2009-2020五年高校自主招生试题物理精选分类解析 专题16 动量定理 Word版含解析
- 格式:doc
- 大小:217.00 KB
- 文档页数:7
动量和能量一. 选择题1、(20XX 年卓越自主招生)长为L ,质量为M 的木块静止在光滑水平面上。
质量为m 的子弹以水平速度v 0射入木块并从中射出。
已知从子弹射入到射出木块移动的距离为s ,则子弹穿过木块所用的时间为( )A .0+L s v B .01v [L +(1+Mm)s ]C .01v [L +(1+m M )s ] D .01v [s +(1+Mm)L ] 【参考答案】:D2.(2011复旦大学)设土星质量为5.67×1026kg ,其相对于太阳的轨道速度为9.6km/s 。
一空间探测器质量为150kg ,其相对于太阳的速率为10.4km/s 。
并迎向土星飞来的方向飞行。
由于土星的引力,探测器绕过土星沿着和原来速度相反的方向离去,则它离开土星后相对于太阳的速率为 A .20km/s B .29.6km/s C .9.6km/s D .4.8km/s 【参考答案】:B【名师解析】:以探测器和土星组成的系统为研究对象,设探测器的速率为v 1,土星的速率为v 2,探测器绕过土星后的速率为v1’,土星的速率为v2’,以探测器的初速度方向为正方向,由动量守恒定律,m v1-M v2= m v1’-M v2’,由能量守恒定律:12m v12+12M v22=12m v1’ 2+12M v2’ 2,联立解得:v1’=-()122m M v Mvm M--+.由于M>>m,所以 v1’=( v1+2 v2)=29.6km/s,选项B正确。
3. (2011复旦大学)质量为m的炮弹以一定的初速度发射,其在水平地面上的射程为d。
若当炮弹飞行到最高点时炸裂成质量相等的两块,其中一块自由下落,则另一块的射程为A.1.5d B. 2dC.d D.3d【参考答案】:C【名师解析】:设炮弹在最高点时的速度为v0,则v0t=d/2。
炮弹炸裂过程动量守恒,有:m v0=12mv。
炸裂后另一块以初速度v做平抛运动,水平位移为x=vt=2v0t=d。
【物理】物理动量定理题20套(带答案)含解析一、高考物理精讲专题动量定理1.质量为m 的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间t 1到达沙坑表面,又经过时间t 2停在沙坑里.求:⑴沙对小球的平均阻力F ;⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I .【答案】(1)122()mg t t t (2)1mgt 【解析】试题分析:设刚开始下落的位置为A ,刚好接触沙的位置为B ,在沙中到达的最低点为C.⑴在下落的全过程对小球用动量定理:重力作用时间为t 1+t 2,而阻力作用时间仅为t 2,以竖直向下为正方向,有:mg(t 1+t 2)-Ft 2=0, 解得:方向竖直向上⑵仍然在下落的全过程对小球用动量定理:在t 1时间内只有重力的冲量,在t 2时间内只有总冲量(已包括重力冲量在内),以竖直向下为正方向,有:mgt 1-I=0,∴I=mgt 1方向竖直向上考点:冲量定理点评:本题考查了利用冲量定理计算物体所受力的方法.2.如图所示,固定在竖直平面内的4光滑圆弧轨道AB 与粗糙水平地面BC 相切于B 点。
质量m =0.1kg 的滑块甲从最高点A 由静止释放后沿轨道AB 运动,最终停在水平地面上的C 点。
现将质量m =0.3kg 的滑块乙静置于B 点,仍将滑块甲从A 点由静止释放结果甲在B 点与乙碰撞后粘合在一起,最终停在D 点。
已知B 、C 两点间的距离x =2m,甲、乙与地面间的动摩擦因数分别为=0.4、=0.2,取g=10m/s ,两滑块均视为质点。
求:(1)圆弧轨道AB 的半径R;(2)甲与乙碰撞后运动到D 点的时间t【答案】(1) (2)【解析】【详解】(1)甲从B 点运动到C 点的过程中做匀速直线运动,有:v B 2=2a 1x 1;根据牛顿第二定律可得:对甲从A 点运动到B 点的过程,根据机械能守恒:解得v B =4m/s ;R=0.8m ;(2)对甲乙碰撞过程,由动量守恒定律:;若甲与乙碰撞后运动到D 点,由动量定理:解得t=0.4s3.2019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。
