2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 專項(xiàng)攻關(guān)高分秘籍 專題08 靜電場(chǎng)學(xué)案.doc

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專題08 靜電場(chǎng) 【備考建議】 備考過程中，結(jié)合往年的高考命題，備考中需把握下面幾點(diǎn)：1、電場(chǎng)力和電場(chǎng)能的性質(zhì)，庫(kù)侖定律和電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系。2、電容器和靜電屏蔽，對(duì)電容器的兩個(gè)公式和的關(guān)系，對(duì)于靜電感應(yīng)的分析和在靜電屏蔽中的應(yīng)用。3、帶點(diǎn)粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，包括帶點(diǎn)粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)和帶電粒子在加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)。 【經(jīng)典例題】 考點(diǎn)一：　沖量與動(dòng)量變化的計(jì)算 【典例1】 【2017新課標(biāo)Ⅲ卷】（多選）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 kgm/s C．t=3 s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為5 kgm/s D．t=4 s時(shí)物塊的速度為零 【答案】AB 考點(diǎn)二　動(dòng)量定理的理解與應(yīng)用 【典例2】 (2018吉林長(zhǎng)春質(zhì)檢)“蹦床”已成為奧運(yùn)會(huì)的比賽項(xiàng)目.質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從床墊正上方h1高處自由落下,落墊后反彈的高度為h2,設(shè)運(yùn)動(dòng)員每次與床墊接觸的時(shí)間為t,求在運(yùn)動(dòng)員與床墊接觸的時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員對(duì)床墊的平均作用力.(空氣阻力不計(jì),重力加速度為g) 考點(diǎn)三　動(dòng)量守恒的判斷與動(dòng)量守恒定律的理解 【典例3】 (2018安徽淮南模擬)(多選)如圖所示,在光滑的水平面上放有一物體M,物體上有一光滑的半圓弧軌道,軌道半徑為R,最低點(diǎn)為C,兩端A,B等高,現(xiàn)讓小滑塊m從A點(diǎn)由靜止下滑,在此后的過程中,則(　 　) A.M和m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,動(dòng)量守恒 B.M和m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,動(dòng)量不守恒 C.m從A到C的過程中M向左運(yùn)動(dòng),m從C到B的過程中M向右運(yùn)動(dòng) D.m從A到C的過程中,M向左運(yùn)動(dòng),m從C到B的過程中M向左運(yùn)動(dòng) 考點(diǎn)四 “子彈打木塊”類問題的綜合分析 【典例4】 (2018四川樂山市檢測(cè))如圖所示,質(zhì)量為3m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的木塊置于光滑的水平面上,質(zhì)量為m的子彈以初速度v0水平向右射入木塊,穿出木塊的速度為v0,設(shè)木塊對(duì)子彈的阻力始終保持不變. (1)求子彈穿透木塊后,木塊速度的大小; (2)求子彈穿透木塊的過程中,木塊滑行的距離s; (3)若改將木塊固定在水平傳送帶上,使木塊始終以某一恒定速度(小于v0)水平向右運(yùn)動(dòng),子彈仍以初速度v0水平向右射入木塊.如果子彈恰能穿透木塊,求此過程所經(jīng)歷的時(shí)間. 【解析】(1)由動(dòng)量守恒定律得 mv0=mv0+3mv,解得v=. 【解析】(2)對(duì)子彈,由動(dòng)能定理得 -Ff(s+L)=m(v0)2-m 對(duì)木塊,由動(dòng)能定理得Ffs=3mv2 聯(lián)立解得Ff=,s=. 【解析】(3)對(duì)子彈,由動(dòng)量定理得-Fft=m(u-v0), 由動(dòng)能定理得Ff(ut+L)=m(-u2) 聯(lián)立解得t=. 