人教版高中物理选修3-5(全册知识点考点梳理、重点题型分类巩固练习)(提高版)(家教、补习、复习用)

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I1?2m2gh0(1??cot?) ⑧ 总冲量为

I?I1?I2?I3?I4?I1(1?k?k2?k3) ⑨

由

1?k?k?k?...k 得

23n?11?kn? ⑩ 1?k1?knI?2m2gh0(1??cot?) ⑾

1?k 代入数据得

I?0.43(3?6)N?s

【总结升华】此题重难点在数学运算。核心思路是按等比数列进行运算。属要求较高题目。

例9.如图所示，在同一水平面内有相互平行且足够长的两条滑轨M、N和P、Q相距l?0.5m，垂直于滑轨平面竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B?1T，垂直于滑轨放置的金属棒ab和cd质量为

m1?10kg和m2?2kg，每根金属棒的电阻均为R?1?，其它电阻不计，开始时两棒都静止，且ab和

cd与滑轨间的动摩擦因数分别?1?0.01和?2?0.05，求：

(1)当一外力作用cd棒t?5s的时间,恰好使ab棒以v1?10m/s的速度做匀速运动，那么外力的冲量多大？

(2)若在5s末令cd棒突然停止运动，ab继续运动直到停止的过程中，通过其横截面的电量为

10C，则在此过程中两根金属棒消耗的电能是多少？（设两棒不相碰，g?10m/s2）

【思路点拨】此题以双杆为载体将受力分析、动量、能量、电磁感应等相结合的综合题目，注意隐含条件。

【答案】(1)I0?146N?s； (2) W?460J．

【解析】

(1)ab棒是由于cd棒切割磁感线运动产生感应电动势并在闭合电路产生感受应电流后，使其受到

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安培力作用而做加速运动。由分析知当它匀速时受安培力和摩擦力平衡： BIl??1m1g ┅①

此时隐含cd也要匀速运动（设其速度为v2，外力的冲量为I0）， 对两棒组成的系统，由动理定理得：

I0?(?1m1g??2m2g)t?m1v1?m2v2 ┅② 但

I?Bl(v2?v1) ┅③

2R 解①–③得

I0?146N?s

(2)当cd突然停止，ab中流过的感应电流方向立即反向，因而受安培力反向使ab做变减速运动直到停止，设滑动的距离为x，由法拉第电磁感应定律得：

E??ФBlx ┅④ ??t?t 因流过的电量为

E?t ┅⑤ 2R 设两棒在该过程消耗的电能为W，由能量守恒得：

1W?m1v12??1m1gx ┅⑥

2Q?l?t? 解④–⑤得

W?460J

【总结升华】此题以双杆为载体将受力分析、动量、能量、电磁感应等综合起来，其中ab棒匀速隐含cd棒也匀速是关键，也是易错点，此类题为高考的一大趋势。

举一反三：

【变式】如图，在离水平地面h高的地方上有一相距L的光滑轨道，左端接有已充电的电容器，电容为C，充电后两端电压为U1。轨道平面处于垂直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中。在轨道右端放一质量为m的金属棒，当闭合K，棒离开轨道后电容器的两极电压变为U2，求棒落在地面离平台多远的位置。

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【答案】S?v

2hBLC(U1?U2)2h ?gmg【解析】当L闭合时，电容器由于放电，形成放电电流，因而金属棒受磁场力作用做变加速运动，

并以一定速度离开导轨做平抛运动，所以棒在导轨上运动时有 ，

F合?t??P

即

BIL?t?BL(CU1?CU2)?BLC(U1?U2)?mv

棒做平抛运动时有：

vt?S

1h?gt2

2 所以

S?v

2hBLC(U1?U2)2h． ?gmg人教版高中物理选修3-5

知识点梳理

重点题型（常考知识点）巩固练习

【巩固练习】

一、选择题：

1．一物体的动量发生了变化，下列说法正确的是（ ） A.所受的合外力一定发生变化 B.所受合外力的冲量一定不是零 C.物体的速度一定发生变化 D.物体的加速度一定发生变化

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2．质量为m的物体沿倾角为?的斜面匀速下滑了时间t，下列说法正确的是（ ） A.物体所受弹力的冲量大小为mgcos??t B.物体所受弹力的冲量为零

C.物体所受弹力和摩擦力的冲量大小为mg?t D.重力对物体的冲量大小为mgsin??t

3．一个质量为m的物体放在水平桌面上，现用一个水平恒力F作用于它，作用时间为t，但物体始终静止。那么在这段时间内（ ）

A.力F对物体所做的功为零 B.力F对物体的冲量为零 C.合力对物体所做的功为零 D.合力对物体的冲量为零

4．质量为m的钢球自高处下落，以速率v1碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地的速率为v2，在碰撞过程中，地面对钢球的冲量的方向和大小为（ ） A.向下，m(v1?v2) B. 向下，m(v1?v2) C. 向上，m(v1?v2) D. 向上，m(v1?v2)