高中物理试卷分类汇编物理动量定理(及答案)一、高考物理精讲专题动量定理1.一质量为0.5kg 的小物块放在水平地面上的A 点,距离A 点5m 的位置B 处是一面墙,如图所示,物块以v 0=9m/s 的初速度从A 点沿AB 方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s ,碰后以6m/s 的速度反向运动直至静止.g 取10m/s 2.(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;(2)若碰撞时间为0.05s ,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F .【答案】(1)0.32μ= (2)F =130N【解析】试题分析:(1)对A 到墙壁过程,运用动能定理得:,代入数据解得:μ=0.32.(2)规定向左为正方向,对碰墙的过程运用动量定理得:F △t=mv′﹣mv ,代入数据解得:F=130N .2.在距地面20m 高处,某人以20m/s 的速度水平抛出一质量为1kg 的物体,不计空气阻力(g 取10m /s 2)。
求(1)物体从抛出到落到地面过程重力的冲量;(2)落地时物体的动量。
【答案】(1)20N ∙s ,方向竖直向下(2)202kg m/s ⋅, 与水平方向的夹角为45°【解析】【详解】(1)物体做平抛运动,则有:212h gt =解得: t =2s则物体从抛出到落到地面过程重力的冲量I=mgt =1×10×2=20N•s方向竖直向下。
(2)在竖直方向,根据动量定理得I=p y -0。
可得,物体落地时竖直方向的分动量p y =20kg•m/s物体落地时水平方向的分动量p x =mv 0=1×20=20kg•m/s故落地时物体的动量 22202kg m/s x y p p p =+=⋅设落地时动量与水平方向的夹角为θ,则1yx p tan p θ==θ=45°3.质量0.2kg 的球,从5.0m 高处自由下落到水平钢板上又被竖直弹起,弹起后能达的最大高度为4.05m.如果球从开始下落到弹起达最大高度所用时间为1.95s,不考虑空气阻力,g 取10m/s 2.求小球对钢板的作用力.【答案】78N【解析】【详解】自由落体过程 v 12=2gh 1,得v 1=10m/s ;v 1=gt 1 得t 1=1s小球弹起后达到最大高度过程0− v 22=−2gh 2,得v 2=9m/s0-v 2=-gt 2 得t 2=0.9s小球与钢板作用过程设向上为正方向,由动量定理:Ft ′-mg t ′=mv 2-(-mv 1)其中t ′=t -t 1-t 2=0.05s得F =78N由牛顿第三定律得F ′=-F ,所以小球对钢板的作用力大小为78N ,方向竖直向下;4.如图所示,长为1m 的长木板静止在粗糙的水平面上,板的右端固定一个竖直的挡板,长木板与挡板的总质量为M =lkg ,板的上表面光滑,一个质量为m= 0.5kg 的物块以大小为 t 0=4m/s 的初速度从长木板的左端滑上长木板,与挡板碰撞后最终从板的左端滑离,挡板对物 块的冲量大小为2. 5N • s ,已知板与水平面间的动摩擦因数为μ= 0.5,重力加速度为g=10m/s 2,不计物块与挡板碰撞的时间,不计物块的大小。
十年高考物理真题(2011-2023)分类汇编专题08 动量定理及动量守恒定律(解析版)一、动量定理动量定理是描述物体运动的一个基本定理,它指出:在一个封闭系统内,当外力作用于物体上时,物体的动量变化等于作用在该物体上的外力。
动量定理可以表示为以下公式:物体的动量变化 = 外力的冲量其中,冲量定义为力对时间的积分,即:冲量= ∫(F dt)根据动量定理,我们可以推导出一些物体运动的关系。
1. 动量定理的应用动量定理在物理学中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景:a) 车辆碰撞在车辆碰撞中,动量定理可以通过计算碰撞前后物体的动量来判断碰撞力的大小和方向。
例如,当两辆车以不同的速度相撞时,根据动量定理可以计算出它们的相对速度和撞击力。
b) 弹丸射击在弹丸射击中,动量定理可以用来计算弹丸的速度和撞击力。
通过测量弹丸的质量和速度,可以使用动量定理来推导出撞击目标的力度。
c) 物体的反弹当一个物体在碰撞后发生反弹时,动量定理可以用来解释反弹的原理。
根据动量守恒定律,碰撞前后物体的总动量保持不变,因此在撞击后物体会反弹。
2. 动量定理的示例题目下面是一道常见的动量定理示例题目:题目:一个质量为1kg的物体以2m/s的速度在空中自由运动,受到一个水平方向的2N的恒力作用,请问物体在2秒钟后的速度是多少?解答:根据动量定理,我们可以将物体的动量变化表示为:物体的动量变化= 外力的冲量。
根据题目,外力的大小为2N,恒力作用时间为2s,因此冲量可以计算为2N * 2s = 4Ns。
根据动量定理,我们可以得到动量变化等于冲量的公式:物体的动量变化 = 4Ns。
根据动量的定义,我们可以将物体的动量表示为动量 = 质量 * 速度。
根据题目,物体的质量为1kg,所以物体的动量可以表示为动量 = 1kg * 2m/s = 2kg·m/s。
根据物体的动量变化等于冲量的公式,我们可以得到2kg·m/s = 4Ns,解方程得到物体的速度为2m/s。
