第一篇：高三物理真題分類匯編專題機(jī)械能（原卷版）[本站推薦]

十年高考分類匯編（2010—2019）專題07 機(jī)械能 目錄 題型一、動(dòng)能定理與摩擦力做功問題的綜合應(yīng)用 1 題型二、動(dòng)能定理與變力做功以及功能關(guān)系的綜合應(yīng)用 4 題型三、動(dòng)能定理與圓周、平拋運(yùn)動(dòng)等結(jié)合的綜合類問題 8 題型四、動(dòng)能定理與牛二定律運(yùn)動(dòng)學(xué)相結(jié)合的綜合考查 14 題型五、動(dòng)能定理機(jī)械能守恒定律與運(yùn)動(dòng)的合成與分解的綜合考查 17 題型六、做功與功率的綜合考查 17 題型一、動(dòng)能定理與摩擦力做功問題的綜合應(yīng)用 1.（2019全國(guó)3）從地面豎直向上拋出一物體，物體在運(yùn)動(dòng)過程中除受到重力外，還受到一大小不變、方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相反的外力作用。距地面高度h在3 m以內(nèi)時(shí)，物體上升、下落過程中動(dòng)能Ek隨h的變化如圖所示。重力加速度取10 m/s2。該物體的質(zhì)量為；

（）A．2 kg B．1.5 kg C．1 kg D．0.5 kg 2.（2018·全國(guó)卷2）如圖，某同學(xué)用繩子拉動(dòng)木箱，使它從靜止開始沿粗糙水平路面運(yùn)動(dòng)至具有某一速度，木箱獲得的動(dòng)能一定（）A.小于拉力所做的功 B.等于拉力所做的功 C.等于克服摩擦力所做的功 D.大于克服摩擦力所做的功 3.（2016全國(guó)2）兩實(shí)心小球甲和乙由同一種材質(zhì)制成，甲球質(zhì)量大于乙球質(zhì)量。兩球在空氣中由靜止下落，假設(shè)它們運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力與球的半徑成正比，與球的速率無關(guān)。若它們下落相同的距離，則（）A.甲球用的時(shí)間比乙球長(zhǎng) B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小 C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小 D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功 4.（2015浙江）如圖所示，用一塊長(zhǎng)的木板在墻和桌面間架設(shè)斜面，桌面高H=0.8m，長(zhǎng)。斜面與水平桌面的傾角可在0~60°間調(diào)節(jié)后固定。將質(zhì)量m=0.2kg的小物塊從斜面頂端靜止釋放，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，忽略物塊在斜面與桌面交接處的能量損失。（重力加速度??；

最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）（1）求角增大到多少時(shí)，物塊能從斜面開始下滑；

（用正切值表示）（2）當(dāng)增大到37°時(shí)，物塊恰能停在桌面邊緣，求物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）（3）繼續(xù)增大角，發(fā)現(xiàn)=53°時(shí)物塊落地點(diǎn)與墻面的距離最大，求此最大距離 5.（2018全國(guó)1）一質(zhì)量為8.00×104 kg的太空飛船從其飛行軌道返回地面。飛船在離地面高度1.60×105 m處以7.50×103 m/s的速度進(jìn)入大氣層，逐漸減慢至速度為100 m/s時(shí)下落到地面。取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，在飛船下落過程中，重力加速度可視為常量，大小取為9.8 m/s2。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（1）分別求出該飛船著地前瞬間的機(jī)械能和它進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能；

（2）求飛船從離地面高度600 m處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功，已知飛船在該處的速度大小是其進(jìn)入大氣層時(shí)速度大小的2.0%。

6.(2014全國(guó)2）一物體靜止在粗糙水平地面上，現(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動(dòng)物體，經(jīng)過一段時(shí)間后其速度變?yōu)関.若將水平拉力的大小改為F2，物體從靜止開始經(jīng)過同樣的時(shí)間后速度變?yōu)?v.對(duì)于上述兩個(gè)過程，用WF1、WF2分別表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功，則()A．WF2＞4WF1，Wf2＞2Wf1 B．WF2＞4WF1，Wf2＝2Wf1 C．WF2＜4WF1，Wf2＝2Wf1 D．WF2＜4WF1，Wf2＜2Wf1 7.（2014·江蘇卷）如圖所示，生產(chǎn)車間有兩個(gè)相互垂直且等高的水平傳送帶甲和乙，甲的速度為v0.小工件離開甲前與甲的速度相同，并平穩(wěn)地傳到乙上，工件與乙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.乙的寬度足夠大，重力加速度為g.(1)若乙的速度為v0，求工件在乙上側(cè)向(垂直于乙的運(yùn)動(dòng)方向)滑過的距離s;(2)若乙的速度為2v0，求工件在乙上剛停止側(cè)向滑動(dòng)時(shí)的速度大小v;(3)保持乙的速度2v0不變，當(dāng)工件在乙上剛停止滑動(dòng)時(shí)，下一只工件恰好傳到乙上，如此反復(fù)．若每個(gè)工件的質(zhì)量均為m，除工件與傳送帶之間的摩擦外，其他能量損耗均不計(jì)，求驅(qū)動(dòng)乙的電動(dòng)機(jī)的平均輸出功率.8.（2015天津）某快遞公司分揀郵件的水平傳輸裝置示意如圖．皮帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下保持V=1 m／s的恒定速度向右運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)將一質(zhì)量為m=2 kg的郵件輕放在皮帶上．郵件和皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ= 0．5。設(shè)皮帶足夠長(zhǎng)．取g=10m／s2，在郵件與皮帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的過程中，求(1)郵件滑動(dòng)的時(shí)間t ；

(2)郵件對(duì)地的位移大小x ；

(3)郵件與皮帶間的摩擦力對(duì)皮帶做的功W。

9.（2016全國(guó)1）如圖，一輕彈簧原長(zhǎng)為，其一端固定在傾角為的固定直軌道的底端A處，另一端位于直軌道上B處，彈簧處于自然狀態(tài)。直軌道與一半徑為的光滑圓弧軌道相切于點(diǎn)，均在同一豎直平面內(nèi)。質(zhì)量為的小物塊自點(diǎn)由靜止開始下滑，最低到達(dá)點(diǎn)（未畫出）隨后沿軌道被彈回，最高到達(dá)點(diǎn)。已知與直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度大小為。（取，）(1)求第一次運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)速度的大小。

(2)求運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能。

(3)改變物塊的質(zhì)量，將推至點(diǎn)，從靜止開始釋放。已知自圓弧軌道的最高點(diǎn)處水平飛出后，恰好通過點(diǎn)。點(diǎn)在點(diǎn)的左下方，與點(diǎn)水平相距、豎直相距，求運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)速度的大小和改變后的質(zhì)量。

題型二、動(dòng)能定理與變力做功以及功能關(guān)系的綜合應(yīng)用 10.（2019全國(guó)2）從地面豎直向上拋出一物體，其機(jī)械能E總等于動(dòng)能Ek與重力勢(shì)能Ep之和。取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，該物體的E總和Ep隨它離開地面的高度h的變化如圖所示。重力加速度取10 m/s2。由圖中數(shù)據(jù)可得（）A．物體的質(zhì)量為2 kg B．h=0時(shí)，物體的速率為20 m/s C．h=2 m時(shí)，物體的動(dòng)能Ek=40 J D．從地面至h=4 m，物體的動(dòng)能減少100 J 11.（2019江蘇）如圖所示，輕質(zhì)彈簧的左端固定，并處于自然狀態(tài)．小物塊的質(zhì)量為m，從A點(diǎn)向左沿水平地面運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧后被彈回，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)恰好靜止．物塊向左運(yùn)動(dòng)的最大距離為s，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，彈簧未超出彈性限度．在上述過程中（）A.彈簧的最大彈力為μmg B.物塊克服摩擦力做的功為2μmgs C.彈簧的最大彈性勢(shì)能為μmgs D.物塊在A點(diǎn)的初速度為 12.（2018·江蘇卷）如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接一小物塊，O點(diǎn)為彈簧在原長(zhǎng)時(shí)物塊的位置．物塊由A點(diǎn)靜止釋放，沿粗糙程度相同的水平面向右運(yùn)動(dòng)，最遠(yuǎn)到達(dá)B點(diǎn)．在從A到B的過程中，物塊（）A.加速度先減小后增大 B.經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的速度最大 C.所受彈簧彈力始終做正功 D.所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功 13.（2013江蘇）如圖所示，水平桌面上的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與小物塊相連。

彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)物塊位于O點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）。

物塊的質(zhì)量為m，AB=a，物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為滋。

現(xiàn)用水平向右的力將物塊從O點(diǎn)拉至A點(diǎn)，拉力做的功為W。

撤去拉力后物塊由靜止向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)O點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零。

重力加速度為g。

則上述過程中（）A.物塊在A點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能等于 B.物塊在B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能小于 C.經(jīng)O點(diǎn)時(shí)，物塊的動(dòng)能小于 D.物塊動(dòng)能最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能小于物塊在B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能 14.（2015北京）如圖所示，彈簧的一端固定，另一端連接一個(gè)物塊，彈簧質(zhì)量不計(jì)。物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）的質(zhì)量為 m，在水平桌面上沿 x 軸運(yùn)動(dòng)，與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ。以彈簧原長(zhǎng)時(shí)物塊的位置為坐標(biāo)原點(diǎn) O，當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為 x 時(shí)，物塊所受彈簧 彈力大小為 F=kx,k 為常量。

（1）請(qǐng)畫出 F 隨 x 變化的示意圖；

并根據(jù) F-x 的圖像求物塊沿 x 軸從 O 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到位置 x 的 過程中彈力所做的功。

15.（2016全國(guó)2）如圖，小球套在光滑的豎直桿上，輕彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與小球相連。現(xiàn)將小球從M點(diǎn)由靜止釋放，它在下降的過程中經(jīng)過了N點(diǎn)。已知M、N兩點(diǎn)處，彈簧對(duì)小球的彈力大小相等，且∠ONM<∠OMN<。在小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中（）A．彈力對(duì)小球先做正功后做負(fù)功 B.有兩個(gè)時(shí)刻小球的加速度等于重力加速度 C.彈簧長(zhǎng)度最短時(shí)，彈力對(duì)小球做功的功率為零 D.小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于其在M、N兩點(diǎn)的重力勢(shì)能 16.（2015江蘇）一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置如圖所示，四根輕桿OA、OC、AB和CB與兩小球以及一小環(huán)通過鉸鏈連接，輕桿長(zhǎng)均為l，球和環(huán)的質(zhì)量均為m，O端固定在豎直的輕質(zhì)轉(zhuǎn)軸上，套在轉(zhuǎn)軸上的輕質(zhì)彈簧連接在O與小環(huán)之間，原長(zhǎng)為L(zhǎng)，裝置靜止時(shí)，彈簧長(zhǎng)為，轉(zhuǎn)動(dòng)該裝置并緩慢增大轉(zhuǎn)速，小環(huán)緩慢上升。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦和空氣阻力，重力加速度為g，求：

（1）彈簧的勁度系數(shù)k；

（2）AB桿中彈力為零時(shí)，裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度；

（3）彈簧長(zhǎng)度從緩慢縮短為的過程中，外界對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置所做的功W。

17.（2015天津）如圖所示，固定的豎直光滑長(zhǎng)桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán)．圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接，彈簧的另一端連接在墻上，且處于原長(zhǎng)狀態(tài)。現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑，已知彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng)，圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)彈簧的長(zhǎng)度變?yōu)?L(未超過彈性限度)，則在圓環(huán)下滑到 最大距離的過程中（）A．圓環(huán)的機(jī)械能守恒 B．彈簧彈性勢(shì)能變化了mgL C．圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)．所受合力為零 D．圓環(huán)重力勢(shì)能與彈簧彈性勢(shì)能之和保持不變 18.（2015江蘇）如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連，彈簧水平且處于原長(zhǎng)。圓環(huán)從A處由靜止開始下滑，經(jīng)過B處的速度最大，到達(dá)C處的速度為零，AC=h。圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A；

彈簧始終在彈性限度之內(nèi)，重力加速度為g，則圓環(huán)（）A．下滑過程中，加速度一直減小 B．下滑過程中，克服摩擦力做功為 C．在C處，彈簧的彈性勢(shì)能為 D．上滑經(jīng)過B的速度大于下滑經(jīng)過B的速度 19.（2013山東）如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪。質(zhì)量分別為M、m（M>m）的滑塊,通過不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與斜面平行。兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)。若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過程中（）A.兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 B．重力對(duì)M做的功等于M動(dòng)能的增加 C．輕繩對(duì)m做的功等于m機(jī)械能的增加 D．兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M克服摩擦力做的功 20.（2014·福建卷）如圖所示，兩根相同的輕質(zhì)彈簧，沿足夠長(zhǎng)的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部擋板上，斜面固定不動(dòng)．質(zhì)量不同、形狀相同的兩物塊分別置于兩彈簧上端．現(xiàn)用外力作用在兩物塊上，使兩彈簧具有相同的壓縮量，若撤去外力后，兩物塊由靜止沿斜面向上彈出并離開彈簧，則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過程，兩物塊()A．最大速度相同 B．最大加速度相同 C．上升的最大高度不同 D．重力勢(shì)能的變化量不同 21.（2014·廣東卷）圖是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖，圖中①和②為楔塊，③和④為墊板，楔塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦，在車廂相互撞擊使彈簧壓縮的過程中()A．緩沖器的機(jī)械能守恒 B．摩擦力做功消耗機(jī)械能 C．墊板的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D．彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 題型三、動(dòng)能定理與圓周、平拋運(yùn)動(dòng)等結(jié)合的綜合類問題 22.（2018·全國(guó)卷III）如圖，在豎直平面內(nèi)，一半徑為R的光滑圓弧軌道ABC和水平軌道PA在A點(diǎn)相切。BC為圓弧軌道的直徑。O為圓心，OA和OB之間的夾角為α，sinα=，一質(zhì)量為m的小球沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)A點(diǎn)沿圓弧軌道通過C點(diǎn)，落至水平軌道；

在整個(gè)過程中，除受到重力及軌道作用力外，小球還一直受到一水平恒力的作用，已知小球在C點(diǎn)所受合力的方向指向圓心，且此時(shí)小球?qū)壍赖膲毫η『脼榱?。重力加速度大小為g。求：

（1）水平恒力的大小和小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度的大??；

（2）小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)動(dòng)量的大?。?/p>

[來源:學(xué)?？啤＞W(wǎng)]（3）小球從C點(diǎn)落至水平軌道所用的時(shí)間。

23.（2019天津）完全由我國(guó)自行設(shè)計(jì)、建造的國(guó)產(chǎn)新型航空母艦已完成多次海試，并取得成功。航母上的艦載機(jī)采用滑躍式起飛，故甲板是由水平甲板和上翹甲板兩部分構(gòu)成，如圖1所示。為了便于研究艦載機(jī)的起飛過程，假設(shè)上翹甲板是與水平甲板相切的一段圓弧，示意如圖2，長(zhǎng)，水平投影，圖中點(diǎn)切線方向與水平方向的夾角（）。若艦載機(jī)從點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)到達(dá)點(diǎn)進(jìn)入。已知飛行員的質(zhì)量，求（1）艦載機(jī)水平運(yùn)動(dòng)的過程中，飛行員受到的水平力所做功；

