迎战高考物理二轮复习-专题6动量和能量课件
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第2课时电学中的动量和能量问题专题复习定位解决问题本专题主要培养学生应用动量定理、动量守恒定律、动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律分析与解决电学综合问题。
高考重点动量定理和动量守恒定律在电学中的理解及应用;应用动量和能量观点解决电场和磁场问题;电磁感应中的动量和能量问题。
题型难度本专题针对综合性计算题的考查,一般过程复杂,要综合利用电学知识、动量和能量观点分析问题,综合性较强,难度较大。
高考题型1电磁感应中的动量和能量问题类型1动量定理和能量观点的应用【例1】(2021·江苏省普通高等学校全国统一考试模拟)如图1所示,CD、EF是两条水平放置的阻值可忽略的平行金属导轨,其左右端都与接有阻值为R的倾斜光滑轨道平滑连接,导轨间距都为d,在水平导轨的右侧存在磁感应强度方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场区域的宽度为L1。
现将一阻值为r、质量为m的导体棒从右侧倾斜轨道上高h处由静止释放,导体棒最终停在距离磁场的左边界为L2处。
已知右侧倾斜轨道与竖直方向夹角为θ,导体棒始终与导轨垂直且接触良好,且导体棒与水平导轨动摩擦因数为μ,重力加速度为g。
求:图1(1)通过导体棒的最大电流;(2)左侧电阻R上产生的焦耳热;(3)导体棒在水平导轨上运动的时间。
答案 (1)2Bd 2gh R +2r (2)R 2(R +2r )mg (h -μL 1-μL 2) (3)1μ2h g -2B 2d 2L 1μmg (R +2r )解析 (1)质量为m 的导体棒从倾斜轨道上h 高处由静止释放,刚进入磁场时速度最大,由机械能守恒定律得mgh =12m v 2解得最大速度v =2gh产生的最大感应电动势E m =Bd v =Bd 2gh由闭合电路欧姆定律可得通过导体棒的最大电流I m =E m R 2+r =2Bd 2gh R +2r 。
(2)由能量守恒定律可知整个电路中产生的焦耳热Q =mgh -μmg (L 1+L 2)电阻R 中产生的焦耳热 Q R =R 2(R +2r )mg (h -μL 1-μL 2)。
高考物理二轮复习专题突破—动量和能量观点的应用1.(2021福建泉州高三月考)如图所示,建筑工地上的打桩过程可简化为重锤从空中某一固定高度由静止释放,与钢筋混凝土预制桩在极短时间内发生碰撞,并以共同速度下降一段距离后停下来。
则()A.重锤质量越大,撞预制桩前瞬间的速度越大B.重锤质量越大,预制桩被撞后瞬间的速度越大C.碰撞过程中,重锤和预制桩的总机械能保持不变D.整个过程中,重锤和预制桩的总动量保持不变2.(2021福建高三二模)如图所示,A车以某一初速度水平向右运动距离l后与静止的B 车发生正碰,碰后两车一起运动距离l后停下。
已知两车质量均为m,运动时受到的阻力为车重力的k倍,重力加速度为g,碰撞时间极短,则()A.两车碰撞后瞬间的速度大小为√kglB.两车碰撞前瞬间A车的速度大小为√2kglC.A车初速度大小为√10kglD.两车碰撞过程中的动能损失为4kmgl3.(2021辽宁丹东高三一模)2022年冬奥会将在北京举行,滑雪是冬奥会的比赛项目之一,如图所示,某运动员(视为质点)从雪坡上先后以v0和2v0沿水平方向飞出,不计空气阻力,则运动员从飞出到落到雪坡上的整个过程中()A.空中飞行的时间相同B.落在雪坡上的位置相同C.动量的变化量之比为1∶2D.动能的增加量之比为1∶24.(多选)(2021辽宁大连高三一模)在光滑水平桌面上有一个静止的木块,高速飞行的子弹水平穿过木块,若子弹穿过木块过程中受到的摩擦力大小不变,则()A.若木块固定,则子弹对木块的摩擦力的冲量为零B.若木块不固定,则子弹减小的动能大于木块增加的动能C.不论木块是否固定,两种情况下木块对子弹的摩擦力的冲量大小相等D.不论木块是否固定,两种情况下子弹与木块间因摩擦产生的热量相等5.(多选)(2021河南洛阳高三二模)如图所示,质量均为2 kg的三个物块静止在光滑水平面上,其中物块B的右侧固定一轻弹簧,物块A与弹簧接触但不连接。