【物理】物理动量定理练习题含答案及解析一、高考物理精讲专题动量定理1. 2022 年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.某滑道示意图如下,长直助滑道AB 与弯曲滑道 BC 平滑衔接,滑道 BC 高 h=10 m, C 是半径=20 m 圆弧的最低点,质量m =60 kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑,加速R度 a=4.5 m/s2,到达 B 点时速度 v B=30 m/s.取重力加速度 g=10 m/s2.(1)求长直助滑道AB 的长度;L(2)求运动员在AB 段所受合外力的冲量的I 大小;(3)若不计 BC 段的阻力,画出运动员经过 C 点时的受力图,并求其所受支持力F N的大小.【答案】( 1)100m( 2)1800 N s( 3) 3 900 N【解析】(1)已知 AB 段的初末速度,则利用运动学公式可以求解斜面的长度,即v2v022aL可解得 : L v2v02100m 2a(2)根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以I mv B0 1800N s(3)小球在最低点的受力如图所示由牛顿第二定律可得:N mg m v C2R从 B 运动到 C 由动能定理可知:mgh 1 mv2 1 mv2C B22解得 ; N 3900N故本题答案是:(1)L100m (2) I1800N s (3) N 3900N点睛:本题考查了动能定理和圆周运动,会利用动能定理求解最低点的速度,并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小.2.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. 5Ω,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)8N s (3)F 6323x 9【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E 4V由欧姆定律得E48AI 2AR0.5(2)由图 2 可知,B x1(T m)由图 3 可知, E 与时间成正比,有E=2t ( V)I E4t R因=53°,可知任意 t 时刻回路中导体棒有效切割长度4x L3又由F 安 BIL所以16 F 安t3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16 32F33N 8N2故I 安 Ft 8N s(3)因为vEBLv 4Bx3所以v 1.5t(m/s)可知导体棒的运动时匀加速直线运动,加速度a1.5m/s 2又 x1 at2 ,联立解得2F 632 3x9【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、感应电动势公式.3. 如图所示,足够长的木板A 和物块 C 置于同一光滑水平轨道上,物块B 置于 A 的左端, A 、 B 、C 的质量分别为 m 、 2m 和 3m ,已知 A 、 B 一起以 v 0 的速度向右运动,滑块 C 向左运动, A 、C 碰后连成一体,最终 A 、B 、 C 都静止,求:( i ) C 与 A 碰撞前的速度大小( i i )A 、 C 碰撞过程中 C 对 A 到冲量的大小.【答案】( 1) C 与 A 碰撞前的速度大小是v0;(2) A、 C 碰撞过程中 C 对 A 的冲量的大小是3mv0.2【解析】【分析】【详解】试题分析:①设 C 与 A 碰前速度大小为v1,以A碰前速度方向为正方向,对A、 B、 C 从碰前至最终都静止程由动量守恒定律得:(m 2m) v0-3mv1 ?0解得: v1v0.②设 C 与 A 碰后共同速度大小为v2,对 A、 C 在碰撞过程由动量守恒定律得:mv0-3mv1( m 3m)v2在 A、 C 碰撞过程中对 A 由动量定理得:I CA mv2- mv0解得: I CA 3mv0 2即A、 C 碰过程中 C 对 A 的冲量大小为3mv0.方向为负.2考点:动量守恒定律【名师点睛】本题考查了求木板、木块速度问题,分析清楚运动过程、正确选择研究对象与运动过程是解题的前提与关键,应用动量守恒定律即可正确解题;解题时要注意正方向的选择.4.2019 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。
高考物理试卷分类汇编物理动量定理(及答案)及解析一、高考物理精讲专题动量定理1.蹦床运动是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。
一个质量为60kg 的运动员,从离水平网面3.2m 高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5.0m 高处。
已知运动员与网接触的时间为1.2s ,若把这段时间内网对运动员的作用力当作恒力来处理,求此力的大小和方向。