考點(diǎn)五 “彈簧類”問題的綜合分析 【典例5】 (2018山東煙臺(tái)模擬)如圖所示,光滑水平直軌道上有三個(gè)質(zhì)量均為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)量不計(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恰好相碰并粘連在一起,然后繼續(xù)運(yùn)動(dòng).假設(shè)B和C碰撞過程時(shí)間極短.求從A開始?jí)嚎s彈簧直至與彈簧分離的過程中. (1)整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能; (2)彈簧被壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能 【解析】(1)從A壓縮彈簧到A與B具有相同速度v1時(shí),對(duì)A,B與彈簧組成的系統(tǒng),由動(dòng)量守恒定律得 mv0=2mv1 ① 此時(shí)B與C發(fā)生完全非彈性碰撞,設(shè)碰撞后的瞬時(shí)速度為v2,損失的機(jī)械能為ΔE,對(duì)B,C組成的系統(tǒng),由動(dòng)量守恒和能量守恒定律得mv1=2mv2 ② m=ΔE+(2m) ③ 聯(lián)立①②③式解得ΔE=m. ④ 考點(diǎn)六 “滑塊—滑板”類問題的綜合分析 【典例6】 (2018河北衡水模擬)如圖所示,在光滑的水平面上放置一個(gè)質(zhì)量為2m的木板B,B的左端放置一個(gè)質(zhì)量為m的物塊A,已知A,B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)有質(zhì)量為m的小球以水平速度v0飛來與物塊A碰撞后立即粘住,在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中物塊A始終未滑離木板B,且物塊A可視為質(zhì)點(diǎn),求: (1)物塊A相對(duì)木板B靜止后的速度大小; (2)木板B至少多長(zhǎng). 【解析】(1)設(shè)小球和物塊A碰撞后二者的速度為v1,三者相對(duì)靜止后速度為v2,規(guī)定向右為正方向, 根據(jù)動(dòng)量守恒得mv0=(m+m)v1, (m+m)m1=(m+m+2m)v2, 聯(lián)立解得v2=0.25v0. 考點(diǎn)七　動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用 【典例7】 (2018江南十校聯(lián)考)如圖所示,甲車質(zhì)量m1=20 kg,車上有質(zhì)量M=50 kg的人,甲車(連同車上的人)以v=3 m/s的速度向右滑行.此時(shí)質(zhì)量m2= 50 kg的乙車正以v0=1.8 m/s的速度迎面滑來,為了避免兩車相撞,當(dāng)兩車相距適當(dāng)距離時(shí),人從甲車跳到乙車上,求人跳出甲車的水平速度u(相對(duì)地面)應(yīng)當(dāng)在什么范圍以內(nèi)才能避免兩車相撞?(不計(jì)地面和小車間的摩擦,設(shè)乙車足夠長(zhǎng),取g=10 m/s2) 【解析】以人、甲車、乙車組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,設(shè)甲車、乙車與人具有相同的速度v′, 由動(dòng)量守恒得 (m1+M)v-m2v0=(m1+m2+M)v′ 解得v′=1 m/s. 以人與甲車為一系統(tǒng),人跳離甲車過程動(dòng)量守恒,得 (m1+M)v=m1v′+Mu, 解得u=3.8 m/s. 因此,只要人跳離甲車的速度u≥3.8 m/s,就可避免兩車相撞. 答案:u≥3.8 m/s 【典例8】 [動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用](2016全國(guó)Ⅲ卷,35)如圖所示,水平地面上有兩個(gè)靜止的小物塊a和b,其連線與墻垂直;a和b相距l(xiāng);b與墻之間也相距l(xiāng);a的質(zhì)量為m,b的質(zhì)量為m,兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同,現(xiàn)使a以初速度v0向右滑動(dòng),此后a與b發(fā)生彈性碰撞,但b沒有與墻發(fā)生碰撞,重力加速度大小為g,求物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)滿足的條件. 考點(diǎn)八 動(dòng)量守恒中的臨界問題 【典例9】 兩質(zhì)量分別為M1和M2的劈A和B,高度相同,放在光滑水平面上,A和B的傾斜面都是光滑曲面,曲面下端與水平面相切,如圖所示.