（2）艦載機(jī)剛進(jìn)入時(shí)，飛行員受到豎直向上的壓力多大。

24.（2018·天津卷）滑雪運(yùn)動(dòng)深受人民群眾喜愛，某滑雪運(yùn)動(dòng)員（可視為質(zhì)點(diǎn)）由坡道進(jìn)入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB，從滑道的A點(diǎn)滑行到最低點(diǎn)B的過程中，由于摩擦力的存在，運(yùn)動(dòng)員的速率不變，則運(yùn)動(dòng)員沿AB下滑過程中（）A.所受合外力始終為零 B.所受摩擦力大小不變 C.合外力做功一定為零 D.機(jī)械能始終保持不變 25.（2014全國(guó)2）取水平地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)．一物塊從某一高度水平拋出，在拋出點(diǎn)其動(dòng)能與重力勢(shì)能恰好相等．不計(jì)空氣阻力．該物塊落地時(shí)的速度方向與水平方向的夾角為()A.B.C.D.26.（2014·福建卷）圖為某游樂場(chǎng)內(nèi)水上滑梯軌道示意圖，整個(gè)軌道在同一豎直平面內(nèi)，表面粗糙的AB段軌道與四分之一光滑圓弧軌道BC在B點(diǎn)水平相切．點(diǎn)A距水面的高度為H，圓弧軌道BC的半徑為R，圓心O恰在水面．一質(zhì)量為m的游客(視為質(zhì)點(diǎn))可從軌道AB的任意位置滑下，不計(jì)空氣阻力．(1)若游客從A點(diǎn)由靜止開始滑下，到B點(diǎn)時(shí)沿切線方向滑離軌道落在水面上的D點(diǎn)，OD＝2R，求游客滑到B點(diǎn)時(shí)的速度vB大小及運(yùn)動(dòng)過程軌道摩擦力對(duì)其所做的功Wf；

(2)若游客從AB段某處滑下，恰好停在B點(diǎn)，又因受到微小擾動(dòng)，繼續(xù)沿圓弧軌道滑到P點(diǎn)后滑離軌道，求P點(diǎn)離水面的高度h.(提示：在圓周運(yùn)動(dòng)過程中任一點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)所受的向心力與其速率的關(guān)系為F向＝m)27.（2016年天津）我國(guó)將于2022年舉辦奧運(yùn)會(huì)，跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一，如圖所示，質(zhì)量m=60kg的運(yùn)動(dòng)員從長(zhǎng)直助滑道末端AB的A處由靜止開始以加速度勻加速滑下，到達(dá)助滑道末端B時(shí)速度，A與B的豎直高度差H=48m，為了改變運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)方向，在助滑道與起跳臺(tái)之間用一段彎曲滑道銜接，其中最低點(diǎn)C處附近是一段以O(shè)為圓心的圓弧。助滑道末端B與滑道最低點(diǎn)C的高度差h=5m，運(yùn)動(dòng)員在B、C間運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力做功W=-1530J，?。?）求運(yùn)動(dòng)員在AB段下滑時(shí)受到阻力的大小；

（2）若運(yùn)動(dòng)員能夠承受的最大壓力為其所受重力的6倍，則C點(diǎn)所在圓弧的半徑R至少應(yīng)為多大。

28.（2016全國(guó)）輕質(zhì)彈簧原長(zhǎng)為2l，將彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將一質(zhì)量為5m的物體由靜止釋放，當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為l。現(xiàn)將該彈簧水平放置，一端固定在A點(diǎn)，另一端與物塊P接觸但不連接。AB是長(zhǎng)度為5l的水平軌道，B端與半徑為l的光滑半圓軌道BCD相切，半圓的直徑BD豎直，如圖所示。物塊P與AB簡(jiǎn)的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5。用外力推動(dòng)物塊P，將彈簧壓縮至長(zhǎng)度l，然后釋放，P開始沿軌道運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為g。

（1）若P的質(zhì)量為m，求P到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小，以及它離開圓軌道后落回到AB上的位置與B點(diǎn)間的距離；

（2）若P能滑上圓軌道，且仍能沿圓軌道滑下，求P得質(zhì)量的取值范圍。

29.（2015重慶）同學(xué)們參照伽利略時(shí)期演示平拋運(yùn)動(dòng)的方法制作了如題8圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。圖中水平放置的底板上豎直地固定有M板和N板。M 板上部有一半徑為的圓弧形的粗糙軌道，P為最高點(diǎn)，Q為最低點(diǎn)，Q點(diǎn)處的切線水平，距底板高為.N板上固定有三個(gè)圓環(huán).將質(zhì)量為的小球從P處靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)至Q飛出后無阻礙地通過各圓環(huán)中心，落到底板上距Q水平距離為處。不考慮空氣阻力，重力加速度為.求：

（1）距Q水平距離為的圓環(huán)中心到底板的高度；

（2）小球運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)速度的大小以及對(duì)軌道壓力的大小和方向；

（3）摩擦力對(duì)小球做的功.30.(2015新課標(biāo)).如圖，一半徑為R、粗糙程度處處相同的半圓形軌道如圖放置，三點(diǎn)POQ水平。一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)上方高度R處由靜止開始下落，恰好從P點(diǎn)進(jìn)入軌道，質(zhì)點(diǎn)滑到軌道最低點(diǎn)N時(shí)，對(duì)軌道的壓力為4mg,g為重力加速度的大小，用W表示質(zhì)點(diǎn)從P運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中克服摩擦力所做的功，則（）A.W = ,質(zhì)點(diǎn)恰好可以到達(dá)Q點(diǎn) B.W > ,質(zhì)點(diǎn)不能到達(dá)Q點(diǎn) C.W = ,質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后，繼續(xù)上升一段距離 D.W < ,質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后，繼續(xù)上升一段距離 31.(2016全國(guó)2）小球P和Q用不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在天花板上，P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量，懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短。將兩球拉起，使兩繩均被水平拉直，如圖所示。將兩球由靜止釋放。在各自軌跡的最低點(diǎn)，A.P球的速度一定大于Q球的速度 B.P球的動(dòng)能一定小于Q球的動(dòng)能 C.P球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力 D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度 32.（2015海南）如圖，一半徑為R的半圓形軌道豎直固定放置，軌道兩端登高。質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自軌道端點(diǎn)P由靜止開始滑下，滑到最低點(diǎn)Q時(shí)，對(duì)軌道的正壓力為2mg，重力加速度大小為g，質(zhì)點(diǎn)自P滑到Q的過程中，克服摩擦力所做的功為（）A.B.C.D.33.（2017全國(guó)2）如圖，一光滑大圓環(huán)固定在桌面上，環(huán)面位于豎直平面內(nèi)，在大圓環(huán)上套著一個(gè)小環(huán)，小環(huán)由大圓環(huán)的最高點(diǎn)從靜止開始下滑，在小環(huán)下滑的過程中，大圓環(huán)對(duì)它的作用力（）A．一直不做功 B．一直做正功 C．始終指向大圓環(huán)圓心 D．始終背離大圓環(huán)圓心 34.（2017全國(guó)2）如圖，半圓形光滑軌道固定在水平地面上，半圓的直徑與地面垂直，一小物塊以速度v從軌道下端滑入軌道，并從軌道上端水平飛出，小物塊落地點(diǎn)到軌道下端的距離與軌道半徑有關(guān)，此距離最大時(shí)對(duì)應(yīng)的軌道半徑為（重力加速度為g）（）A.B C.D.35.（2015廣東）如圖所示，一條帶有圓軌道的長(zhǎng)軌道水平固定，圓軌道豎直，底端分別與兩側(cè)的直軌道相切，半徑R＝0.5m，物塊A以v0＝6m/s的速度滑入圓軌道，滑過最高點(diǎn)Q，再沿圓軌道滑出后，與直軌道上P處靜止的物塊B碰撞，碰后粘在一起運(yùn)動(dòng)，P點(diǎn)左側(cè)軌道光滑，右側(cè)軌道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段長(zhǎng)度都為L(zhǎng)＝0.1m，物塊與各粗糙段間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ＝0.1，A、B的質(zhì)量均為m＝1kg(重力加速度g取10m/s2；

A、B視為質(zhì)點(diǎn)，碰撞時(shí)間極短)。

(1)求A滑過Q點(diǎn)時(shí)的速度大小v和受到的彈力大小F；

(2)碰后AB最終停止在第k個(gè)粗糙段上，求k的數(shù)值；

(3)碰后AB滑至第n個(gè)(n＜k)光滑段上的速度vn與n的關(guān)系式。

36.（2015福建）如圖，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平面上，小車AB段是半徑為R的四分之一圓弧光滑軌道，BC段是長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平粗糙軌道，兩段軌道相切于B點(diǎn)，一質(zhì)量為m的滑塊在小車上從A點(diǎn)靜止開始沿軌道滑下，重力加速度為g。

（1）若固定小車，求滑塊運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)小車的最大壓力；

（2）若不固定小車，滑塊仍從A點(diǎn)由靜止下滑，然后滑入BC軌道，最后從C點(diǎn)滑出小車，已知滑塊質(zhì)量,在任一時(shí)刻滑塊相對(duì)地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍，滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求：

滑塊運(yùn)動(dòng)過程中，小車的最大速度vm；

滑塊從B到C運(yùn)動(dòng)過程中，小車的位移大小s。

題型四、動(dòng)能定理與牛二定律運(yùn)動(dòng)學(xué)相結(jié)合的綜合考查 37.（2019北京）雨滴落到地面的速度通常僅為幾米每秒，這與雨滴下落過程中受到空氣阻力有關(guān)。雨滴間無相互作用且雨滴質(zhì)量不變，重力加速度為g。

（1）質(zhì)量為m的雨滴由靜止開始，下落高度h時(shí)速度為u，求這一過程中克服空氣阻力所做的功W。

（2）將雨滴看作半徑為r的球體，設(shè)其豎直落向地面的過程中所受空氣阻力f=kr2v2，其中v是雨滴的速度，k是比例系數(shù)。

a．設(shè)雨滴的密度為ρ，推導(dǎo)雨滴下落趨近的最大速度vm與半徑r的關(guān)系式；

b．示意圖中畫出了半徑為r1、r2（r1>r2）的雨滴在空氣中無初速下落的v–t圖線，其中_________對(duì)應(yīng)半徑為r1的雨滴（選填①、②）；

若不計(jì)空氣阻力，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出雨滴無初速下落的v–t圖線。

（3）由于大量氣體分子在各方向運(yùn)動(dòng)的幾率相等，其對(duì)靜止雨滴的作用力為零。將雨滴簡(jiǎn)化為垂直于運(yùn)動(dòng)方向面積為S的圓盤，證明：圓盤以速度v下落時(shí)受到的空氣阻力f ∝v2（提示：設(shè)單位體積內(nèi)空氣分子數(shù)為n，空氣分子質(zhì)量為m0）。

38.（2018·天津卷）我國(guó)自行研制、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代大型噴氣式客機(jī)C919首飛成功后，拉開了全面試驗(yàn)試飛的新征程，假設(shè)飛機(jī)在水平跑道上的滑跑是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)位移x=1.6×103 m時(shí)才能達(dá)到起飛所要求的速度v=80 m/s。已知飛機(jī)質(zhì)量m=7.0×104 kg，滑跑時(shí)受到的阻力為自身重力的0.1倍，重力加速度取。求飛機(jī)滑跑過程中（1）加速度a的大??；

（2）牽引力的平均功率P。

39.（2014·全國(guó)卷）一物塊沿傾角為θ的斜坡向上滑動(dòng)．當(dāng)物塊的初速度為v時(shí)，上升的最大高度為H，如圖所示；

當(dāng)物塊的初速度為時(shí)，上升的最大高度記為h.重力加速度大小為g.則物塊與斜坡間的動(dòng)摩擦因數(shù)和h分別為()A．tanθ和 B.tanθ和 C．tanθ和 D.tanθ和 40.（2015浙江）我國(guó)科學(xué)家正在研制航母艦載機(jī)使用的電磁彈射器。艦載機(jī)總質(zhì)量為，設(shè)起飛過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的推力恒為；

彈射器有效作用長(zhǎng)度為100m，推力恒定。要求艦載機(jī)在水平彈射結(jié)束時(shí)速度大小達(dá)到80m/s。彈射過程中艦載機(jī)所受總推力為彈射器和發(fā)動(dòng)機(jī)推力之和，假設(shè)所受阻力為總推力的20％，則（）A彈射器的推力大小為 B彈射器對(duì)艦載機(jī)所做的功為 C彈射器對(duì)艦載機(jī)做功的平均功率為 D艦載機(jī)在彈射過程中的加速度大小為 41.（2018·北京卷）2022年將在我國(guó)舉辦第二十四屆冬奧會(huì)，跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一。某滑道示意圖如下，長(zhǎng)直助滑道AB與彎曲滑道BC平滑銜接，滑道BC高h(yuǎn)=10 m，C是半徑R=20 m圓弧的最低點(diǎn)，質(zhì)量m=60 kg的運(yùn)動(dòng)員從A處由靜止開始勻加速下滑，加速度a=4.5 m/s2，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度vB=30 m/s。取重力加速度g=10 m/s2。

（1）求長(zhǎng)直助滑道AB的長(zhǎng)度L；

（2）求運(yùn)動(dòng)員在AB段所受合外力的沖量的I大??；

（3）若不計(jì)BC段的阻力，畫出運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的受力圖，并求其所受支持力FN的大小。

42.（2014·安徽卷）如圖所示，有一內(nèi)壁光滑的閉合橢圓形管道，置于豎直平面內(nèi)，MN是通過橢圓中心O點(diǎn)的水平線．已知一小球從M點(diǎn)出發(fā)，初速率為v0，沿管道MPN運(yùn)動(dòng)，到N點(diǎn)的速率為v1，所需時(shí)間為t1；

若該小球仍由M點(diǎn)以初速率v0出發(fā)，而沿管道MQN運(yùn)動(dòng)，到N點(diǎn)的速率為v2，所需時(shí)間為t2.則()A．v1＝v2，t1>t2 B．v1t2 C．v1＝v2，t1

若一地鐵列車從甲站由靜止啟動(dòng)后做直線運(yùn)動(dòng)，先勻加速運(yùn)動(dòng)20s達(dá)到最高速度72km/h，再勻速運(yùn)動(dòng)80s，接著勻減速運(yùn)動(dòng)15s到達(dá)乙站停住。設(shè)列車在勻加速運(yùn)動(dòng)階段牽引力為1×106N，勻速階段牽引力的功率為6×103kW，忽略勻減速運(yùn)動(dòng)階段牽引力所做的功。

（1）求甲站到乙站的距離；

（2）如果燃油公交車運(yùn)行中做的功與該列車從甲站到乙站牽引力做的功相同，求公交車排放氣體污染物的質(zhì)量。（燃油公交車每做1焦耳功排放氣體污染物3×10－6克）題型五、動(dòng)能定理機(jī)械能守恒定律與運(yùn)動(dòng)的合成與分解的綜合考查 44.（2018全國(guó)1）如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長(zhǎng)度為；

bc是半徑為的四分之一圓弧，與ab相切于b點(diǎn)。一質(zhì)量為的小球，始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點(diǎn)處從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)。重力加速度大小為。小球從a點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到其軌跡最高點(diǎn)，機(jī)械能的增量為 A． B． C． D． a b c R 45.（2015新課標(biāo)）如圖，滑塊a、b的質(zhì)量均為m，a套在固定直桿上，與光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通過鉸鏈用剛性輕桿連接。不計(jì)摩擦，a、b可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為g。則 A.a落地前，輕桿對(duì)b一直做正功 B.a落地時(shí)速度大小為 C.a下落過程中，其加速度大小始終不大于g D.a落地前，當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí)，b對(duì)地面的壓力大小為mg 題型六、做功與功率的綜合考查 46.（2018·全國(guó)卷III）地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機(jī)通過豎井運(yùn)送至地面。某豎井中礦車提升的速度大小v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示，其中圖線①②分別描述兩次不同的提升過程，它們變速階段加速度的大小都相同；

兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相等。不考慮摩擦阻力和空氣阻力。對(duì)于第①次和第②次提升過程，A.礦車上升所用的時(shí)間之比為4:5 B.電機(jī)的最大牽引力之比為2:1 C.電機(jī)輸出的最大功率之比為2:1 D.電機(jī)所做的功之比為4:5 47.（2015新課標(biāo)）一汽車在平直公路上行駛。從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P隨時(shí)間t的變化如圖所示。假定汽車所受阻力的大小f恒定不變。下列描述該汽車的速度v隨時(shí)間t變化的圖像中，可能正確的是 [來源:學(xué)科網(wǎng)] 48.（2014·重慶卷）某車以相同的功率在兩種不同的水平路面上行駛，受到的阻力分別為車重的k1和k2倍，最大速率分別為v1和v2，則()A．v2＝k1v1 B．v2＝v1 C．v2＝v1 D．v2＝k2v1

第二篇：高三物理真題分類專題-磁場(chǎng)（原卷版）

專題12、磁場(chǎng)

題型一、通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力以及場(chǎng)強(qiáng)的矢量性疊加

題型二、帶電粒子在純磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律選擇題類

題型三、帶電粒子在電、磁復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)選擇題類

題型四、磁場(chǎng)類中難題

題型一、通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力以及場(chǎng)強(qiáng)的矢量性疊加

1.（2019全國(guó)1）如圖，等邊三角形線框LMN由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成，固定于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，線框頂點(diǎn)M、N與直流電源兩端相接，已如導(dǎo)體棒MN受到的安培力大小為F，則線框LMN受到的安培力的大小為（）

A.2F

B.1.5F

C.0.5F

D.0

2.（2017·新課標(biāo)Ⅲ卷）如圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩長(zhǎng)直導(dǎo)線P和Q垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為l。在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I時(shí)，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離均為l的a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。如果讓P中的電流反向、其他條件不變，則a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為（）

A．0

B．

C．

D．2B0

3.（2017·新課標(biāo)1卷）如圖，三根相互平行的固定長(zhǎng)直導(dǎo)線L1、L2和L3兩兩等距，均通有電流，L1中電流方向與L2中的相同，與L3中的相反，下列說法正確的是（）

A．L1所受磁場(chǎng)作用力的方向與L2、L3所在平面垂直

B．L3所受磁場(chǎng)作用力的方向與L1、L2所在平面垂直

C．L1、L2和L3單位長(zhǎng)度所受的磁場(chǎng)作用力大小之比為

D．L1、L2和L3單位長(zhǎng)度所受的磁場(chǎng)作用力大小之比為

4.（2014·新課標(biāo)全國(guó)卷）

關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受的安培力，下列說法正確的是()

A．安培力的方向可以不垂直于直導(dǎo)線

B．安培力的方向總是垂直于磁場(chǎng)的方向

C．安培力的大小與通電直導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向的夾角無關(guān)

D．將直導(dǎo)線從中點(diǎn)折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼囊话?/p>

5.（2014·重慶卷）某電子天平原理如題8圖所示，E形磁鐵的兩側(cè)為N極，中心為S極，兩極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，磁極寬度均為L(zhǎng)，忽略邊緣效應(yīng)，一正方形線圈套于中心磁極，其骨架與秤盤連為一體，線圈兩端C、D與外電路連接，當(dāng)質(zhì)量為m的重物放在秤盤上時(shí)，彈簧被壓縮，秤盤和線圈一起向下運(yùn)動(dòng)(骨架與磁極不接觸)，隨后外電路對(duì)線圈供電，秤盤和線圈恢復(fù)到未放重物時(shí)的位置并靜止，由此時(shí)對(duì)應(yīng)的供電電流I可確定重物的質(zhì)量，已知線圈匝數(shù)為n，線圈電阻為R，重力加速度為g.問

(1)線圈向下運(yùn)動(dòng)過程中，線圈中感應(yīng)電流是從C端還是從D端流出？

(2)供電電流I是從C端還是D端流入？求重物質(zhì)量與電流的關(guān)系．

(3)若線圈消耗的最大功率為P，該電子天平能稱量的最大質(zhì)量是多少？

6.（2016

全國(guó)）如圖，兩固定的絕緣斜面傾角均為，上沿相連。兩細(xì)金屬棒ab（僅標(biāo)出a端）和cd（僅標(biāo)出c端）長(zhǎng)度均為，質(zhì)量分別為和；用兩根不可伸長(zhǎng)的柔軟輕導(dǎo)線將它們連成閉合回路abdca，并通過固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上，使兩金屬棒水平。右斜面上存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直于斜面向上。已知兩根導(dǎo)線剛好不在磁場(chǎng)中，回路電阻為，兩金屬棒與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，重力加速度大小為。已知金屬棒勻速下滑。求

(1)

作用在金屬棒上的安培力的大??；

(2)

金屬棒運(yùn)動(dòng)速度的大小。

題型二、帶電粒子在純磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律選擇題類

7.（2019北京）如圖所示，正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子垂直磁場(chǎng)邊界從a點(diǎn)射入，從b點(diǎn)射出。下列說法正確的是（）

A．粒子帶正電

B．粒子在b點(diǎn)速率大于在a點(diǎn)速率

C．若僅減小磁感應(yīng)強(qiáng)度，則粒子可能從b點(diǎn)右側(cè)射出

D．若僅減小入射速率，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間變短

8.（2019全國(guó)2）如圖，邊長(zhǎng)為l的正方形abcd內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面（abcd所在平面）向外。ab邊中點(diǎn)有一電子發(fā)源O，可向磁場(chǎng)內(nèi)沿垂直于ab邊的方向發(fā)射電子。已知電子的比荷為k。則從a、d兩點(diǎn)射出的電子的速度大小分別為（）

A.，B.，C.，D.，9.（2019全國(guó)3）如圖，在坐標(biāo)系的第一和第二象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為和B、方向均垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子垂直于x軸射入第二象限，隨后垂直于y軸進(jìn)入第一象限，最后經(jīng)過x軸離開第一象限。粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（）

A.B.C.D.10.（2017·新課標(biāo)2卷）如圖，虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，P為磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn)。大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過P點(diǎn)，在紙面內(nèi)沿不同的方向射入磁場(chǎng)。若粒子射入速率為，這些粒子在磁場(chǎng)邊界的出射點(diǎn)分布在六分之一圓周上；若粒子射入速率為，相應(yīng)的出射點(diǎn)分布在三分之一圓周上。不計(jì)重力及帶電粒子之間的相互作用。則為（）

A．

B．

C．

D．

11.（2016全國(guó)新課標(biāo)2卷）一圓筒處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與筒的軸平行，筒的橫截面如圖所示．圖中直徑MN的兩端分別開有小孔．筒繞其中心軸以角速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．在該截面內(nèi)，一帶電粒子從小孔M射入筒內(nèi)，射入時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向與MN成角．當(dāng)筒轉(zhuǎn)過時(shí)，該粒子恰好從小孔N飛出圓筒．不計(jì)重力．若粒子在筒內(nèi)未與筒壁發(fā)生碰撞，則帶電粒子的比荷為（）.A．

B．

C．

D．

12.（2016四川）如圖所示，正六邊形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶正電的粒子從點(diǎn)沿

方向射入磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)速度大小為時(shí)，從點(diǎn)離開磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，當(dāng)速度大小為時(shí)，從點(diǎn)離開磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，不計(jì)粒子重力。則（）。

A．，B．，C．，D．，13.（2014全國(guó)卷1）

如圖所示，MN為鋁質(zhì)薄平板，鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(未面出)，一帶電粒子從緊貼鋁板上表面的P點(diǎn)垂直于鋁板向上射出，從Q點(diǎn)穿越鋁板后到達(dá)PQ的中點(diǎn)O，已知粒子穿越鋁板時(shí)，其動(dòng)能損失一半，速度方向和電荷量不變．不計(jì)重力．鋁板上方和下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為()

A．2

B.C．1

D.14.（2014·新課標(biāo)2）圖為某磁譜儀部分構(gòu)件的示意圖．圖中，永磁鐵提供勻強(qiáng)磁場(chǎng)，硅微條徑跡探測(cè)器可以探測(cè)粒子在其中運(yùn)動(dòng)的軌跡．宇宙射線中有大量的電子、正電子和質(zhì)子．當(dāng)這些粒子從上部垂直進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，下列說法正確的是()

A．電子與正電子的偏轉(zhuǎn)方向一定不同

B．電子與正電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑一定相同

C．僅依據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡無法判斷該粒子是質(zhì)子還是正電子

D．粒子的動(dòng)能越大，它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑越小

15.（2014·安徽卷）

“人造小太陽”托卡馬克裝置使用強(qiáng)磁場(chǎng)約束高溫等離子體，使其中的帶電粒子被盡可能限制在裝置內(nèi)部，而不與裝置器壁碰撞．已知等離子體中帶電粒子的平均動(dòng)能與等離子體的溫度T成正比，為約束更高溫度的等離子體，則需要更強(qiáng)的磁場(chǎng)，以使帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑不變．由此可判斷所需的磁感應(yīng)強(qiáng)度B正比于()

A.B．T

C.D．T2

16.（2014·北京卷）帶電粒子a、b在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的動(dòng)量大小相等，a運(yùn)動(dòng)的半徑大于b運(yùn)動(dòng)的半徑．若a、b的電荷量分別為qa、qb，質(zhì)量分別為ma、mb，周期分別為Ta、Tb.則一定有()

A.qa

B.ma

C.Ta

D.17.(2015新課標(biāo)1)兩相鄰的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不同，方向平行。一速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直的帶電粒子（不計(jì)重力），從較強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入到較弱磁場(chǎng)區(qū)域后，粒子的（）

A.軌道半徑減小，角速度增大

B.軌道半徑減小，角速度減小

C.軌道半徑增大，角速度增大

D.軌道半徑增大，角速度減小

18.（2015廣東）在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，a粒子（）和質(zhì)子（）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若它們的動(dòng)量大小相等，則a粒子和質(zhì)子（）

A、運(yùn)動(dòng)半徑之比是2:1　　　　　　B、運(yùn)動(dòng)周期之比是2:1

C、運(yùn)動(dòng)速度大小之比是4:1　　　　D.受到的洛倫茲力之比是2:1

19.（2016全國(guó)2）一圓筒處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與筒的軸平行，筒的橫截面如圖所示。圖中直徑MN的兩端分別開有小孔，筒繞其中心軸以角速度ω順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在該截面內(nèi)，一帶電粒子從小孔M射入筒內(nèi)，射入時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向與MN成30°角。當(dāng)筒轉(zhuǎn)過90°時(shí)，該粒子恰好從小孔N飛出圓筒。不計(jì)重力。若粒子在筒內(nèi)未與筒壁發(fā)生碰撞，則帶電粒子的比荷為（）

A．

B．

C．

D．

題型三、帶電粒子在電、磁復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)選擇題類

20.（2019天津）筆記本電腦機(jī)身和顯示屏對(duì)應(yīng)部位分別有磁體和霍爾元件。當(dāng)顯示屏開啟時(shí)磁體遠(yuǎn)離霍爾元件，電腦正常工作；當(dāng)顯示屏閉合時(shí)磁體靠近霍爾元件，屏幕熄滅，電腦進(jìn)入休眠狀態(tài)。如圖所示，一塊寬為、長(zhǎng)為的矩形半導(dǎo)體霍爾元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為的自由電子，通入方向向右的電流時(shí)，電子的定向移動(dòng)速度為v。當(dāng)顯示屏閉合時(shí)元件處于垂直于上表面、方向向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，于是元件的前、后表面間出現(xiàn)電壓，以此控制屏幕的熄滅。則元件的（）

A．前表面的電勢(shì)比后表面的低

B．前、后表面間的電壓與v無關(guān)

C．前、后表面間的電壓與成正比

D．自由電子受到的洛倫茲力大小為

21.（2017·新課標(biāo)1卷）如圖，空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上（與紙面平行），磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，三個(gè)帶正電的微粒a、b、c電荷量相等，質(zhì)量分別為ma、mb、mc。已知在該區(qū)域內(nèi)，a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，b在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。下列選項(xiàng)正確的是（）

A．

B．

C．

D．

22.（2016全國(guó)新課標(biāo)1）現(xiàn)代質(zhì)譜儀可用來分析比質(zhì)子重很多倍的離子，其示意圖如圖所示，其中加速電壓恒定。質(zhì)子在入口處從靜止開始被加速電場(chǎng)加速，經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從出口離開磁場(chǎng)。若某種一價(jià)正離子在入口處從靜止開始被同一加速電場(chǎng)加速，為使它經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后仍從同一出口離開磁場(chǎng)，需將磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到原來的12倍。此離子和質(zhì)子的質(zhì)量比約為（）

A.11

B.12

C.121

D.144

23.（2014·山東卷）如圖所示，場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一矩形區(qū)域abcd，水平邊ab長(zhǎng)為s，豎直邊ad長(zhǎng)為h.質(zhì)量均為m、帶電荷量分別為＋q和－q的兩粒子，由a、c兩點(diǎn)先后沿ab和cd方向以速率v0進(jìn)入矩形區(qū)(兩粒子不同時(shí)出現(xiàn)在電場(chǎng)中)．不計(jì)重力．若兩粒子軌跡恰好相切，則v0等于()

A.B.C.D.24.（2016全國(guó)1）現(xiàn)代質(zhì)譜儀可用來分析比質(zhì)子重很多倍的離子，其示意圖如圖所示，其中加速電壓恒定。質(zhì)子在入口處從靜止開始被加速電場(chǎng)加速，經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從出口離開磁場(chǎng)。若某種一價(jià)正離子在入口處從靜止開始被同一加速電場(chǎng)加速，為使它經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后仍從同一出口離開磁場(chǎng)，需將磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到原來的12倍。此離子和質(zhì)子的質(zhì)量比約為（）

A.11

B.12

C.121

D.144

題型四、磁場(chǎng)類中難題

25.（2019全國(guó)1）如圖，在直角三角形OPN區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外。一帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)電壓U加速后，沿平行于x軸的方向射入磁場(chǎng)；一段時(shí)間后，該粒子在OP邊上某點(diǎn)以垂直于x軸的方向射出。已知O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，N點(diǎn)在y軸上，OP與x軸的夾角為30°，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的入射點(diǎn)與離開磁場(chǎng)的出射點(diǎn)之間的距離為d，不計(jì)重力。求

（1）帶電粒子的比荷；

（2）帶電粒子從射入磁場(chǎng)到運(yùn)動(dòng)至x軸的時(shí)間。

26.（2018全國(guó)3）如圖，從離子源產(chǎn)生的甲、乙兩種離子，由靜止經(jīng)加速電壓U加速后在紙面內(nèi)水平向右運(yùn)動(dòng)，自M點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)邊界射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，磁場(chǎng)左邊界豎直。已知甲種離子射入磁場(chǎng)的速度大小為v1，并在磁場(chǎng)邊界的N點(diǎn)射出；乙種離子在MN的中點(diǎn)射出；MN長(zhǎng)為l。不計(jì)重力影響和離子間的相互作用。求：

（1）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小；

（2）甲、乙兩種離子的比荷之比。

27.(2015江蘇卷)回旋加速器的工作原理如題15-1圖所示，置于真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間狹縫的間距為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直，被加速粒子的質(zhì)量為m，電荷量為+q，加在狹縫間的交變電壓如題15-2圖所示，電壓值的大小為U0．周期T=．一束該種粒子在t=0~時(shí)間內(nèi)從A處均勻地飄入狹縫，其初速度視為零．現(xiàn)考慮粒子在狹縫中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，假設(shè)能夠出射的粒子每次經(jīng)過狹縫均做加速運(yùn)動(dòng)，不考慮粒子間的相互作用．求：

（1）出射粒子的動(dòng)能；

（2）粒子從飄入狹縫至動(dòng)能達(dá)到所需的總時(shí)間；

（3）要使飄入狹縫的粒子中有超過99%能射出，d應(yīng)滿足的條件．

28.(2013山東)