(g 取10m/s 2)【答案】1.5×103N ;方向向上【解析】【详解】设运动员从h 1处下落,刚触网的速度为18m /s v =运动员反弹到达高度h 2,,网时速度为210m /s v ==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()21()F mg t mv mv -=--得F =1.5×103N方向向上2.一个质量为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10 m /s 2)。
【答案】1500N ,方向竖直向上【解析】【详解】设运动员从h 1处下落,刚触网的速度为18m s v == (方向向下)运动员反弹到达高度h 2 ,离网时速度为210m s v ==(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()()21 F mg t mv mv -=--解得=1500N F ,方向竖直向上。
3.如图所示,质量为m =245g 的木块(可视为质点)放在质量为M =0.5kg 的木板左端,足够长的木板静止在光滑水平面上,木块与木板间的动摩擦因数为μ= 0.4,质量为m 0 = 5g 的子弹以速度v 0=300m/s 沿水平方向射入木块并留在其中(时间极短),子弹射入后,g 取10m/s 2,求:(1)子弹进入木块后子弹和木块一起向右滑行的最大速度v 1(2)木板向右滑行的最大速度v 2(3)木块在木板滑行的时间t【答案】(1) v 1= 6m/s (2) v 2=2m/s (3) t =1s【解析】【详解】(1)子弹打入木块过程,由动量守恒定律可得:m 0v 0=(m 0+m )v 1解得:v 1= 6m/s(2)木块在木板上滑动过程,由动量守恒定律可得:(m 0+m )v 1=(m 0+m +M )v 2解得:v 2=2m/s(3)对子弹木块整体,由动量定理得:﹣μ(m 0+m )gt =(m 0+m )(v 2﹣v 1)解得:物块相对于木板滑行的时间 211s v v t gμ-==-4.在某次短道速滑接力赛中,质量为50kg 的运动员甲以6m/s 的速度在前面滑行,质量为60kg 的乙以7m/s 的速度从后面追上,并迅速将甲向前推出,完成接力过程.设推后乙的速度变为4m/s ,方向向前,若甲、乙接力前后在同一直线上运动,不计阻力,求: ⑴接力后甲的速度大小;⑵若甲乙运动员的接触时间为0.5s ,乙对甲平均作用力的大小.【答案】(1)9.6m/s ;(2)360N ;【解析】【分析】【详解】(1)由动量守恒定律得+=+m v m v m v m v ''甲甲乙乙甲甲乙乙 =9.6/v m s '甲; (2)对甲应用动量定理得-Ft m v m v '=甲甲甲甲 =360F N5.如图,一轻质弹簧两端连着物体A 和B ,放在光滑的水平面上,某时刻物体A 获得一大小为的水平初速度开始向右运动。
2016-2020五年高考物理试题分类汇总-动量(原卷版)【2020年】1.(2020·新课标Ⅰ)行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。
若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是( )A. 增加了司机单位面积的受力大小B. 减少了碰撞前后司机动量的变化量C. 将司机的动能全部转换成汽车的动能D. 延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积2.(2020·新课标Ⅱ)水平冰面上有一固定的竖直挡板,一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上,他把一质量为4.0 kg 的静止物块以大小为5.0 m/s 的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板,运动员获得退行速度;物块与挡板弹性碰撞,速度反向,追上运动员时,运动员又把物块推向挡板,使其再一次以大小为5.0 m/s 的速度与挡板弹性碰撞。
总共经过8次这样推物块后,运动员退行速度的大小大于5.0 m/s ,反弹的物块不能再追上运动员。
不计冰面的摩擦力,该运动员的质量可能为A. 48 kgB. 53 kgC. 58 kgD. 63 kg3.(2020·新课标Ⅲ)甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动,甲追上乙,并与乙发生碰撞,碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。