一質(zhì)量為m的物塊位于劈A的傾斜面上,距水平面的高度為h.物塊從靜止滑下,然后滑上劈B.求物塊在B上能夠達(dá)到的最大高度. 【解析】根據(jù)題意可知,物塊從劈A靜止滑下,到達(dá)劈A底端時(shí),設(shè)物塊的速度大小為v,A的速度大小為vA, 考點(diǎn)九 彈性碰撞與非彈性碰撞 【典例10】 (2018河北唐山質(zhì)檢)在光滑的水平面上,質(zhì)量為m1的小球A以速率v0向右運(yùn)動(dòng).在小球A的前方O點(diǎn)處有一質(zhì)量為m2的小球B處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示.小球A與小球B發(fā)生正碰后小球A,B均向右運(yùn)動(dòng).小球B被在Q點(diǎn)處的墻壁彈回后與小球A在P點(diǎn)相遇,PQ=1.5PO.假設(shè)小球間的碰撞及小球與墻壁之間的碰撞都是彈性的,求兩小球質(zhì)量之比. 【解析】從兩小球碰撞后到它們?cè)俅蜗嘤?小球A和小球B的速度大小保持不變,設(shè)兩小球通過的路程分別為s1,s2. 由v=得=,兩小球碰撞過程有 m1v0=m1v1+m2v2 m1=m1+m2,解得=. 故兩小球的質(zhì)量之比=. 【典例11】 (2015全國(guó)Ⅱ卷,35)兩滑塊a,b沿水平面上同一條直線運(yùn)動(dòng),并發(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: (1)滑塊a,b的質(zhì)量之比; 【解析】(2)由能量守恒得,兩滑塊因碰撞而損失的機(jī)械能為 ΔE=m1+m2-(m1+m2)v2 由圖像可知,兩滑塊最后停止運(yùn)動(dòng).由動(dòng)能定理得,兩滑塊克服摩擦力所做的功為 W=(m1+m2)v2 聯(lián)立并代入題給數(shù)據(jù)得W∶ΔE=1∶2. 考點(diǎn)十 多物體碰撞問題 【典例12】 (2018大連模擬)如圖所示,AOB是光滑水平軌道,BC是半徑為R的光滑的固定圓弧軌道,兩軌道恰好相切.質(zhì)量為M的小木塊靜止在O點(diǎn),一個(gè)質(zhì)量為m的子彈以某一初速度水平向右射入小木塊內(nèi),并留在其中和小木塊一起運(yùn)動(dòng),且恰能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)C(木塊和子彈均可以看成質(zhì)點(diǎn)).求: (1)子彈射入木塊前的速度; 考點(diǎn)十一 爆炸及反沖運(yùn)動(dòng) 【典例13】 (2018山東濰坊模擬)如圖所示,質(zhì)量相等的木塊A,B間夾有一小塊炸藥,放在一段粗糙程度相同的水平地面上.讓A,B以速度v0一起從O點(diǎn)滑出,到達(dá)P點(diǎn)后速度變?yōu)?此時(shí)炸藥爆炸使木塊A,B脫離,發(fā)現(xiàn)木塊B立即停在原位置,木塊A繼續(xù)水平前進(jìn).如果仍讓A,B以速度v0一起從O點(diǎn)滑出,當(dāng)A,B停止運(yùn)動(dòng)時(shí)立即讓炸藥爆炸,則木塊A最終靜止在Q點(diǎn)(圖中未標(biāo)出).已知O,P兩點(diǎn)間的距離為s,炸藥的質(zhì)量可以忽略不計(jì),爆炸時(shí)間很短可以忽略不計(jì),爆炸釋放的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為木塊的動(dòng)能,求木塊A從O運(yùn)動(dòng)到Q所用的時(shí)間. 考點(diǎn)十二 “人船模型”問題 【典例14】 (2018安徽合肥模擬)如圖所示,質(zhì)量為M、半徑為R的圓環(huán),靜止在光滑水平面上,有一質(zhì)量為m的滑塊從與環(huán)心O等高處開始無初速度下滑到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),關(guān)于圓環(huán)的位移,下列說法中正確的是(　 　) A. B. C. D.不確定,與環(huán)和滑塊之間是否存在摩擦力有關(guān) 【解析】如圖所示,設(shè)當(dāng)滑塊下滑到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)圓環(huán)的位移為x,則滑塊的位移為R-x,由水平方向上平均動(dòng)量守恒得m(R-x)=Mx,解得x=,不管環(huán)和滑塊之間有無摩擦,系統(tǒng)水平方向上動(dòng)量守恒且為零,因此圓環(huán)、滑塊的位移與環(huán)和滑塊之間是否存在摩擦力無關(guān),選項(xiàng)B正確. 【走進(jìn)高考】 1.