如圖所示，在坐標(biāo)系xOy的第一、第三象限內(nèi)存在相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里；第四象限內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E.一帶電量為＋q、質(zhì)量為m的粒子，自y軸上的P點(diǎn)沿x軸正方向射入第四象限，經(jīng)x軸上的Q點(diǎn)進(jìn)入第一象限，隨即撤去電場(chǎng)，以后僅保留磁場(chǎng)．已知OP＝d，OQ＝2d，不計(jì)粒子重力．

(1)求粒子過Q點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向．

(2)若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為一確定值B0，粒子將以垂直y軸的方向進(jìn)入第二象限，求B0.29.（2016北京卷）如圖所示，質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子，以初速度v沿垂直磁場(chǎng)方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。不計(jì)帶電粒子所受重力。

（1）求粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R和周期T；

（2）為使該粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，還需要同時(shí)存在一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小。

30.（2014·全國(guó)卷）

如圖，在第一象限存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面(xy平面)向外；在第四象限存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向沿x軸負(fù)向．在y軸正半軸上某點(diǎn)以與x軸正向平行、大小為v0的速度發(fā)射出一帶正電荷的粒子，該粒子在(d，0)點(diǎn)沿垂直于x軸的方向進(jìn)入電場(chǎng)．不計(jì)重力．若該粒子離開電場(chǎng)時(shí)速度方向與y軸負(fù)方向的夾角為θ，求：

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的比值；

(2)該粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

31.（2015福建）如圖，絕緣粗糙的豎直平面MN左側(cè)同時(shí)存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向右，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小滑塊從A點(diǎn)由靜止開始沿MN下滑，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)離開MN做曲線運(yùn)動(dòng)。A、C兩點(diǎn)間距離為h，重力加速度為g。

（1）求小滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大小vc；

（2）求小滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程中克服摩擦力做的功Wf；

（3）若D點(diǎn)為小滑塊在電場(chǎng)力、洛倫茲力及重力作用下運(yùn)動(dòng)過程中速度最大的位置，當(dāng)小滑塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)撤去磁場(chǎng)，此后小滑塊繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到水平地面上的P點(diǎn)。已知小滑塊在D點(diǎn)時(shí)的速度大小為vD，從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間為t，求小滑塊運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)速度的大小vp.32.（2015江蘇）一臺(tái)質(zhì)譜儀的工作原理如圖所示，電荷量均為+q、質(zhì)量不同的離子飄入電壓為的加速電場(chǎng)，其初速度幾乎為零，這些離子經(jīng)過加速后通過狹縫O沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后打在底片上，已知放置底片區(qū)域已知放置底片的區(qū)域MN

=L，且OM

=L。某次測(cè)量發(fā)現(xiàn)MN中左側(cè)區(qū)域MQ損壞，檢測(cè)不到離子，但右側(cè)區(qū)域QN仍能正常檢測(cè)到離子.在適當(dāng)調(diào)節(jié)加速電壓后，原本打在MQ的離子即可在QN檢測(cè)到。

（1）求原本打在MN中點(diǎn)P的離子質(zhì)量m；

（2）為使原本打在P的離子能打在QN區(qū)域，求加速電壓U的調(diào)節(jié)范圍；

（3）為了在QN區(qū)域?qū)⒃敬蛟贛Q區(qū)域的所有離子檢測(cè)完整，求需要調(diào)節(jié)U的最少次數(shù)。（??；）

33.（2018天津）如圖所示，在水平線ab下方有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，方向豎直向下，ab的上方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)中有一內(nèi)、外半徑分別為R、的半圓環(huán)形區(qū)域，外圓與ab的交點(diǎn)分別為M、N。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子在電場(chǎng)中P點(diǎn)靜止釋放，由M進(jìn)入磁場(chǎng)，從N射出，不計(jì)粒子重力。

（1）求粒子從P到M所用的時(shí)間t；

（2）若粒子從與P同一水平線上的Q點(diǎn)水平射出，同樣能由M進(jìn)入磁場(chǎng)，從N射出，粒子從M到N的過程中，始終在環(huán)形區(qū)域中運(yùn)動(dòng)，且所用的時(shí)間最少，求粒子在Q時(shí)速度的大小。

34.（2019江蘇）如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．磁場(chǎng)中的水平絕緣薄板與磁場(chǎng)的左、右邊界分別垂直相交于M、N，MN=L，粒子打到板上時(shí)會(huì)被反彈（碰撞時(shí)間極短），反彈前后水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反．質(zhì)量為m、電荷量為-q的粒子速度一定，可以從左邊界的不同位置水平射入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為d，且d

（1）求粒子運(yùn)動(dòng)速度的大小v；

（2）欲使粒子從磁場(chǎng)右邊界射出，求入射點(diǎn)到M的最大距離dm；

（3）從P點(diǎn)射入的粒子最終從Q點(diǎn)射出磁場(chǎng)，PM=d，QN=，求粒子從P到Q的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t．

35.（2018全國(guó)1）如圖，在y>0的區(qū)域存在方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，在y<0的區(qū)域存在方向垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一個(gè)氕核11H和一個(gè)氘核21H先后從y軸上y=h點(diǎn)以相同的動(dòng)能射出，速度方向沿x軸正方向.已知11H進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，速度方向與x軸正方向的夾角為60°，并從坐標(biāo)原點(diǎn)O處第一次射出磁場(chǎng).11H的質(zhì)量為m，電荷量為q不計(jì)重力.求

（1）11H第一次進(jìn)入磁場(chǎng)的位置到原點(diǎn)O的距離

（2）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

（3）12H第一次離開磁場(chǎng)的位置到原點(diǎn)O的距離

36.（2018全國(guó)2）一足夠長(zhǎng)的條狀區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其在xoy平面內(nèi)的截面如圖所示：中間是磁場(chǎng)區(qū)域，其邊界與y軸垂直，寬度為l，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向垂直于xoy平面；磁場(chǎng)的上、下兩側(cè)為電場(chǎng)區(qū)域，寬度均為，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小均為E，方向均沿x軸正方向；M、N為條形區(qū)域邊界上的兩點(diǎn)，它們的連線與y軸平行.一帶正電的粒子以某一速度從M點(diǎn)沿y軸正方向射入電場(chǎng)，經(jīng)過一段時(shí)間后恰好以從M點(diǎn)入射的速度從N點(diǎn)沿y軸正方向射出.不計(jì)重力.（1）定性畫出該粒子在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡；

（2）求該粒子從M點(diǎn)射入時(shí)速度的大?。?/p>

（3）若該粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向恰好與x軸正方向的夾角為，求該粒子的比荷及其從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的時(shí)間.37.（2016海南卷）如圖，A、C兩點(diǎn)分別位于x軸和y軸上，∠OCA=30°，OA的長(zhǎng)度為L(zhǎng)。在△OCA區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，以平行于y軸的方向從OA邊射入磁場(chǎng)。已知粒子從某點(diǎn)射入時(shí)，恰好垂直于OC邊射出磁場(chǎng)，且粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t0。不計(jì)重力。

（1）求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；

（2）若粒子先后從兩不同點(diǎn)以相同的速度射入磁場(chǎng)，恰好從OC邊上的同一點(diǎn)射出磁場(chǎng)，求該粒子這兩次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之和；

（3）若粒子從某點(diǎn)射入磁場(chǎng)后，其運(yùn)動(dòng)軌跡與AC邊相切，且在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，求粒子此次入射速度的大小。

38.（2014·廣東卷）如圖所示，足夠大的平行擋板A1、A2豎直放置，間距6L.兩板間存在兩個(gè)方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，以水平面MN為理想分界面，Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，方向垂直紙面向外.A1、A2上各有位置正對(duì)的小孔S1、S2，兩孔與分界面MN的距離均為L(zhǎng).質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子經(jīng)寬度為d的勻強(qiáng)電場(chǎng)由靜止加速后，沿水平方向從S1進(jìn)入Ⅰ區(qū)，并直接偏轉(zhuǎn)到MN上的P點(diǎn)，再進(jìn)入Ⅱ區(qū)，P點(diǎn)與A1板的距離是L的k倍，不計(jì)重力，碰到擋板的粒子不予考慮．

(1)若k＝1，求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E；

(2)若2

39.（2014·四川卷）在如圖所示的豎直平面內(nèi)，水平軌道CD和傾斜軌道GH與半徑r＝

m的光滑圓弧軌道分別相切于D點(diǎn)和G點(diǎn)，GH與水平面的夾角θ＝37°.過G點(diǎn)、垂直于紙面的豎直平面左側(cè)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.25

T；過D點(diǎn)、垂直于紙面的豎直平面右側(cè)有勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向右，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝1×104

N/C.小物體P1質(zhì)量m＝2×10－3

kg、電荷量q＝＋8×10－6

C，受到水平向右的推力F＝9.98×10－3

N的作用，沿CD向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)D點(diǎn)后撤去推力．當(dāng)P1到達(dá)傾斜軌道底端G點(diǎn)時(shí)，不帶電的小物體P2在GH頂端靜止釋放，經(jīng)過時(shí)間t＝0.1

s與P1相遇．P1與P2與軌道CD、GH間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.5，g取10

m/s2，sin

37°＝0.6，cos

37°＝0.8，物體電荷量保持不變，不計(jì)空氣阻力．求：

(1)小物體P1在水平軌道CD上運(yùn)動(dòng)速度v的大??；

(2)傾斜軌道GH的長(zhǎng)度s.40.（2014·天津卷）同步加速器在粒子物理研究中有重要的應(yīng)用，其基本原理簡(jiǎn)化為如圖所示的模型．M、N為兩塊中心開有小孔的平行金屬板．質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子A(不計(jì)重力)從M板小孔飄入板間，初速度可視為零．每當(dāng)A進(jìn)入板間，兩板的電勢(shì)差變?yōu)閁，粒子得到加速，當(dāng)A離開N板時(shí)，兩板的電荷量均立即變?yōu)榱悖畠砂逋獠看嬖诖怪奔埫嫦蚶锏膭驈?qiáng)磁場(chǎng)，A在磁場(chǎng)作用下做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，R遠(yuǎn)大于板間距離．A經(jīng)電場(chǎng)多次加速，動(dòng)能不斷增大，為使R保持不變，磁場(chǎng)必須相應(yīng)地變化．不計(jì)粒子加速時(shí)間及其做圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電磁輻射，不考慮磁場(chǎng)變化對(duì)粒子速度的影響及相對(duì)論效應(yīng)．求：

(1)A運(yùn)動(dòng)第1周時(shí)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大?。?(2)在A運(yùn)動(dòng)第n周的時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)力做功的平均功率Pn；

(3)若有一個(gè)質(zhì)量也為m、電荷量為＋kq(k為大于1的整數(shù))的粒子B(不計(jì)重力)與A同時(shí)從M板小孔飄入板間，A、B初速度均可視為零，不計(jì)兩者間的相互作用，除此之外，其他條件均不變．下圖中虛線、實(shí)線分別表示A、B的運(yùn)動(dòng)軌跡．在B的軌跡半徑遠(yuǎn)大于板間距離的前提下，請(qǐng)指出哪個(gè)圖能定性地反映A、B的運(yùn)動(dòng)軌跡，并經(jīng)推導(dǎo)說明理由．

A　　　　　B

C　　　　　D

41（2014·浙江卷）離子推進(jìn)器是太空飛行器常用的動(dòng)力系統(tǒng)．某種推進(jìn)器設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)化原理如圖1所示，截面半徑為R的圓柱腔分為兩個(gè)工作區(qū)．Ⅰ為電離區(qū)，將氙氣電離獲得1價(jià)正離子；Ⅱ?yàn)榧铀賲^(qū)，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，兩端加有電壓，形成軸向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．Ⅰ區(qū)產(chǎn)生的正離子以接近0的初速度進(jìn)入Ⅱ區(qū)，被加速后以速度vM從右側(cè)噴出．

Ⅰ區(qū)內(nèi)有軸向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在離軸線處的C點(diǎn)持續(xù)射出一定速率范圍的電子．假設(shè)射出的電子僅在垂直于軸線的截面上運(yùn)動(dòng)，截面如圖2所示(從左向右看)．電子的初速度方向與中心O點(diǎn)和C點(diǎn)的連線成α角(0＜α≤90°)．推進(jìn)器工作時(shí)，向Ⅰ區(qū)注入稀薄的氙氣．電子使氙氣電離的最小速率為v0，電子在Ⅰ區(qū)內(nèi)不與器壁相碰且能到達(dá)的區(qū)域越大，電離效果越好．已知離子質(zhì)量為M；電子質(zhì)量為m，電量為e.(電子碰到器壁即被吸收，不考慮電子間的碰撞)

圖1

(1)求Ⅱ區(qū)的加速電壓及離子的加速度大??；

(2)為取得好的電離效果，請(qǐng)判斷Ⅰ區(qū)中的磁場(chǎng)方向(按圖2說明是“垂直紙面向里”或“垂直紙面向外”)；

圖2

(3)α為90°時(shí)，要取得好的電離效果，求射出的電子速率v的范圍；

(4)要取得好的電離效果，求射出的電子最大速率vmax與α角的關(guān)系．

42.(2014·山東）

如圖甲所示，間距為d、垂直于紙面的兩平行板P、Q間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)．取垂直于紙面向里為磁場(chǎng)的正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示．t＝0時(shí)刻，一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的粒子(不計(jì)重力)，以初速度v0.由Q板左端靠近板面的位置，沿垂直于磁場(chǎng)且平行于板面的方向射入磁場(chǎng)區(qū)．當(dāng)B0和TB取某些特定值時(shí)，可使t＝0時(shí)刻入射的粒子經(jīng)Δt時(shí)間恰能垂直打在P板上(不考慮粒子反彈)．上述m、q、d、v0為已知量．

圖甲　　　　　　　　　　圖乙

(1)若Δt＝TB，求B0；

(2)若Δt＝TB，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大小；

(3)若B0＝，為使粒子仍能垂直打在P板上，求TB.43.（2015重慶）題9圖為某種離子加速器的設(shè)計(jì)方案.兩個(gè)半圓形金屬盒內(nèi)存在相同的垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).其中和是間距為的兩平行極板，其上分別有正對(duì)的兩個(gè)小孔和，P為靶點(diǎn)，（為大于1的整數(shù)）.極板間存在方向向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩極板間電壓為.質(zhì)量為、帶電量為的正離子從點(diǎn)由靜止開始加速，經(jīng)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域.當(dāng)離子打到極板上區(qū)域（含點(diǎn)）或外殼上時(shí)將會(huì)被吸收.兩虛線之間的區(qū)域無電場(chǎng)和磁場(chǎng)存在，離子可勻速穿過.忽略相對(duì)論效應(yīng)和離子所受的重力.求：

（1）離子經(jīng)過電場(chǎng)僅加速一次后能打到P點(diǎn)所需的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；