已知甲的质量为1kg ,则碰撞过程两物块损失的机械能为( )A. 3 JB. 4 JC. 5 JD. 6 J【2019年】 1.(2019·江苏卷)质量为M 的小孩站在质量为m 的滑板上,小孩和滑板均处于静止状态,忽略滑板与地面间的摩擦.小孩沿水平方向跃离滑板,离开滑板时的速度大小为v ,此时滑板的速度大小为_________。
A .m v MB .M v mC .m v m M +D .M v m M+2.(2019·新课标全国Ⅰ卷)最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。
高中物理试卷分类汇编物理动量定理(及答案)一、高考物理精讲专题动量定理1.半径均为R 5 2m的四分之一圆弧轨道 1 和 2 如下图固定,两圆弧轨道的最低端切线水平,两圆心在同一竖直线上且相距R,让质量为 1kg 的小球从圆弧轨道 1 的圆弧面上某处由静止开释,小球在圆弧轨道 1 上转动过程中,协力对小球的冲量大小为5N s ,重力加快度 g 取10m / s2,求:(1)小球运动到圆弧轨道 1 最低端时,对轨道的压力大小 ;(2)小球落到圆弧轨道 2 上时的动能大小。
【答案】( 1)5(22)N (2)62.5J 2【分析】【详解】(1)设小球在圆弧轨道 1 最低点时速度大小为v0,依据动量定理有I mv0解得 v05m / s在轨道最低端,依据牛顿第二定律,2F mg m v0R2N解得F 522依据牛顿第三定律知,小球对轨道的压力大小为 F 522N 2(2)设小球从轨道 1 抛出抵达轨道 2 曲面经历的时间为t,水平位移:x v0t竖直位移:y 1gt 2 2由勾股定理:x2 y2R2解得 t1s竖直速度:v y gt 10m / s 可得小球的动能E k 1 mv21m v02v y262.5J222.如下图,质量 M=1.0kg 的木板静止在圆滑水平面上,质量m=0.495kg 的物块(可视为质点)放在的木板左端,物块与木板间的动摩擦因数μ=0.4。
质量 m0=0.005kg 的子弹以速度 v0=300m/s 沿水平方向射入物块并留在此中(子弹与物块作用时间极短),木板足够长, g 取 10m/s 2。
求:(1)物块的最大速度 v1;(2)木板的最大速度 v2;(3)物块在木板上滑动的时间t .【答案】( 1) 3m/s ;( 2)1m/s ;( 3) 0.5s。
【分析】【详解】(1)子弹射入物块后一同向右滑行的初速度即为物块的最大速度,取向右为正方向,依据子弹和物块构成的系统动量守恒得:m0v0=( m+m0) v1解得:v1=3m/s(2)当子弹、物块和木板三者速度同样时,木板的速度最大,依据三者构成的系统动量守恒得:(m+m0)v1=( M +m+m0) v2。
一.2013年1. (2013北约自主招生)一个具有放射性的原子核A 放射一个β粒子后变成原子核B,原子核 B 再放射一个α粒子后变成原子核C,可以肯定的是( )A.原子核A 比原子核B 多2 个中子B.原子核A 比原子核C 多2 个中子C.原子核为A 的中性原子中的电子数,比原子核为B 的中性原子中的电子数少1D.原子核为A 的中性原子中的电子数,比原子核为 C 的中性原子中的电子数少12.(2013年卓越大学联盟)6027Co的衰变方程可以写成6027Co→60ZNi+01e-+eν,其中eν是反电子中微子,反电子中微子不带电,质量可视为零。
由衰变方程可知Z=_________。
如果静止的6027Co发生衰变,实验过程中测量衰变产物中60ZNi和01e-的径迹时,由______________守恒定律可知,60Z Ni和01e-的径迹在同一条直线上。
3、(10分)(2013年华约自主招生)核聚变发电有望提供人类需要的丰富清洁能源。
氢核聚变可以简化为4个氢核(11H)聚变生成氦核(42He),并放出2个正电子(01e)和2个中微子(0νe)。
(1)写出氢核聚变反应方程;(2)计算氢核聚变生成一个氦核所释放的能量;(3)计算1kg氢核(11H)完全聚变反应所释放的能量;它相当于多少质量的煤完全燃烧放出的能量? (1kg煤完全燃烧放出的能量约为3.7×107 J)。
已知:m H=1.6726216×10-27kg,m He=6.646477× 10-27kg,m e=9.109382×10-31kg,m v≈0,c=2.99792458×108m/s。
【点评】此题以核聚变发电切入,意在考查核聚变反应方程,核能的计算及其相关知识,难度与高考相当。
二.2012年1.(2012年华约自主招生)一铜板暴露在波长λ=200nm 的紫外光中,观测到有电子从铜板表面逸出。
1.(2012年华约自主招生)如图所示,两个光滑的水平导轨间距为L,左侧连接有阻值为R的电阻,磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面,有一质量为m的导体棒以初速度v0向右运动,设除左边的电阻R 外,其它电阻不计。
棒向右移动最远的距离为s,问当棒运动到λs时0<λ<L,证明此
时电阻R 上的热功率:P=
()2
222
1-
B L v
R
λ
.