(2018河北邢臺(tái)模擬)(多選)木塊a和b用一根輕彈簧連接起來,放在光滑水平面上,a緊靠在墻壁上,在b上施加向左的水平力使彈簧壓縮,如圖所示,當(dāng)撤去外力后,下列說法中正確的是(　 　) A.a尚未離開墻壁前,a和b組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 B.a尚未離開墻壁前,a和b組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒 C.a離開墻壁后,a和b組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 D.a離開墻壁后,a和b組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒 2.小球質(zhì)量為2m，以速度v沿水平方向垂直撞擊墻壁，球被反方向彈回速度大小是v，球與墻撞擊時(shí)間為t，在撞擊過程中，球?qū)Φ钠骄鶝_力大小是 A. B. C. D. 3．下列說法中正確的是（　?。? A. 沖量的方向一定和動(dòng)量的方向相同 B. 動(dòng)量變化量的方向一定和動(dòng)量的方向相同 C. 物體的末動(dòng)量方向一定和它所受合外力的沖量方向相同 D. 沖量是物體動(dòng)量變化的原因 4．如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量和速度均相同的子彈分別水平射入靜止在光滑水平地面上質(zhì)量相同、材料不同的兩矩形滑塊A、B中，射入A中的深度是射入B中深度的兩倍．上述兩種射入過程相比較 A. 射入滑塊A的子彈速度變化大 B. 整個(gè)射入過程中兩滑塊受的沖量一樣大，木塊對(duì)子彈的平均阻力一樣大 C. 射入滑塊A中時(shí)阻力對(duì)子彈做功是射入滑塊B中時(shí)的兩倍 D. 兩個(gè)過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量相同 5.(多選)一物體靜止在粗糙水平面上，某時(shí)刻受到一沿水平方向的恒定拉力作用開始沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)，已知在第1 s內(nèi)合力對(duì)物體做的功為45 J，在第1 s末撤去拉力，物體整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的v－t圖象如圖7所示，g取10 m/s2，則(　　) 圖7 A.物體的質(zhì)量為5 kg B.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1 C.第1 s內(nèi)摩擦力對(duì)物體做的功為60 J D.第1 s內(nèi)拉力對(duì)物體做的功為60 J 6.(多選)如圖8所示，用高壓水槍噴出的強(qiáng)力水柱沖擊右側(cè)的煤層。設(shè)水柱直徑為D，水流速度為v，方向水平，水柱垂直煤層表面，水柱沖擊煤層后水的速度為零。高壓水槍的質(zhì)量為M，手持高壓水槍操作，進(jìn)入水槍的水流速度可忽略不計(jì)，已知水的密度為ρ。下列說法正確的是(　　) 圖8 A.高壓水槍單位時(shí)間噴出的水的質(zhì)量為ρvπD2 B.高壓水槍的功率為ρπD2v3 x..k++w C.水柱對(duì)煤層的平均沖力為ρπD2v2 D.手對(duì)高壓水槍的作用力水平向右 7．如圖所示，一水平方向的傳送帶以恒定速度v=2m/s沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶右端固定著一光滑的四分之一圓弧軌道，并與圓弧下端相切。一質(zhì)量為m=1kg的物體自圓弧軌道的最高點(diǎn)由靜止滑下，圓弧軌道的半徑為R=0.45m，物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，不計(jì)物體滑過圓弧軌道與傳送帶交接處時(shí)的能量損失，傳送帶足夠長(zhǎng)，g取10m/s2。求： (1)物體第一次滑到圓弧軌道下端時(shí)，對(duì)軌道的壓力大小FN； (2)物體從第一次滑上傳送帶到離開傳送帶的過程中，摩擦力對(duì)傳送帶做的功W，以及由于摩擦而產(chǎn)生的熱量Q。 8.如圖所示為某種彈射裝置的示意圖，該裝置由三部分組成，傳送帶左邊是足夠長(zhǎng)的光滑水平面，一輕質(zhì)彈簧左端固定，右端連接著質(zhì)量M=6.0kg的物塊A。裝置的中間是水平傳送帶，它與左右兩邊的臺(tái)面等高，并能平滑對(duì)接。傳送帶的皮帶輪逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，使傳送帶上表面以u(píng)=2.0m/s勻速運(yùn)動(dòng)。傳送帶的右邊是一半徑R=1.25m位于豎直平面內(nèi)的光滑1/4圓弧軌道。