（2）能使離子打到P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的所有可能值；

（3）打到P點(diǎn)的能量最大的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

第三篇：高三物理真題分類專題-動(dòng)量（原卷版）

專題08

動(dòng)量定理以及動(dòng)量守恒定律

（2010-2019）

題型一、動(dòng)量及動(dòng)量定理的綜合應(yīng)用

題型二、動(dòng)量守恒定律與能量的綜合應(yīng)用模型一（碰撞類）

題型三、動(dòng)量守恒定律與能量的綜合應(yīng)用模型一（碰撞、彈簧類）

題型四、動(dòng)量守恒定律與能量的綜合應(yīng)用模型（碰撞、反沖類）

題型五、動(dòng)量守恒定律與能量的綜合應(yīng)用模型三（碰撞、子彈木塊、板塊類）

題型六、動(dòng)量守恒定律與能量的綜合應(yīng)用模型三（碰撞、軌道類）

題型七、實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律

題型一、動(dòng)量及動(dòng)量定理的綜合應(yīng)用

1.（2019全國(guó)2）一質(zhì)量為m=2000

kg的汽車以某一速度在平直公路上勻速行駛。行駛過程中，司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)前方100

m處有一警示牌。立即剎車。剎車過程中，汽車所受阻力大小隨時(shí)間變化可簡(jiǎn)化為圖（a）中的圖線。圖（a）中，0~t1時(shí)間段為從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到采取措施的反應(yīng)時(shí)間（這段時(shí)間內(nèi)汽車所受阻力已忽略，汽車仍保持勻速行駛），t1=0.8

s；t1~t2時(shí)間段為剎車系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)間，t2=1.3

s；從t2時(shí)刻開始汽車的剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作，直至汽車停止，已知從t2時(shí)刻開始，汽車第1

s內(nèi)的位移為24

m，第4

s內(nèi)的位移為1

m。

（1）在圖（b）中定性畫出從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作后汽車運(yùn)動(dòng)的v-t圖線；

（2）求t2時(shí)刻汽車的速度大小及此后的加速度大??；

（3）求剎車前汽車勻速行駛時(shí)的速度大小及t1~t2時(shí)間內(nèi)汽車克服阻力做的功；從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到汽車停止，汽車行駛的距離約為多少（以t1~t2時(shí)間段始末速度的算術(shù)平均值替代這段時(shí)間內(nèi)汽車的平均速度）？

2.（2018全國(guó)2）高空墜物極易對(duì)行人造成傷害.若一個(gè)50

g的雞蛋從一居民樓的25層墜下，與地面的撞擊時(shí)間約為2

ms，則該雞蛋對(duì)地面產(chǎn)生的沖擊力約為（）

A.10

N

B.102

N

C.103

N

D.104

N

3.（2018北京）2022年將在我國(guó)舉辦第二十四屆冬奧會(huì)，跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一.某滑道示意圖如下，長(zhǎng)直助滑道AB與彎曲滑道BC平滑銜接，滑道BC高h(yuǎn)=10

m，C是半徑R=20

m圓弧的最低點(diǎn)，質(zhì)量m=60

kg的運(yùn)動(dòng)員從A處由靜止開始勻加速下滑，加速度a=4.5

m/s2，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度vB=30

m/s.取重力加速度g=10

m/s2.（1）求長(zhǎng)直助滑道AB的長(zhǎng)度L；

（2）求運(yùn)動(dòng)員在AB段所受合外力的沖量的I大??；

（3）若不計(jì)BC段的阻力，畫出運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的受力圖，并求其所受支持力FN的大小.4.（2018江蘇）如圖所示，懸掛于豎直彈簧下端的小球質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)速度的大小為v，方向向下．經(jīng)過時(shí)間t，小球的速度大小為v，方向變?yōu)橄蛏希雎钥諝庾枇Γ亓铀俣葹間，求該運(yùn)動(dòng)過程中，小球所受彈簧彈力沖量的大?。?/p>

5.（2017全國(guó)3）一質(zhì)量為2

kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)。F隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示，則（）

A．t=1

s時(shí)物塊的速率為1

m/s

B．t=2

s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為4

kg·m/s

C．t=3

s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為5

kg·m/s

D．t=4

s時(shí)物塊的速度為零

6.(2015重慶)高空作業(yè)須系安全帶.如果質(zhì)量為的高空作業(yè)人員不慎跌落，從開始跌落到安全帶對(duì)人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為（可視為自由落體運(yùn)動(dòng)）.此后經(jīng)歷時(shí)間安全帶達(dá)到最大伸長(zhǎng)，若在此過程中該作用力始終豎直向上，則該段時(shí)間安全帶對(duì)人的平均作用力大小為（）

A.B.C.D.7.（2015北京）“蹦極”運(yùn)動(dòng)中，長(zhǎng)彈性繩的一端固定，另一端綁在人身上，人從幾十米高處跳下。將蹦極過程簡(jiǎn)化為人沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)。從繩恰好伸直，到人第一次下降至最低點(diǎn)的過程中，下列分析正確的是（）

A.繩對(duì)人的沖量始終向上，人的動(dòng)量先增大后減小

B.繩對(duì)人的拉力始終做負(fù)功，人的動(dòng)能一直減小

C.繩恰好伸直時(shí)，繩的彈性勢(shì)能為零，人的動(dòng)能最大

D.人在最低點(diǎn)時(shí)，繩對(duì)人的拉力等于人所受的重力

8.（2015安徽）一質(zhì)量為0.5

kg的小物塊放在水平地面上的A點(diǎn)，距離A點(diǎn)5

m的位置B處是一面墻，如圖所示。長(zhǎng)物塊以vo=9

m/s的初速度從A點(diǎn)沿AB方向運(yùn)動(dòng)，在與墻壁碰撞前瞬間的速度為7

m/s，碰后以6

m/s的速度把向運(yùn)動(dòng)直至靜止。g取10

m/s2。

（1）求物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（2）若碰撞時(shí)間為0.05s，求碰撞過程中墻面對(duì)物塊平均作用力的大小F；

（3）求物物塊在反向運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功W。

9.（2015全國(guó)1）某游樂園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中。為計(jì)算方便起見，假設(shè)水柱從橫截面積為的噴口持續(xù)以速度豎直向上噴出；玩具底部為平板（面積略大于）；水柱沖擊到玩具底板后，在豎直方向水的速度變?yōu)榱?，在水平方向朝四周均勻散開。忽略空氣阻力。已知水的密度為，重力加速度大小為，求：

(i)噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；

(ii)玩具在空中懸停時(shí)，其底面相對(duì)于噴口的高度。

題型二、動(dòng)量守恒定律與能量的綜合應(yīng)用模型一（碰撞類）

10.（2019全國(guó)1）豎直面內(nèi)一傾斜軌道與一足夠長(zhǎng)的水平軌道通過一小段光滑圓弧平滑連接，小物塊B靜止于水平軌道的最左端，如圖（a）所示。t=0時(shí)刻，小物塊A在傾斜軌道上從靜止開始下滑，一段時(shí)間后與B發(fā)生彈性碰撞（碰撞時(shí)間極短）；當(dāng)A返回到傾斜軌道上的P點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）時(shí)，速度減為0，此時(shí)對(duì)其施加一外力，使其在傾斜軌道上保持靜止。物塊A運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖（b）所示，圖中的v1和t1均為未知量。已知A的質(zhì)量為m，初始時(shí)A與B的高度差為H，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力。

（1）求物塊B的質(zhì)量；

（2）在圖（b）所描述的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，求物塊A克服摩擦力所做的功；

（3）已知兩物塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相等，在物塊B停止運(yùn)動(dòng)后，改變物塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，然后將A從P點(diǎn)釋放，一段時(shí)間后A剛好能與B再次碰上。求改變前面動(dòng)摩擦因數(shù)的比值。

11.（2017·江蘇）甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員在做花樣滑冰表演，沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，速度大小都是1

m/s，甲、乙相遇時(shí)用力推對(duì)方，此后都沿各自原方向的反方向運(yùn)動(dòng)，速度大小分別為1

m/s和2

m/s．求甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量之比．

12.（2018全國(guó)2）汽車A在水平冰雪路面上行駛，駕駛員發(fā)現(xiàn)其正前方停有汽車B，立即采取制動(dòng)措施，但仍然撞上了汽車B.兩車碰撞時(shí)和兩車都完全停止后的位置如圖所示，碰撞后B車向前滑動(dòng)了4.5

m，A車向前滑動(dòng)了2.0

m，已知A和B的質(zhì)量分別為kg和kg，兩車與該冰雪路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.10，兩車碰撞時(shí)間極短，在碰撞后車輪均沒有滾動(dòng)，重力加速度大小.求

（1）碰撞后的瞬間B車速度的大小；

（2）碰撞前的瞬間A車速度的大小.13.（2014上海）動(dòng)能相等的兩物體A、B在光滑水平面上沿同一直線相向而行，它們的速度大小之比，則動(dòng)量之比

；兩者碰后粘在一起運(yùn)動(dòng)，其總動(dòng)量與A原來動(dòng)量大小之比。

14.（2011福建）在光滑水平面上，一質(zhì)量為m，速度大小為的A球與質(zhì)量為2m靜止的B球碰撞后，A球的速度方向與碰撞前相反。則碰撞后B球的速度大小可呢個(gè)是__________。（題選項(xiàng)前的字母）

A.0.6

B.0.4

C.0.3

D.0.2

15.（2014·全國(guó)卷1）如圖所示，質(zhì)量分別為mA、mB的兩個(gè)彈性小球A、B靜止在地面上，B球距地面的高度h＝0.8

m，A球在B球的正上方，先將B球釋放，經(jīng)過一段時(shí)間后再將A球釋放，當(dāng)A球下落t＝0.3

s時(shí)，剛好與B球在地面上方的P點(diǎn)處相碰，碰撞時(shí)間極短，碰后瞬間A球的速度恰為零，已知mB＝3mA，重力加速度大小g取10

m/s2，忽略空氣阻力及碰撞中的動(dòng)能損失．求：

(1)B球第一次到過地面時(shí)的速度；

(2)P點(diǎn)距離地面的高度．

16.（2010全國(guó)2）小球A和B的質(zhì)量分別為mA

和

mB

且mA＞＞mB

在某高度處將A和B先后從靜止釋放。小球A與水平地面碰撞后向上彈回，在釋放處的下方與釋放出距離為H的地方恰好與正在下落的小球B發(fā)生正幢，設(shè)所有碰撞都是彈性的，碰撞事件極短。求小球A、B碰撞后B上升的最大高度。

17.（2011山東）如圖所示，甲、乙兩船的總質(zhì)量（包括船、人和貨物）分別為10m、12m，兩船沿同一直線同一方向運(yùn)動(dòng)，速度分別為2v0、v0。為避免兩船相撞，乙船上的人將一質(zhì)量為m的貨物沿水平方向拋向甲船，甲船上的人將貨物接住，求拋出貨物的最小速度。（不計(jì)水的阻力）

18.(2014·北京卷)如圖所示，豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切，小滑塊A和B分別靜止在圓弧軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)．現(xiàn)將A無初速釋放，A與B碰撞后結(jié)合為一個(gè)整體，并沿桌面滑動(dòng)．已知圓弧軌道光滑，半徑R＝0.2

m；A和B的質(zhì)量相等；A和B整體與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2.重力加速度g取10

m/s2.求：

(1)

碰撞前瞬間A的速率v；

(2)

碰撞后瞬間A和B整體的速率v′；

(3)

A和B整體在桌面上滑動(dòng)的距離l.19.（2014·全國(guó)）冰球運(yùn)動(dòng)員甲的質(zhì)量為80.0

kg.當(dāng)他以5.0

m/s的速度向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，與另一質(zhì)量為100

kg、速度為3.0

m/s的迎面而來的運(yùn)動(dòng)員乙相撞．碰后甲恰好靜止．假設(shè)碰撞時(shí)間極短，求：

(1)碰后乙的速度的大??；

(2)碰撞中總機(jī)械能的損失．

20.（2014·廣東）圖的水平軌道中，AC段的中點(diǎn)B的正上方有一探測(cè)器，C處有一豎直擋板，物體P1沿軌道向右以速度v1與靜止在A點(diǎn)的物體P2碰撞，并接合成復(fù)合體P，以此碰撞時(shí)刻為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，探測(cè)器只在t1＝2

s至t2＝4

s內(nèi)工作．已知P1、P2的質(zhì)量都為m＝1

kg，P與AC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.1，AB段長(zhǎng)L＝4

m，g取10

m/s2，P1、P2和P均視為質(zhì)點(diǎn)，P與擋板的碰撞為彈性碰撞．

(1)若v1＝6

m/s，求P1、P2碰后瞬間的速度大小v和碰撞損失的動(dòng)能ΔE；

(2)若P與擋板碰后，能在探測(cè)器的工作時(shí)間內(nèi)通過B點(diǎn)，求v1的取值范圍和P向左經(jīng)過A

點(diǎn)時(shí)的最大動(dòng)能E.21.（2014·江蘇卷）牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中記載，A、B兩個(gè)玻璃球相碰，碰撞后的分離速度和它們碰撞前的接近速度之比總是約為15∶16.分離速度是指碰撞后B對(duì)A的速度，接近速度是指碰撞前A對(duì)B的速度．若上述過程是質(zhì)量為2m的玻璃球A以速度v0碰撞質(zhì)量為m的靜止玻璃球B，且為對(duì)心碰撞，求碰撞后A、B的速度大?。?/p>

22.（2014·山東卷）如圖所示，光滑水平直軌道上兩滑塊A、B用橡皮筋連接，A的質(zhì)量為m.開始時(shí)橡皮筋松弛，B靜止，給A向左的初速度v0.一段時(shí)間后，B與A同向運(yùn)動(dòng)發(fā)生碰撞并粘在一起．碰撞后的共同速度是碰撞前瞬間A的速度的兩倍，也是碰撞前瞬間B的速度的一半．求：

(ⅰ)B的質(zhì)量；

(ⅱ)碰撞過程中A、B系統(tǒng)機(jī)械能的損失．

23.（2014·天津）如圖所示，水平地面上靜止放置一輛小車A，質(zhì)量mA＝4

kg，上表面光滑，小車與地面間的摩擦力極小，可以忽略不計(jì)．可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊

B置于A的最右端，B的質(zhì)量mB＝2

kg.現(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)水平向右的恒力F＝10

N，A運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，小車左端固定的擋板與B發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，碰撞后經(jīng)時(shí)間t＝0.6

s，二者的速度達(dá)到vt＝2

m/s.求：

(1)A開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a的大小；

(2)A、B碰撞后瞬間的共同速度v的大??；

(3)A的上表面長(zhǎng)度l.24.(2015全國(guó)1).如圖，在足夠長(zhǎng)的光滑水平面上，物體A、B、C位于同一直線上，A位于B、C之間。A的質(zhì)量為m，B、C的質(zhì)量都為M，三者都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)使A以某一速度向右運(yùn)動(dòng)，求m和M之間滿足什么條件才能使A只與B、C各發(fā)生一次碰撞。設(shè)物體間的碰撞都是彈性的。

25.（2015全國(guó)2）滑塊a、b沿水平面上同一條直線發(fā)生碰撞；碰撞后兩者粘在一起運(yùn)動(dòng)；經(jīng)過一段時(shí)間后，從光滑路段進(jìn)入粗糙路段。兩者的位置x隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示。求：

（?。┗瑝Ka、b的質(zhì)量之比；

（ⅱ）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，兩滑塊克服摩擦力做的功與因碰撞而損失的機(jī)械能之比。

26.(2015山東)如圖，三個(gè)質(zhì)量相同的滑塊A、B、C，間隔相等地靜置于同一水平軌道上?，F(xiàn)給滑塊A向右的初速度v0，一段時(shí)間后A與B發(fā)生碰撞，碰后AB分別以、；的速度向右運(yùn)動(dòng)，B再與C發(fā)生碰撞，碰后B、C粘在一起向右運(yùn)動(dòng)?；瑝KA、B與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為同一恒定值。兩次碰撞時(shí)間極短。求B、C碰后瞬間共同速度的大小。

27.(2015天津)如圖所示，在光滑水平面的左側(cè)固定一豎直擋板，A球在水平面上靜止放置．B球向左運(yùn)動(dòng)與A球發(fā)生正碰，B球碰撞前、后的速率之比為3：1，A球垂直撞向擋板，碰后原速率返回。兩球剛好不發(fā)生第二次碰撞。A、B兩球的質(zhì)量之比為____________，A、B碰撞前、后兩球總動(dòng)能之比為_________。