2.(2012清华保送生测试)如图所示,一个沙漏(古代的一种计时器)置于一个盘秤上,初始时瓶中的所有沙子都放在上面容器中,瓶的质量为M,瓶中沙子质量为m。
在t=0时,沙子开始释放流入下面的容器,沙子以质
量变化率为
m
t
∆
∆
=λ离开上面的容器,试画出(并定性标明)一个图,给出
在t>0的全部时间内秤的读数。
3、(2011年卓越自主招生)长为L ,质量为M 的木块静止在光滑水平面上。
质量为m 的子弹以水平速度v 0射入木块并从中射出。
已知从子弹射入到射出木块移动的距离为s ,则子弹穿过木块所用的时间
为( )
A .0+L
s v B .01v [L +(1+M m
)s ] C .
01v [L +(1+m M )s ]
D .01v
[
s +(1+M m
)L ] 由动量
4. (2011复旦大学)太空飞船在宇
宙空间中飞行时,会遇到太空尘埃
的碰撞而受到阻碍作用。
设单位体
积的太空均匀分布着尘埃n 颗,每
颗尘埃平均质量为
m ,尘埃速度可忽略、飞船的横截面积为S ,与尘埃碰撞后将尘埃完全黏附住。
当飞船维持恒定的速率v 飞行时,飞船引擎需要提供的平均推力为
A .12
nmv 2S B .nmv 2S C .32nmv 2S D .13
nmv 2S 5. (2011华约自主招生)如图所示,竖直墙面和水平地面均光滑,质量分别为m A =m ,m A =3m 的A 、B 两物体如图所示放置,其中A 紧靠墙壁,AB 之间有质
量不计的轻弹簧相连。
现对B物体缓慢施加一个向左的力,该力做功W,使AB 之间弹簧被压缩但系统静止,后突然撤去向左推力解除压缩,求:
(1)从撤去外力到物块A运动,墙壁对A的冲量大小?
(2)AB都运动后,A、B两物体的最小速度各是多大?
6. (2011复旦大学)太空飞船在宇宙空间中飞行时,会遇到太空尘埃的碰撞而受到阻碍作用。
设单位体积的太空均匀分布着尘埃n颗,每颗尘埃平均质量为m,尘埃速度可忽略、飞船的横截面积为S,与尘埃碰撞后将尘埃完全黏附住。
当飞
船维持恒定的速率v飞行时,飞船引擎需要提供的平均推力为
A.1
2
nmv2S B.nmv2S
C.3
2
nmv2S D.
1
3
nmv2S
7. (2009清华大学)2kg的静止小车受与光滑水平面成60度角的20N的力F 的作用,经过5s,则F的冲量的大小为________,小车动量的大小为_________,小车末速度大小为________。
8.(2009清华大学)将一质量为m、长为L的柔软绳一端悬挂在天花板上,另一端自由悬垂,恰好与一台秤的秤盘接触。
某时刻放开柔软绳的上端,求台秤的最大读数。
9.(2011华约自主招生题)空间某区域内存在匀强磁场,磁场的上下边界水平,方向和竖直平面(纸面)垂直,两个由完全相同的导线制成的刚性线框a和b,其形状分别为周长为4l的正方形和周长为6l的矩形,线框a和b在竖直平面内从图示位置开始自由下落。
若从开始下落到线框完全离开磁场的过程中安培力对两线框的冲量分别为I a、I b,则I a∶I b为A.3∶8 B.1∶2
C.1∶1 D.3∶2。