質(zhì)量m=2.0kg的物塊B從1/4圓弧的最高處由靜止釋放。已知物塊B與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，傳送帶兩軸之間的距離l=4.5m。設(shè)物塊A、B之間發(fā)生的是正對(duì)彈性碰撞，第一次碰撞前，物塊A靜止。取g=10m/s2。求： （1）物塊B滑到1/4圓弧的最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力； （2）物塊B與物塊A第一次碰撞后彈簧的最大彈性勢(shì)能； （3）如果物塊A、B每次碰撞后，物塊A再回到平衡位置時(shí)彈簧都會(huì)被立即鎖定，而當(dāng)它們?cè)俅闻鲎睬版i定被解除，求物塊B經(jīng)第一次與物塊A碰撞后在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。 9.(2017云南昆明二模)課外科技小組制作一只“水火箭”,用壓縮空氣壓出水流使火箭運(yùn)動(dòng).假如噴出的水流流量保持為210-4m3/s,噴出速度保持為對(duì)地10 m/s.啟動(dòng)前火箭總質(zhì)量為1.4 kg,則啟動(dòng)2 s末火箭的速度可以達(dá)到多少?已知火箭沿水平軌道運(yùn)動(dòng)阻力不計(jì),水的密度是103 kg/m3. 10.(2017天津卷,10)如圖所示,物塊A和B通過一根輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連,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.現(xiàn)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,空氣阻力不計(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. 11.(2018四川南充模擬)如圖所示,質(zhì)量為M的滑塊靜止在光滑的水平桌面上,滑塊的光滑弧面底部與桌面相切,一質(zhì)量為m的小球以速度v0向滑塊滾來,設(shè)小球不能越過滑塊,求: (1)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)小球和滑塊的速度分別為多少? (2)小球上升的最大高度. 12.(2018河北唐山模擬)如圖所示,一輕質(zhì)彈簧的一端固定在滑塊B上,另一端與滑塊C接觸但不連接,該整體靜止在光滑水平地面上,并且C被鎖定在地面上.現(xiàn)有一滑塊A從光滑曲面上離地面h高處由靜止開始下滑,與滑塊B發(fā)生碰撞并粘連在一起壓縮彈簧,當(dāng)速度減為碰后速度一半時(shí)滑塊C解除鎖定.已知mA=m,mB=2m,mC=3m.求: (1)滑塊A與滑塊B碰撞結(jié)束瞬間的速度; (2)被壓縮彈簧的最大彈性勢(shì)能. 【參考答案】 1.【解析】當(dāng)撤去外力F后,a尚未離開墻壁前,系統(tǒng)受到墻壁的作用力,系統(tǒng)所受的外力之和不為零,所以a和b組成的系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;a離開墻壁后,系統(tǒng)所受的外力之和為0,所以a,b組成的系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤. 2.【答案】C B、動(dòng)量增量的方向與合力的沖量方向相同，與動(dòng)量的方向不一定相同，比如勻減速直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)量增量的方向和動(dòng)量的方向相反．故B錯(cuò)誤． C、物體的末動(dòng)量方向不一定和它所受合外力的沖量方向相同．故C錯(cuò)誤． D、根據(jù)動(dòng)量定理可知，沖量是物體的動(dòng)量變化的原因．故D正確． 故選：D 4.【答案】D 【解析】A、根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得，可知兩種情況下木塊和子彈的共同速度相同，兩顆子彈速度變化相同，故A錯(cuò)誤； B、兩滑塊的動(dòng)量變化相同，受到的沖量相同，由，射入A中的深度是射入B中深度的兩倍，射入滑塊A中時(shí)平均阻力對(duì)子彈是射入滑塊B中時(shí)的倍，故B錯(cuò)誤； C、射入滑塊A中時(shí)阻力對(duì)子彈做功與射入滑塊B中時(shí)阻力對(duì)子彈做功相等，故C錯(cuò)誤； D、由，兩個(gè)過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量相同，故D正確； 故選D。 5. 答案　BD 6.