28.（2015廣東）如圖所示，一條帶有圓軌道的長(zhǎng)軌道水平固定，圓軌道豎直，底端分別與兩側(cè)的直軌道相切，半徑R＝0.5m，物塊A以v0＝6m/s的速度滑入圓軌道，滑過最高點(diǎn)Q，再沿圓軌道滑出后，與直軌道上P處靜止的物塊B碰撞，碰后粘在一起運(yùn)動(dòng)，P點(diǎn)左側(cè)軌道光滑，右側(cè)軌道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段長(zhǎng)度都為L(zhǎng)＝0.1m，物塊與各粗糙段間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ＝0.1，A、B的質(zhì)量均為m＝1kg(重力加速度g取10m/s2；A、B視為質(zhì)點(diǎn)，碰撞時(shí)間極短)。

(1)求A滑過Q點(diǎn)時(shí)的速度大小v和受到的彈力大小F；

(2)碰后AB最終停止在第k個(gè)粗糙段上，求k的數(shù)值；

(3)碰后AB滑至第n個(gè)(n＜k)光滑段上的速度vn與n的關(guān)系式。

29.（2010山東）如圖所示，滑塊A、C質(zhì)量均為m，滑塊B質(zhì)量為m。開始時(shí)A、B分別以的速度沿光滑水平軌道向固定在右側(cè)的擋板運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將C無初速地放在A上，并與A粘合不再分開，此時(shí)A與B相距較近，B與擋板相距足夠遠(yuǎn)。若B與擋板碰撞將以原速率反彈，A與B碰撞將粘合在一起。為使B能與擋板碰撞兩次，應(yīng)滿足什么關(guān)系？

30.（2010北京卷）雨滴在穿過云層的過程中，不斷與漂浮在云層中的小水珠相遇并結(jié)合為一體，其質(zhì)量逐漸增大?，F(xiàn)將上述過程簡(jiǎn)化為沿豎直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始質(zhì)量為，初速度為，下降距離后于靜止的小水珠碰撞且合并，質(zhì)量變?yōu)?。此后每?jīng)過同樣的距離后，雨滴均與靜止的小水珠碰撞且合并，質(zhì)量依次為、……（設(shè)各質(zhì)量為已知量）。不計(jì)空氣阻力。

（1）若不計(jì)重力，求第次碰撞后雨滴的速度；

（2）若考慮重力的影響，a．求第１次碰撞前、后雨滴的速度和；

b．求第ｎ次碰撞后雨滴的動(dòng)能。

31.（2011全國(guó)2）質(zhì)量為M、內(nèi)壁間距為L(zhǎng)的箱子靜止于光滑的水平面上，箱子中間有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與箱子底板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。初始時(shí)小物塊停在箱子正中間，如圖所示。現(xiàn)給小物塊一水平向右的初速度v，小物塊與箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中間，井與箱子保持相對(duì)靜止。設(shè)碰撞都是彈性的，則整個(gè)過程中，系統(tǒng)損失的動(dòng)能為

（）

A．

B．

C．

D．

32.（2011全國(guó)2）裝甲車和戰(zhàn)艦采用多層鋼板比采用同樣質(zhì)量的單層鋼板更能抵御穿甲彈的射擊。通過對(duì)一下簡(jiǎn)化模型的計(jì)算可以粗略說明其原因。

質(zhì)量為2m、厚度為2d的鋼板靜止在水平光滑桌面上。質(zhì)量為m的子彈以某一速度垂直射向該鋼板，剛好能將鋼板射穿。現(xiàn)把鋼板分成厚度均為d、質(zhì)量均為m的相同兩塊，間隔一段距離水平放置，如圖所示。若子彈以相同的速度垂直射向第一塊鋼板，穿出后再射向第二塊鋼板，求子彈射入第二塊鋼板的深度。設(shè)子彈在鋼板中受到的阻力為恒力，且兩塊鋼板不會(huì)發(fā)生碰撞不計(jì)重力影響。

題型三、動(dòng)量守恒定律與能量的綜合應(yīng)用模型一（碰撞、彈簧類）

34.（2019全國(guó)3）靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時(shí)刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動(dòng)能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動(dòng)。A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運(yùn)動(dòng)過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。

（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；

（2）物塊A、B中的哪一個(gè)先停止？該物塊剛停止時(shí)A與B之間的距離是多少？

（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？

35.（2013年全國(guó)2）如圖，光滑水平直軌道上有三個(gè)質(zhì)童均為m的物塊Ａ、B、C。

B的左側(cè)固定一輕彈簧（彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)最不計(jì)).設(shè)A以速度ｖ０朝B運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧；當(dāng)A、B速度相等時(shí)，B與C恰好相碰并粘接在一起，然后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。假設(shè)B和C碰撞過程時(shí)間極短。

求：（1）從Ａ開始?jí)嚎s彈簧直至與彈黃分離的過程中，整個(gè)系統(tǒng)拐失的機(jī)械能；

（2）彈簧被壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能。

36.（2014·浙江卷）如圖所示，甲木塊的質(zhì)量為m1，以速度v沿光滑水平地面向前運(yùn)動(dòng)，正前方有一靜止的、質(zhì)量為m2的乙木塊，乙上連有一輕質(zhì)彈簧．甲木塊與彈簧接觸后()

A.甲木塊的動(dòng)量守恒

B.乙木塊的動(dòng)量守恒

C.甲、乙兩木塊所組成的系統(tǒng)的動(dòng)量守恒

D.甲、乙兩木塊所組成系統(tǒng)的動(dòng)能守恒

37.（2011全國(guó)1）如圖，ABC三個(gè)木塊的質(zhì)量均為m。置于光滑的水平面上，BC之間有一輕質(zhì)彈簧，彈簧的兩端與木塊接觸可不固連，將彈簧壓緊到不能再壓縮時(shí)用細(xì)線把BC緊連，使彈簧不能伸展，以至于BC可視為一個(gè)整體，現(xiàn)A以初速沿BC的連線方向朝B運(yùn)動(dòng)，與B相碰并粘合在一起，以后細(xì)線突然斷開，彈簧伸展，從而使C與A，B分離，已知C離開彈簧后的速度恰為，求彈簧釋放的勢(shì)能。

題型四、動(dòng)量守恒定律與能量的綜合應(yīng)用模型（碰撞、反沖類）

38.（2019全國(guó)1）最近，我國(guó)為“長(zhǎng)征九號(hào)”研制的大推力新型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)試成功，這標(biāo)志著我國(guó)重型運(yùn)載火箭的研發(fā)取得突破性進(jìn)展。若某次實(shí)驗(yàn)中該發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴射的氣體速度約為3

km/s，產(chǎn)生的推力約為4.8×106

N，則它在1

s時(shí)間內(nèi)噴射的氣體質(zhì)量約為（）

A.1.6×102

kg

B.1.6×103

kg

C.1.6×105

kg

D.1.6×106

kg

39.（2018全國(guó)1）一質(zhì)量為m的煙花彈獲得動(dòng)能E后，從地面豎直升空，當(dāng)煙花彈上升的速度為零時(shí)，彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質(zhì)量相等的兩部分，兩部分獲得的動(dòng)能之和也為E，且均沿豎直方向運(yùn)動(dòng).爆炸時(shí)間極短，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力和火藥的質(zhì)量，求

（1）煙花彈從地面開始上升到彈中火藥爆炸所經(jīng)過的時(shí)間；

（2）爆炸后煙花彈向上運(yùn)動(dòng)的部分距地面的最大高度

40.（2017全國(guó)1）將質(zhì)量為1.00

kg的模型火箭點(diǎn)火升空，50

g燃燒的燃?xì)庖源笮?00

m/s的速度從火箭噴口在很短時(shí)間內(nèi)噴出。在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g，火箭的動(dòng)量大小為（噴出過程中重力和空氣阻力可忽略）（）

A．30

B．5.7×102

C．6.0×102

D．6.3×102

41.(2014·福建卷)

一枚火箭搭載著衛(wèi)星以速率v0進(jìn)入太空預(yù)定位置，由控制系統(tǒng)使箭體與衛(wèi)星分離．已知前部分的衛(wèi)星質(zhì)量為m1，后部分的箭體質(zhì)量為m2，分離后箭體以速率v2沿火箭原方向飛行，若忽略空氣阻力及分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化，則分離后衛(wèi)星的速率v1為________．(填選項(xiàng)前的字母)

A．v0－v2

B．v0＋v2

C．v0－v2

D．v0＋(v0－v2)

42.（2014·重慶卷）一彈丸在飛行到距離地面5

m高時(shí)僅有水平速度v＝2

m/s，爆炸成為甲、乙兩塊水平飛出，甲、乙的質(zhì)量比為3∶1，不計(jì)質(zhì)量損失，重力加速度g取10

m/s2，則下列圖中兩塊彈片飛行的軌跡可能正確的是

A

B

C

D

43.（2015廣東）在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，a粒子（）和質(zhì)子（）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若它們的動(dòng)量大小相等，則a粒子和質(zhì)子（）

A、運(yùn)動(dòng)半徑之比是2:1

B、運(yùn)動(dòng)周期之比是2:1

C、運(yùn)動(dòng)速度大小之比是4:1

D.受到的洛倫茲力之比是2:1

44.（2015北京）實(shí)驗(yàn)觀察到，靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中

A

點(diǎn)的原子核發(fā)生β衰變，衰變產(chǎn)生的新核與電子恰在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向和軌跡示意如圖。則（）

A.軌跡

是電子的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外

B.軌跡

是電子的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外

C.軌跡

是新核的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里

D.軌跡

是新核的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里

45.（2015海南）運(yùn)動(dòng)的原子核放出粒子后變成靜止的原子核Y。已知X、Y和粒子的質(zhì)量分別是M、和，真空中的光速為c，粒子的速度遠(yuǎn)小于光速。求反應(yīng)后與反應(yīng)前的總動(dòng)能之差以及粒子的動(dòng)能。

題型五、動(dòng)量守恒定律與能量的綜合應(yīng)用模型三（碰撞、子彈木塊、板塊類）

46.（2018天津)質(zhì)量為0.45

kg的木塊靜止在光滑水平面上，一質(zhì)量為0.05

kg的子彈以200

m/s的水平速度擊中木塊，并留在其中，整個(gè)木塊沿子彈原方向運(yùn)動(dòng)，則木塊最終速度的大小是______m/s若子彈在木塊中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的平均阻力為4.5×103

N,則子彈射入木塊的深度為____

47.（2017·天津卷）如圖所示，物塊A和B通過一根輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩連接，跨放在質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為mA=2

kg、mB=1

kg。初始時(shí)A靜止于水平地面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h(yuǎn)=1.8

m（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。一段時(shí)間后細(xì)繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運(yùn)動(dòng)，之后B恰好可以和地面接觸。取g=10

m/s2?？諝庾枇Σ挥?jì)。求：

（1）B從釋放到細(xì)繩剛繃直時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；

（2）A的最大速度v的大小；

（3）初始時(shí)B離地面的高度H。

48.（2013年山東）如圖所示，光滑水平軌道上放置長(zhǎng)木板A（上表面粗糙）和滑塊C，滑塊B置于A的左端，三者質(zhì)量分別為、、。開始時(shí)C靜止，A、B一起以的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，A與C發(fā)生碰撞（時(shí)間極短）后C向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間，A、B再次達(dá)到共同速度一起向右運(yùn)動(dòng)，且恰好不再與C碰撞。求A與C發(fā)生碰撞后瞬間A的速度大小。

49.（2014·安徽卷）在光滑水平地面上有一凹槽A，中央放一小物塊B.物塊與左右兩邊槽壁的距離如圖所示，L為1.0

m，凹槽與物塊的質(zhì)量均為m，兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.05.開始時(shí)物塊靜止，凹槽以v0＝5

m/s初速度向右運(yùn)動(dòng)，設(shè)物塊與凹槽槽壁碰撞過程中沒有能量損失，且碰撞時(shí)間不計(jì)，g取10

m/s2.求：

(1)物塊與凹槽相對(duì)靜止時(shí)的共同速度；

(2)從凹槽開始運(yùn)動(dòng)到兩者相對(duì)靜止物塊與右側(cè)槽壁碰撞的次數(shù)；

(3)從凹槽開始運(yùn)動(dòng)到兩者剛相對(duì)靜止所經(jīng)歷的時(shí)間及該時(shí)間內(nèi)凹槽運(yùn)動(dòng)的位移大小．

50.（2010全國(guó)1）如圖所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放有一重物，右方有一豎直的墻.重物質(zhì)量為木板質(zhì)量的2倍，重物與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.使木板與重物以共同的速度向右運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻木板與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短.求木板從第一次與墻碰撞到再次碰撞所經(jīng)歷的時(shí)間.設(shè)木板足夠長(zhǎng)，重物始終在木板上.重力加速度為g.51.（2010福建）如圖所示，一個(gè)木箱原來靜止在光滑水平面上，木箱內(nèi)粗糙的底板上放著一個(gè)小木塊。木箱和小木塊都具有一定的質(zhì)量?，F(xiàn)使木箱獲得一個(gè)向右的初速度，則

。（填選項(xiàng)前的字母）

A．小木塊和木箱最終都將靜止

B．小木塊最終將相對(duì)木箱靜止，二者一起向右運(yùn)動(dòng)

C．小木塊在木箱內(nèi)壁將始終來回往復(fù)碰撞，而木箱一直向右運(yùn)動(dòng)

D．如果小木塊與木箱的左壁碰撞后相對(duì)木箱靜止，則二者將一起向左運(yùn)動(dòng)

題型六、動(dòng)量守恒定律與能量的綜合應(yīng)用模型三（碰撞、軌道類）

52.（2015福建）如圖，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平面上，小車AB段是半徑為R的四分之一圓弧光滑軌道，BC段是長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平粗糙軌道，兩段軌道相切于B點(diǎn)，一質(zhì)量為m的滑塊在小車上從A點(diǎn)靜止開始沿軌道滑下，重力加速度為g。

（1）若固定小車，求滑塊運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)小車的最大壓力；

（2）若不固定小車，滑塊仍從A點(diǎn)由靜止下滑，然后滑入BC軌道，最后從C點(diǎn)滑出小車，已知滑塊質(zhì)量,在任一時(shí)刻滑塊相對(duì)地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍，滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求：

滑塊運(yùn)動(dòng)過程中，小車的最大速度vm；

滑塊從B到C運(yùn)動(dòng)過程中，小車的位移大小s。

53.（2016年全國(guó)2）如圖，光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體，斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的小孩和其前面的冰塊均靜止于冰面上．某時(shí)刻小孩將冰塊以相對(duì)冰面的速度向斜面體推出，冰塊平滑地滑上斜面體，在斜面體上上升的最大高度為（h小于斜面體的高度）．已知小孩與滑板的總質(zhì)量為，冰塊的質(zhì)量為，小孩與滑板始終無相對(duì)運(yùn)動(dòng)．取重力加速度的大小．

（?。┣笮泵骟w的質(zhì)量；

（ⅱ）通過計(jì)算判斷，冰塊與斜面體分離后能否追上小孩？

54.（2011海南）一質(zhì)量為2m的物體P靜止于光滑水平地面上，其截面如圖所示。圖中ab為粗糙的水平面，長(zhǎng)度為L(zhǎng)；bc為一光滑斜面，斜面和水平面通過與ab和bc均相切的長(zhǎng)度可忽略的光滑圓弧連接?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的木塊以大小為v0的水平初速度從a點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)，在斜面上上升的最大高度為h，返回后在到達(dá)a點(diǎn)前與物體P相對(duì)靜止。重力加速度為g。求

（i）木塊在ab段受到的摩擦力f；

（ii）木塊最后距a點(diǎn)的距離s。

題型七、實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律

55.(2014·全國(guó)2)

