度运动的极短时间内A、C组成的系统动量守恒,则:?①(2分)
代入数据并解得 ?水平向右?②(3分)
(2)因A和B之间光滑,B相对地处于静止,设B经时间离开A的瞬间,A的速度为,则由动能定理和动量定理得:
? ……….. ③(2分)
? ……….. ④(2分)
? ……….. ⑤(2分)
由以上各式联立求解得:??……….. ⑥(2分)
B离开A后做自由落体运动,则由
? ……….. ⑦(1分)
子弹射入A后到B第一次落地的时间为  ?⑧(1分)
(3)B离开A后,A做匀减速直线运动至速度为零,则由动能定理得:
? ……….. ⑨(2分)
? ……….. ⑩(2分)
由以上各式联立求解得?………..(1分)
整个过程中A滑动的路程为:? ………..(1分)


本题难度:一般



3、选择题  物体的动量变化越大,则(?)
A.物体所受的合外力越大
B.物体的动量越大
C.物体所受合外力的作用时间越长
D.物体所受合外力的冲量越大


参考答案:D


本题解析:由动量定理可知动量变化越大,合外力的冲量越大.D正确.C错误,合外力冲量大,也可以合外力很大,作用时间不长.


本题难度:简单



4、填空题  在光滑的水平面上,质量为2m的平板小车以速度12m/s作匀速直线运动。质量为m的物体竖直掉在车上。由于物体和车之间的摩擦,经时间1s后它们以共同的速度前进,在这个过程中,小车所受摩擦力的大小为__________________。


参考答案:8m


本题解析:


本题难度:一般



5、填空题  水力采煤是用高压水枪喷出的水柱冲击煤层而使煤掉下,所用水枪的直径 D=3cm,水速为 60m/s,水柱垂直射到煤层表面上,冲击煤层后自由下落.求水柱对煤层的平均冲力?(水的密度ρ=103㎏/m3)


参考答案:2543N


本题解析:略


本题难度:简单




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