解析　設(shè)Δt時(shí)間內(nèi)，從水槍噴出的水的體積為ΔV，質(zhì)量為Δm，則Δm＝ρΔV，ΔV＝SvΔt＝πD2vΔt，單位時(shí)間噴出水的質(zhì)量為＝ρvπD2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；Δt時(shí)間內(nèi)水槍噴出的水的動(dòng)能Ek＝Δmv2＝ρπD2v3Δt，由動(dòng)能定理知高壓水槍在此期間對(duì)水做功為W＝Ek＝ρπD2v3Δt，高壓水槍的功率P＝＝ρπD2v3，選項(xiàng)B正確；考慮一個(gè)極短時(shí)間Δt′，在此時(shí)間內(nèi)噴到煤層上水的質(zhì)量為m，設(shè)煤層對(duì)水柱的作用力為F，由動(dòng)量定理得FΔt′＝mv，Δt′時(shí)間內(nèi)沖到煤層水的質(zhì)量m＝ρπD2vΔt′，解得F＝ρπD2v2，由牛頓第三定律可知，水柱對(duì)煤層的平均沖力為F′＝F＝ρπD2v2，選項(xiàng)C正確；當(dāng)高壓水槍向右噴出高壓水流時(shí)，水流對(duì)高壓水槍的作用力向左，由于高壓水槍有重力，根據(jù)平衡條件，手對(duì)高壓水槍的作用力方向斜向右上方，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案　BC 7.【答案】（1）30N（2）-10J；12.5J 【解析】(1) 根據(jù)動(dòng)能定理： 解得：v1=3m/s 在軌道最低點(diǎn)： 由牛頓第三定律FN=N=30N (2) 物體從第一次滑上傳送帶到離開傳送帶的過程中，由定律定理：，t=2.5s 摩擦力對(duì)傳送帶做的功 摩擦而產(chǎn)生的熱 8.【答案】（1）F1=60N，方向豎直向下（2）12J（3）8s 得l′＝2m<4.5m 所以物塊B不能通過傳送帶運(yùn)動(dòng)到右邊的曲面上．當(dāng)物塊B在傳送帶上向右運(yùn)動(dòng)的速度為零后，將會(huì)沿傳送帶向左加速運(yùn)動(dòng)．可以判斷，物塊B運(yùn)動(dòng)到左邊臺(tái)面時(shí)的速度大小為 v1′＝2m/s，繼而與物塊A發(fā)生第二次碰撞．設(shè)第1次碰撞到第2次碰撞之間，物塊B在傳送帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1。 由動(dòng)量定理得：μmgt1＝2mv1′ 解得 設(shè)物塊A、B第一次碰撞后的速度分別為v4、v3，取向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律得 mv1′＝mv3＋Mv4 mv1′2＝mv32＋Mv42 解得v3＝=-1m/s 當(dāng)物塊B在傳送帶上向右運(yùn)動(dòng)的速度為零后，將會(huì)沿傳送帶向左加速運(yùn)動(dòng)．可以判斷，物塊B運(yùn)動(dòng)到左邊臺(tái)面時(shí)的速度大小為v3′＝1m/s，繼而與物塊A發(fā)生第2次碰撞．則第2次碰撞到第3次碰撞之間，物塊B在傳送帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2。 由動(dòng)量定理得：μmgt2＝2mv3 解得 同上計(jì)算可知 m=ρV=ρt=103210-42 kg=0.4 kg, 火箭的質(zhì)量M=m總-m=(1.4-0.4)kg=1.0 kg 根據(jù)題意,水火箭噴水過程中沿水流方向動(dòng)量守恒,選擇水流的方向?yàn)檎较? 得mv1+Mv2=0 所以v2=-=-4 m/s. 10.【解析】(1)B從釋放到細(xì)繩剛繃直前做自由落體運(yùn)動(dòng), 有h=gt2 代入數(shù)據(jù)解得t=0.6 s. 【解析】(2)設(shè)細(xì)繩繃直前瞬間B速度大小為vB,有vB=gt,細(xì)繩繃直瞬間,細(xì)繩張力遠(yuǎn)大于A,B的重力,A,B相互作用,由動(dòng)量守恒得mBvB=(mA+vB)v,之后A做勻減速運(yùn)動(dòng),所以細(xì)繩繃直后瞬間的速度v即為A的最大速度,聯(lián)立各式,代入數(shù)據(jù)解得v=2 m/s. (3)細(xì)繩繃直后,A,B一起運(yùn)動(dòng),B恰好可以和地面接觸,說明此時(shí)A,B的速度為零,這一過程中A,B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,有(mA+mB)v2+mBgH=mAgH 代入數(shù)據(jù)解得H=0.6 m. 11【解析】m在M弧面上升過程中,當(dāng)m的豎直分速度為零時(shí)它升至最高點(diǎn),此時(shí)二者具有相同的水平速度,設(shè)為v,