現(xiàn)利用圖(a)所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．在圖(a)中，氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個(gè)滑塊，滑塊A右側(cè)帶有一彈簧片，左側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)的紙帶相連；滑塊B左側(cè)也帶有一彈簧片，上面固定一遮光片，光電計(jì)時(shí)器(未完全畫出)可以記錄遮光片通過光電門的時(shí)間．

圖(a)

實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑塊A的質(zhì)量m1＝0.310

kg，滑塊B的質(zhì)量m2＝0.108

kg，遮光片的寬度d＝1.00

cm；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率f＝50.0

Hz.將光電門固定在滑塊B的右側(cè)，啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，給滑塊A一向右的初速度，使它與B相碰．碰后光電計(jì)時(shí)顯示的時(shí)間為ΔtB＝3.500

ms，碰撞前后打出的紙帶如圖(b)所示．

圖(b)

若實(shí)驗(yàn)允許的相對(duì)誤差絕對(duì)值(×100%)最大為5%，本實(shí)驗(yàn)是否在誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律？寫出運(yùn)算過程．

56.（2010北京）如圖2用“碰撞實(shí)驗(yàn)器“可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。

圖2

①實(shí)驗(yàn)中，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通過僅測(cè)量______

(填選項(xiàng)前的符號(hào))，間接地解決這個(gè)問題。

A．小球開始釋放高度h

B．小球拋出點(diǎn)距地面的高度H

C．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程

②圖2中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球ml多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程OP。然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球ml從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)。接下來要完成的必要步驟是_________。(填選項(xiàng)前的符號(hào))

A．用天平測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量ml、m2

B．測(cè)量小球m1開始釋放高度h

C．測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H

D．分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N

E．測(cè)量平拋射程OM，ON

③若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為_________

(用②中測(cè)量的量表示)；

若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為___________

(用②中測(cè)量的量表示)。

④經(jīng)測(cè)定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖3所示。碰撞前、后m1的動(dòng)量分別為p1與p1′，則p1:p1′=__

__

:11；若碰撞結(jié)束時(shí)m2的動(dòng)量為p2′，則p1′:

p2′=11:_______。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，碰撞前、后總動(dòng)量的比值為____________。

⑤有同學(xué)認(rèn)為，在上述實(shí)驗(yàn)中僅更換兩個(gè)小球的材質(zhì)，其它條件不變，可以使被碰小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程增大。請(qǐng)你用④中已知的數(shù)據(jù)，分析和計(jì)算出被碰小球m2平拋運(yùn)動(dòng)射程ON的最大值為________cm。

第四篇：高三物理真題分類專題-熱力學(xué)綜合（原卷版）

專題15、選修3-3、熱力學(xué)綜合（2010-2019）

題型一、分子動(dòng)理論和氣體壓強(qiáng)

題型二、油膜法測(cè)分子直徑

題型三、理想氣體狀態(tài)方程與熱力學(xué)第一定律

題型四、液柱模型

題型五、氣缸模型

題型一、分子動(dòng)理論和氣體壓強(qiáng)

1.（2019全國(guó)1）下列說法正確的是

A.溫度標(biāo)志著物體內(nèi)大量分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度

B.內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能的總和

C.氣體壓強(qiáng)僅與氣體分子的平均動(dòng)能有關(guān)

D.氣體膨脹對(duì)外做功且溫度降低，分子平均動(dòng)能可能不變

2.（2018北京）關(guān)于分子動(dòng)理論，下列說法正確的是

A.氣體擴(kuò)散的快慢與溫度無關(guān)

B.布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

C.分子間同時(shí)存在著引力和斥力

D.分子間的引力總是隨分子間距增大而增大

3.(2018全國(guó)2)對(duì)于實(shí)際的氣體，下列說法正確的是______。（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。沒選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）

A．氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢(shì)能

B．氣體的內(nèi)能包括分子之間相互作用的勢(shì)能

C．氣體的內(nèi)能包括氣體整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能

D．氣體體積變化時(shí)，其內(nèi)能可能不變

E．氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能

4.的變化分別如圖中兩條曲線所示。下列說法正確的是________。

A．圖中兩條曲線下面積相等

B．圖中虛線對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形

C．圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100

℃時(shí)的情形

D．圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目

E．與0

℃時(shí)相比，100

℃時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0～400

m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大

5.（2015全國(guó)2）關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象，下列說法正確的是

（填正確答案標(biāo)號(hào)，選對(duì)1個(gè)給2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分0分）

A.溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快

B.擴(kuò)散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng)

C.擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的D.擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生

E.液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體的對(duì)流形成的6.（2015山東）墨滴入水，擴(kuò)而散之，徐徐混勻。關(guān)于該現(xiàn)象的分析正確的是_____。（雙選，填正確答案標(biāo)號(hào)）

a.混合均勻主要是由于碳粒受重力作用

b.混合均勻的過程中，水分子和碳粒都做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

c.使用碳粒更小的墨汁，混合均勻的過程進(jìn)行得更迅速

d.墨汁的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)是由于碳粒和水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的7.(2015廣東)為某實(shí)驗(yàn)器材的結(jié)構(gòu)示意圖，金屬內(nèi)筒和隔熱外筒間封閉了一定體積的空氣，內(nèi)筒中有水，在水加熱升溫的過程中，被封閉的空氣（）

A.內(nèi)能增大

B.壓強(qiáng)增大

C.分子間引力和斥力都減小

D.所有分子運(yùn)動(dòng)速率都增大

8.（2011四川）氣體能夠充滿密閉容器，說明氣體分子除相互碰撞的短暫時(shí)間外

A．氣體分子可以做布朗運(yùn)動(dòng)

B．氣體分子的動(dòng)能都一樣大

C．相互作用力十分微弱，氣體分子可以自由運(yùn)動(dòng)

D．相互作用力十分微弱，氣體分子間的距離都一樣大

9.（2011山東）人類對(duì)物質(zhì)屬性的認(rèn)識(shí)是從宏觀到微觀不斷深入的過程。以下說法正確的是。

a．液體的分子勢(shì)能與體積有關(guān)

b．晶體的物理性質(zhì)都是各向異性的c．溫度升高，每個(gè)分子的動(dòng)能都增大

d．露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用

題型二、油膜法測(cè)分子直徑

10.（2019全國(guó)3）用油膜法估算分子大小的實(shí)驗(yàn)中，首先需將純油酸稀釋成一定濃度的油酸酒精溶液，稀釋的目的是________________________________________________________________。實(shí)驗(yàn)中為了測(cè)量出一滴已知濃度的油酸酒精溶液中純油酸的體積，可以________________________________________________________________________________。為得到油酸分子的直徑，還需測(cè)量的物理量是___________________________________。

11.（2015海南）已知地球大氣層的厚度h遠(yuǎn)小于地球半徑R，空氣平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏伽德羅常數(shù)為，地面大氣壓強(qiáng)為，重力加速度大小為g。由此可以估算得，地球大氣層空氣分子總數(shù)為，空氣分子之間的平均距離為。

題型三、理想氣體狀態(tài)方程與熱力學(xué)第一定律

12.（2019全國(guó)2）如p-V圖所示，1、2、3三個(gè)點(diǎn)代表某容器中一定量理想氣體的三個(gè)不同狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的溫度分別是T1、T2、T3。用N1、N2、N3分別表示這三個(gè)狀態(tài)下氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的次數(shù)，則N1______N2，T1______T3，T3，N2______N3。（填“大于”“小于”或“等于”）

13.（2019全國(guó)1）熱等靜壓設(shè)備廣泛用于材料加工中。該設(shè)備工作時(shí)，先在室溫下把惰性氣體用壓縮機(jī)壓入到一個(gè)預(yù)抽真空的爐腔中，然后爐腔升溫，利用高溫高氣壓環(huán)境對(duì)放入爐腔中的材料加工處理，改部其性能。一臺(tái)熱等靜壓設(shè)備的爐腔中某次放入固體材料后剩余的容積為013

m3，爐腔抽真空后，在室溫下用壓縮機(jī)將10瓶氬氣壓入到爐腔中。已知每瓶氬氣的容積為3.2×10-2

m3，使用前瓶中氣體壓強(qiáng)為1.5×107

Pa，使用后瓶中剩余氣體壓強(qiáng)為2.0×106

Pa；室溫溫度為27

℃。氬氣可視為理想氣體。

（1）求壓入氬氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強(qiáng)；

（2）將壓入氬氣后的爐腔加熱到1

227

℃，求此時(shí)爐腔中氣體的壓強(qiáng)。

14.（2018全國(guó)3）如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過程如p-V圖中從a到b的直線所示。在此過程中______。

A．氣體溫度一直降低

B．氣體內(nèi)能一直增加

C．氣體一直對(duì)外做功

D．氣體一直從外界吸熱

E．氣體吸收的熱量一直全部用于對(duì)外做功

15.(2017·全國(guó)3)如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過等容過程ab到達(dá)狀態(tài)b再經(jīng)過等溫過程bc到達(dá)狀態(tài)c，最后經(jīng)等壓過程ca回到狀態(tài)a。下列說法正確的是________。

A．在過程ab中氣體的內(nèi)能增加

B．在過程ca中外界對(duì)氣體做功

C．在過程ab中氣體對(duì)外界做功

D．在過程bc中氣體從外界吸收熱量

E．在過程ca中氣體從外界吸收熱量

16.（2016·全國(guó)1）一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其p

-T圖象如圖所示，其中對(duì)角線ac的延長(zhǎng)線過原點(diǎn)O。下列判斷正確的是________。(填正確答案標(biāo)號(hào))

A．氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等

B．氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能

C．在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對(duì)氣體做的功

D．在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對(duì)外界做的功

E．在過程bc中外界對(duì)氣體做的功等于在過程da中氣體對(duì)外界做的功

17.(2016·全國(guó)2)關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是________。

A．氣體吸熱后溫度一定升高

B．對(duì)氣體做功可以改變其內(nèi)能

C．理想氣體等壓膨脹過程一定放熱

D．熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體

E．如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定達(dá)到熱平衡

18.（2015重慶）某駕駛員發(fā)現(xiàn)中午時(shí)車胎內(nèi)的氣壓高于清晨時(shí)的，且車胎體積增大.若這段時(shí)間胎內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體，那么（）

A.外界對(duì)胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能減小

B.外界對(duì)胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能增大

C.胎內(nèi)氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能減小

D.胎內(nèi)氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能增大

19.（2015重慶）北方某地的冬天室外氣溫很低，吹出的肥皂泡會(huì)很快凍結(jié).若剛吹出時(shí)肥皂泡內(nèi)氣體溫度為，壓強(qiáng)為，肥皂泡凍結(jié)后泡內(nèi)氣體溫度降為.整個(gè)過程中泡內(nèi)氣體視為理想氣體，不計(jì)體積和質(zhì)量變化，大氣壓強(qiáng)為.求凍結(jié)后肥皂膜內(nèi)外氣體的壓強(qiáng)差.20.(2015山東)扣在水平桌面上的熱杯蓋有時(shí)會(huì)發(fā)生被頂起的現(xiàn)象；如圖，截面積為S的熱杯蓋扣在水平桌面上，開始時(shí)內(nèi)部封閉氣體的溫度為300K，壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)P0。當(dāng)封閉氣體溫度上升至303K時(shí)，杯蓋恰好被整體頂起，放出少許氣體后又落回桌面，其內(nèi)部壓強(qiáng)立即減為P0，溫度仍為303K。再經(jīng)過一段時(shí)間，內(nèi)部氣體溫度恢復(fù)到300K。整個(gè)過程中封閉氣體均可視為理想氣體。求：

（?。┊?dāng)溫度上升到303K且尚未放氣時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)；

（ⅱ）當(dāng)溫度恢復(fù)到300K時(shí)，豎直向上提起杯蓋所需的最小力。

21.(2015北京)下列說法正確的是（）

A.物體放出熱量，其內(nèi)能一定減小

B.物體對(duì)外做功，其內(nèi)能一定減小

C.物體吸收熱量，同時(shí)對(duì)外做功，其內(nèi)能可能增加

D.物體放出熱量，同時(shí)對(duì)外做功，其內(nèi)能可能不變

22.（2013江蘇）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A。

其中，和為等溫過程，和為絕熱過程（氣體與外界無熱量交換）。

這就是著名的“卡諾循環(huán)”。

（1）該循環(huán)過程中，下列說法正確的是______。

（A）過程中，外界對(duì)氣體做功

（B）

過程中，氣體分子的平均動(dòng)能增大

（C）

過程中，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多

（D）

過程中，氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化

（2）該循環(huán)過程中，內(nèi)能減小的過程是_______

（選填“”、“”、“”或“”）。

若氣體在過程中吸收63kJ的熱量，在過程中放出38kJ的熱量，則氣體完成一次循環(huán)對(duì)外做的功為_______

kJ。

（3）若該循環(huán)過程中的氣體為1mol，氣體在A狀態(tài)時(shí)的體積為10L，在B狀態(tài)時(shí)壓強(qiáng)為A狀態(tài)時(shí)的。

求氣體在B狀態(tài)時(shí)單位體積內(nèi)的分子數(shù)。

（已知阿伏加德羅常數(shù)，計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

題型四、液柱模型

（2016·全國(guó)3）一U形玻璃管豎直放置，左端開口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞。初始時(shí)，管內(nèi)汞柱及空氣柱長(zhǎng)度如圖所示。用力向下緩慢推活塞，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時(shí)為止。求此時(shí)右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞向下移動(dòng)的距離。已知玻璃管的橫截面積處處相同；在活塞向下移動(dòng)的過程中，沒有發(fā)生氣體泄漏；大氣壓強(qiáng)p0＝75.0

cmHg。環(huán)境溫度不變。

（2019全國(guó)3）如圖，一粗細(xì)均勻的細(xì)管開口向上豎直放置，管內(nèi)有一段高度為2.0

cm的水銀柱，水銀柱下密封了一定量的理想氣體，水銀柱上表面到管口的距離為2.0

cm。若將細(xì)管倒置，水銀柱下表面恰好位于管口處，且無水銀滴落，管內(nèi)氣體溫度與環(huán)境溫度相同。已知大氣壓強(qiáng)為76

cmHg，環(huán)境溫度為296

K。

（i）求細(xì)管的長(zhǎng)度；

（i）若在倒置前，緩慢加熱管內(nèi)被密封的氣體，直到水銀柱的上表面恰好與管口平齊為止，求此時(shí)密封氣體的溫度。

23.（2018全國(guó)3）在兩端封閉、粗細(xì)均勻的U形細(xì)玻璃管內(nèi)有一股水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當(dāng)U形管兩端豎直朝上時(shí)，左、右兩邊空氣柱的長(zhǎng)度分別為l1=18.0

cm和l2=12.0

cm，左邊氣體的壓強(qiáng)為12.0

cmHg?，F(xiàn)將U形管緩慢平放在水平桌面上，沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊。求U形管平放時(shí)兩邊空氣柱的長(zhǎng)度。在整個(gè)過程中，氣體溫度不變。

24.（2018全國(guó)1）如圖，容積為V的汽缸由導(dǎo)熱材料制成，面積為S的活塞將汽缸分成容積相等的上下兩部分，汽缸上部通過細(xì)管與裝有某種液體的容器相連，細(xì)管上有一閥門K。開始時(shí)，K關(guān)閉，汽缸內(nèi)上下兩部分氣體的壓強(qiáng)均為?，F(xiàn)將K打開，容器內(nèi)的液體緩慢地流入汽缸，當(dāng)流入的液體體積為時(shí)，將K關(guān)閉，活塞平衡時(shí)其下方氣體的體積減小了。不計(jì)活塞的質(zhì)量和體積，外界溫度保持不變，重力加速度大小為g。求流入汽缸內(nèi)液體的質(zhì)量。