5，以质量为m的铁锤，以速度v竖直打在木桩上，经过?t时间而停止。则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力大小是（ ） A．mg??t B．

mvmvmv C．?mg D．?mg

?t?t?t6．物体在恒定的合力F作用下作直线运动，在时间?t1内速度由0增大到v，在时间?t2内速度由v增大到2v。设F在?t1内做的功是W1, 冲量是I1；F在?t2内做的功是W2, 冲量是I2。那么（ ） A．I1I2,W1?W2 B．I1I2, W1W2 C．I1?I2,W1?W2 D．I1?I2,W1W2

7．如图所示，把重物G压在纸带上，用一个水平力缓慢拉动纸带，重物跟着一起运动，若迅速

拉动纸带，纸带将会从重物下抽出，下列关于这些现象的说法正确的是（ ）

A．在缓慢拉动纸带时，重物和纸带间的摩擦力小 B．在迅速拉动纸带时，重物和纸带间的摩擦力小 C．在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的冲量大 D．在迅速拉动纸带时，纸带给重物的冲量小

8、(2015 池州一模) 把皮球从地面以某一初速度竖直上抛，经过一段时间后皮球又落回抛出点，上升最大高度的一半处记为A点．以地面为零势能面．设运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比，则（ ）

A．皮球上升过程中的克服重力做功大于下降过程中重力做功 B．皮球上升过程中重力的冲量大于下降过程中重力的冲量

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C．皮球上升过程与下降过程空气阻力的冲量大小相等 D．皮球下降过程中重力势能与动能相等的位置在A点下方

9、(2015 县校级模拟)在高台跳水中，运动员从高台向上跃起，在空中完成 动作后，进入水中在浮力作用下做减速运动，速度减为零后返回水面．设运动员在空中运动过程为?，在进入水中做减速运动过程为 ??．不计空气阻力和水的粘滞阻力，则下述判断错误的是（ ）

A. 在过程 ? 中，运动员受到的冲量等于动量的改变量

B. 在过程 ? 中，运动员受到重力冲量的大小与过程 ?? 中浮力冲量的大小相等 C. 在过程 ? 中，每秒钟运动员动量的变化量相同

D. 在过程 ? 和在过程 ?? 中运动员动量变化的大小相等

10、(2015 蒙城县校级模拟) 如图所示，水平桌面上放着一对平行金属导轨，左端与一电源相连，中间还串有一开关K．导轨上放着一根金属棒ab，空间存在着匀强磁场．已知两导轨间距为d，电源电动势为E，导轨电阻及电源内阻均不计，ab棒的电阻为R，质量为m，棒与导轨间摩擦不计．闭合开关K，ab棒向右运动并从桌边水平飞出，已知桌面离地高度为h，金属棒落地点的水平位移为s．下面的结论中正确是（ ）

二、填空题

11．以10m/s的初速度在月球上竖直上抛一个质量为0.5kg的石块，它落在月球表面上的速率也是10m/s，在这段时间内，石块速度的变化量为_____，其方向是_____，它的动量的增量等于_____，其方向是_____，石块受到的月球引力的冲量是_____，方向是_____。

12． A、B两物体在光滑水平面上相向滑行，A物体速度大小为8m/s，B物体速度大小为4m/s，两物体相碰后均静止，则两物体所受冲量大小之比为_______，两物体质量之比为_______.

13．质量为50kg的特技演员从5m高墙上自由落下，着地后不再弹起，假如他能承受的地面支持力最大为体重的4倍，则落地时他所受到的最大合力不应超过_____N，为安全计，他落地时间最少不应少于_____（g?10m/s）

三、解答题：

14．一辆轿车强行超车时，与另一辆迎面驶来的轿车相撞，两车相撞后连为一体，两车车身因相互挤压，皆缩短了0.5m，据测算两车相撞前的速度均约为30m/s，求：

（1）若人与车一起做减速运动，车祸过程中车内质量约60kg的人受到的平均冲力是多大？ （2）若此人系有安全带，安全带在车祸过程中与人体作用时间是1s，求这时人体受到的平均冲力为多大？

15．一列火车沿水平轨道匀速前进，火车的总质量为M，在车尾，有一节质量为m的车厢脱钩。当列车司机发现时，列车已行驶时间t，于是他立即关闭发动机．如果列车所受阻力与其重力成正比，且关闭发动机前，机车牵引力恒定，求当列车两部分都停止运动时，机车比末节车厢多运动了多长时间？

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