K

25.（2014全國(guó)）粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好、裝有適量水銀的U型管豎直放置，右端與大氣相通，左端封閉氣柱長(zhǎng)（可視為理想氣體），兩管中水銀面等高?，F(xiàn)將右端與一低壓艙（未畫出）接通，穩(wěn)定后右管水銀面高出左管水銀面。（環(huán)境溫度不變，大氣壓強(qiáng)）

①求穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強(qiáng)（用“cmHg”作單位）。

②此過程中左管內(nèi)的氣體對(duì)外界______________（填“做正功”“做負(fù)功”或“不做功”），氣體將_____________________（填“吸熱”或

“放熱”）。

26.（2011全國(guó)）如圖，一上端開口，下端封閉的細(xì)長(zhǎng)玻璃管，下部有長(zhǎng)l1=66cm的水銀柱，中間封有長(zhǎng)l2=6．6cm的空氣柱，上部有長(zhǎng)l3=44cm的水銀柱，此時(shí)水銀面恰好與管口平齊。已知大氣壓強(qiáng)為Po=76cmHg。如果使玻璃管繞低端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)一周，求在開口向下和轉(zhuǎn)回到原來位置時(shí)管中空氣柱的長(zhǎng)度。封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中沒有發(fā)生漏氣。

27.（2011山東）氣體溫度計(jì)結(jié)構(gòu)如圖所示。玻璃測(cè)溫泡A內(nèi)充有理想氣體，通過細(xì)玻璃管B和水銀壓強(qiáng)計(jì)相連。開始時(shí)A處于冰水混合物中，左管C中水銀面在O點(diǎn)處，右管D中水銀面高出O點(diǎn)h1=14cm。后將A放入待測(cè)恒溫槽中，上下移動(dòng)D，使C中水銀面仍在O點(diǎn)處，測(cè)得D中水銀面高出O點(diǎn)h2=44cm。（已知外界大氣壓為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于76cmHg）

①求恒溫槽的溫度。

②此過程A內(nèi)氣體內(nèi)能

（填“增大”或“減小”），氣體不對(duì)外做功，氣體將

(填“吸熱”或“放熱”)。

題型五、氣缸模型

28.（2019全國(guó)2）如圖，一容器由橫截面積分別為2S和S的兩個(gè)汽缸連通而成，容器平放在地面上，汽缸內(nèi)壁光滑。整個(gè)容器被通過剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分，分別充有氫氣、空氣和氮?dú)?。平衡時(shí)，氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為p0和V0，氫氣的體積為2V0，空氣的壓強(qiáng)為p。現(xiàn)緩慢地將中部的空氣全部抽出，抽氣過程中氫氣和氮?dú)獾臏囟缺３植蛔儯钊麤]有到達(dá)兩汽缸的連接處，求：

（1）抽氣前氫氣的壓強(qiáng)；

（2）抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積。

29.（2019全國(guó)1）某容器中的空氣被光滑活塞封住，容器和活塞絕熱性能良好，空氣可視為理想氣體。初始時(shí)容器中空氣的溫度與外界相同，壓強(qiáng)大于外界?，F(xiàn)使活塞緩慢移動(dòng)，直至容器中的空氣壓強(qiáng)與外界相同。此時(shí)，容器中空氣的溫度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界溫度，容器中空氣的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空氣的密度。

30.（2018全國(guó)2）如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動(dòng)，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)他們之間的摩擦。開始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T0。現(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對(duì)外所做的功。重力加速度大小為g。

31.（2017·全國(guó)卷2）如圖，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空。現(xiàn)將隔板抽開，氣體會(huì)自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)汽缸。待氣體達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積。假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣。下列說法正確的是________。

A．氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同

B．氣體在被壓縮的過程中內(nèi)能增大

C．在自發(fā)擴(kuò)散過程中，氣體對(duì)外界做功

D．氣體在被壓縮的過程中，外界對(duì)氣體做功

E．氣體在被壓縮的過程中，氣體分子的平均動(dòng)能不變

32.(2015全國(guó)1）如圖，一固定的豎直氣缸有一大一小兩個(gè)同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個(gè)活塞，已知大活塞的質(zhì)量為m1=2.50kg，橫截面積為s1=80.0cm2，小活塞的質(zhì)量為m2=1.50kg，橫截面積為s2=40.0cm2；兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為l=40.0cm，氣缸外大氣壓強(qiáng)為p=1.00×105Pa，溫度為T=303K。初始時(shí)大活塞與大圓筒底部相距，兩活塞間封閉氣體的溫度為T1=495K，現(xiàn)氣缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢下移，忽略兩活塞與氣缸壁之間的摩擦，重力加速度g取10m/s2，求

（i）在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度

（ii）缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)

33.（2015海南）如圖，一底面積為S、內(nèi)壁光滑的圓柱形容器豎直放置在水平地面上，開口向上，內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的相同活塞A和B

；在A與B之間、B與容器底面之間分別封有一定量的同樣的理想氣體，平衡時(shí)體積均為V。已知容器內(nèi)氣體溫度始終不變，重力加速度大小為g，外界大氣壓強(qiáng)為。現(xiàn)假設(shè)活塞B發(fā)生緩慢漏氣，致使B最終與容器底面接觸。求活塞A移動(dòng)的距離。

34.（2013山東）我國(guó)“蛟龍”號(hào)深海探測(cè)船載人下潛超七千米，再創(chuàng)載人深潛新紀(jì)錄。在某次深潛實(shí)驗(yàn)中，“蛟龍”號(hào)探測(cè)到990m深處的海水溫度為280K。某同學(xué)利用該數(shù)據(jù)來研究氣體狀態(tài)隨海水溫度的變化，如圖所示，導(dǎo)熱性良好的氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體，不計(jì)活塞的質(zhì)量和摩擦，氣缸所處海平面的溫度To=300K，壓強(qiáng)P0=1

atm，封閉氣體的體積Vo=3m2。如果將該氣缸下潛至990m深處，此過程中封閉氣體可視為理想氣體。

①求990m深處封閉氣體的體積（1

atm相當(dāng)于10m深的海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)）。

②下潛過程中封閉氣體___________(填“吸熱”或“放熱”)，傳遞的熱量__________（填“大于”或“小于”）外界對(duì)氣體所做的功。

第五篇：高三物理真題分類專題-曲線運(yùn)動(dòng)功和能（原卷版）

2019年高考物理試題分類解析

專題04

曲線運(yùn)動(dòng)

功和能

1.2019全國(guó)1卷25.（20分）豎直面內(nèi)一傾斜軌道與一足夠長(zhǎng)的水平軌道通過一小段光滑圓弧平滑連接，小物塊B靜止于水平軌道的最左端，如圖（a）所示。t=0時(shí)刻，小物塊A在傾斜軌道上從靜止開始下滑，一段時(shí)間后與B發(fā)生彈性碰撞（碰撞時(shí)間極短）；當(dāng)A返回到傾斜軌道上的P點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）時(shí)，速度減為0，此時(shí)對(duì)其施加一外力，使其在傾斜軌道上保持靜止。物塊A運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖（b）所示，圖中的v1和t1均為未知量。已知A的質(zhì)量為m，初始時(shí)A與B的高度差為H，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力。

（1）求物塊B的質(zhì)量；

（2）在圖（b）所描述的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，求物塊A克服摩擦力所做的功；

（3）已知兩物塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相等，在物塊B停止運(yùn)動(dòng)后，改變物塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，然后將A從P點(diǎn)釋放，一段時(shí)間后A剛好能與B再次碰上。求改變前后動(dòng)摩擦因數(shù)的比值。

2.全國(guó)2卷18．從地面豎直向上拋出一物體，其機(jī)械能E總等于動(dòng)能Ek與重力勢(shì)能Ep之和。取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，該物體的E總和Ep隨它離開地面的高度h的變化如圖所示。重力加速度取10

m/s2。由圖中數(shù)據(jù)可得（）

A．物體的質(zhì)量為2

kg

B．h=0時(shí)，物體的速率為20

m/s

C．h=2

m時(shí)，物體的動(dòng)能Ek=40

J

D．從地面至h=4

m，物體的動(dòng)能減少100

J

3.全國(guó)2卷19．如圖（a），在跳臺(tái)滑雪比賽中，運(yùn)動(dòng)員在空中滑翔時(shí)身體的姿態(tài)會(huì)影響其下落的速度和滑翔的距離。某運(yùn)動(dòng)員先后兩次從同一跳臺(tái)起跳，每次都從離開跳臺(tái)開始計(jì)時(shí)，用v表示他在豎直方向的速度，其v-t圖像如圖（b）所示，t1和t2是他落在傾斜雪道上的時(shí)刻。則（）

A．第二次滑翔過程中在豎直方向上的位移比第一次的小

B．第二次滑翔過程中在水平方向上的位移比第一次的大

C．第二次滑翔過程中在豎直方向上的平均加速度比第一次的大

D．豎直方向速度大小為v1時(shí)，第二次滑翔在豎直方向上所受阻力比第一次的大

4.全國(guó)3卷17．從地面豎直向上拋出一物體，物體在運(yùn)動(dòng)過程中除受到重力外，還受到一大小不變、方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相反的外力作用。距地面高度h在3

m以內(nèi)時(shí)，物體上升、下落過程中動(dòng)能Ek隨h的變化如圖所示。重力加速度取10

m/s2。該物體的質(zhì)量為

A．2

kg

B．1.5

kg

C．1

kg

D．0.5

kg

5.全國(guó)3卷25.（20分）

靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0

kg，mB=4.0

kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時(shí)刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動(dòng)能之和為Ek=10.0

J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動(dòng)。A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10

m/s2。A、B運(yùn)動(dòng)過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。

（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；

（2）物塊A、B中的哪一個(gè)先停止？該物塊剛停止時(shí)A與B之間的距離是多少？

（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？

6.天津卷10.（16分）完全由我國(guó)自行設(shè)計(jì)、建造的國(guó)產(chǎn)新型航空母艦已完成多次海試，并取得成功。航母上的艦載機(jī)采用滑躍式起飛，故甲板是由水平甲板和上翹甲板兩部分構(gòu)成，如圖1所示。為了便于研究艦載機(jī)的起飛過程，假設(shè)上翹甲板是與水平甲板相切的一段圓弧，示意如圖2，長(zhǎng)，水平投影，圖中點(diǎn)切線方向與水平方向的夾角（）。若艦載機(jī)從點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)到達(dá)點(diǎn)進(jìn)入。已知飛行員的質(zhì)量，求

（1）艦載機(jī)水平運(yùn)動(dòng)的過程中，飛行員受到的水平力所做功；

（2）艦載機(jī)剛進(jìn)入時(shí)，飛行員受到豎直向上的壓力多大。

7.江蘇卷6．如圖所示，摩天輪懸掛的座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．座艙的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)半徑為R，角速度大小為ω，重力加速度為g，則座艙

（A）運(yùn)動(dòng)周期為

（B）線速度的大小為ωR

（C）受摩天輪作用力的大小始終為mg

（D）所受合力的大小始終為mω2R

所受合力的大小始終為F向=mω2R

8.江蘇卷8．如圖所示，輕質(zhì)彈簧的左端固定，并處于自然狀態(tài)．小物塊的質(zhì)量為m，從A點(diǎn)向左沿水平地面運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧后被彈回，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)恰好靜止．物塊向左運(yùn)動(dòng)的最大距離為s，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，彈簧未超出彈性限度．在上述過程中（）

（A）彈簧的最大彈力為μmg

（B）物塊克服摩擦力做的功為2μmgs

（C）彈簧的最大彈性勢(shì)能為μmgs

（D）物塊在A點(diǎn)的初速度為

9.2019年高考江蘇省物理卷第10題.（8分）

某興趣小組用如圖10-1所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理

（1）有兩種工作頻率均為50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供實(shí)驗(yàn)選用：

A.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

B.電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

為使紙帶在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力較小，應(yīng)選擇_______(選填“A”或“B”)

(2)保持長(zhǎng)木板水平，將紙帶固定在小車后端，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔。實(shí)驗(yàn)中，為消除摩擦力的影響，在砝碼盤中慢慢加入沙子，直到小車開始運(yùn)動(dòng)。同學(xué)甲認(rèn)為，此時(shí)摩擦力的影響已經(jīng)得到消除。同學(xué)乙認(rèn)為還應(yīng)從盤中取出適量沙子，直至輕推小車觀察到小車做勻速運(yùn)動(dòng)。看法正確的同學(xué)是______(選填“甲”或“乙”)。

（3）消除摩擦力的影響后，在砝碼盤中加入砝碼，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，松開小車，小車運(yùn)動(dòng)，紙帶被打出一系列點(diǎn)，其中一段如題10-2圖所示。圖中紙帶按實(shí)際尺寸畫出，紙帶上A點(diǎn)的速度=______m/s.（4）測(cè)出小車的質(zhì)量為M，再測(cè)出紙帶上起點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為L(zhǎng)。小車動(dòng)能的變化量可用算出。砝碼盤中砝碼的質(zhì)量為m，重力加速度為g.實(shí)驗(yàn)中，小車的質(zhì)量應(yīng)(選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“接近”)砝碼、砝碼盤和沙子的總質(zhì)量，小車所受合力的功可用算出。多次測(cè)量，若W與均基本相等則驗(yàn)證了動(dòng)能定理。

10.2019年高考北京理綜卷第21題．（18分）

用如圖1所示裝置研究平地運(yùn)動(dòng)。將白紙和復(fù)寫紙對(duì)齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時(shí)，鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)。移動(dòng)擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。

（1）下列實(shí)驗(yàn)條件必須滿足的有____________。

A．斜槽軌道光滑

B．斜槽軌道末段水平

C．擋板高度等間距變化

D．每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球

（2）為定量研究，建立以水平方向?yàn)閤軸、豎直方向?yàn)閥軸的坐標(biāo)系。

a．取平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，將鋼球靜置于Q點(diǎn)，鋼球的________（選填“最上端”、“最下端”或者“球心”）對(duì)應(yīng)白紙上的位置即為原點(diǎn)；在確定y軸時(shí)______（選填“需要”或者“不需要”）y軸與重錘線平行。

b．若遺漏記錄平拋軌跡的起始點(diǎn)，也可按下述方法處理數(shù)據(jù)：如圖2所示，在軌跡上取A、B、C三點(diǎn)，AB和BC的水平間距相等且均為x，測(cè)得AB和BC的豎直間距分別是y1和y2，則______（選填“大于”、“等于”或者“小于”）?？汕蟮娩撉蚱綊伒某跛俣却笮開___________（已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，結(jié)果用上述字母表示）。

（3）為了得到平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，同學(xué)們還提出了以下三種方案，其中可行的是____________。

A．從細(xì)管水平噴出穩(wěn)定的細(xì)水柱，拍攝照片，即可得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡

B．用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時(shí)刻的位置，平滑連接各位置，即可得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡

C．將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置，筆尖緊靠白紙板，鉛筆以一定初速度水平拋出，將會(huì)在白紙上留下筆尖的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡

（4）伽利略曾研究過平拋運(yùn)動(dòng)，他推斷：從同一炮臺(tái)水平發(fā)射的炮彈，如果不受空氣阻力，不論它們能射多遠(yuǎn)，在空中飛行的時(shí)間都一樣。這實(shí)際上揭示了平拋物體_________。

A．在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B．在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)

C．在下落過程中機(jī)械能守恒

（5）牛頓設(shè)想，把物體從高山上水平拋出，速度一次比一次大，落地點(diǎn)就一次比一次遠(yuǎn)，如果速度足夠大，物體就不再落回地面，它將繞地球運(yùn)動(dòng)，成為人造地球衛(wèi)星。

同樣是受地球引力，隨著拋出速度增大，物體會(huì)從做平拋運(yùn)動(dòng)逐漸變?yōu)樽鰣A周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)分析原因。