2022年高三物理二轮复习专题六运动的组合专题打印卷 .pdf

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1、优秀学习资料欢迎下载专题六运动的组合一、知识、方法复习：名称表达式对象条件矢量性注意事项牛二律动量定理动能定理动量守恒定律能量守恒定律机械能守恒定律牛顿第二定律与运动学常结合在一起应用，运动学公式：2研究对象选取的顺序：先考虑整体(系统 )，若不能解答则隔离分别选取单个物体3过程划分方法：“程序法” 按顺序对题目给出的物体运动过程进行分段分析的方法简称“程序法” “程序法”要求我们从读题开始，就要注意题中含有多少个不同的过程或多少个不同的状态，然后对各个过程或各个状态进行分析特别注意：碰反冲和绳子突然绷紧等作用时间极短的过程，一定不能忽略4选用规律的顺序：先考虑两大守恒，其次考虑两大定理，再次

2、考虑牛顿第二定律(含运动学公式 )5全程列式与分过程列式的选用顺序：先考虑全程列式，若不能解答则要分过程列式解答此类力学题的基本步骤是：1确定研究对象：是对单个物体还是对系统2受力分析3过程分析 (能划分多少个过程?每个过程做什么运动?这是极为关键的一步)4优选公式列式(是对单个物体列式还是对系统列式?是分过程列式还是全程列式?)二、典型例题：1.（宣武 2010 期末 17）在光滑的绝缘水平面上，A、B 两球（可以看成质点）位于x 轴上， A球带电， B 球不带电，开始时B 球静置于场强为E1 103 N/C 的水平匀强电场的边缘（如图 1 所示）， A 球从原点开始经过2s 后恰好与 B

3、碰撞，碰后合为一体在电场中运动，A、B系统的动能与坐标的部分关系如图2 所示，则：（ 1）碰前 A 球的速度有多大？（ 2）A、B 两球质量分别为多少？（ 3）请指出 A 球带什么电性？并计算A 球所带电量为多少？图 1 图 2 三、练习题：1.（西城 2010 一模 22）如图所示，竖直平面内的光滑弧形轨Q P h A B 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 16 页优秀学习资料欢迎下载t/s 0 2 4 6 v/m s-1（ b）1 2 3 4 5 t/s F/N 0 2 4 6 （a）2 4 6 8 12 10 道的底

4、端恰好与光滑水平面相切。质量为 M= 2.0kg 的小物块 B 静止在水平面上。 质量为 m=1.0kg的小物块A 从距离水平面高h0.45m 的 P 点沿轨道从静止开始下滑，经过弧形轨道的最低点Q 滑上水平面与B 相碰，碰后两个物体以共同速度运动。取重力加速度g=10m/s2。求（ 1）A 经过 Q 点时速度的大小v0；（ 2）A 与 B 碰后速度的大小v；（ 3）碰撞过程中系统（A、B）损失的机械能E。2.（2010 丰台一模22）如图所示，竖直平面内的3/4 圆弧形光滑轨道半径为R，A 端与圆心O 等高， AD 为水平面，B 点为光滑轨道的最高点且在O 的正上方，一个小球在A 点正上方由

5、静止释放，自由下落至A 点进入圆轨道并恰好能通过B 点，最后落到水平面C 点处。求： 1）小球通过轨道B 点的速度大小；2）释放点距A 点的竖直高度；3）落点 C 与 A 点的水平距离；3.（2010 崇文一模 22）如图所示， 在高 1.25m 的水平桌面上，一质量为2.0kg 的物块在10N的水平拉力作用下，在A 处由静止开始向桌边边缘B 运动， 2s 末撤去水平拉力。物块运动到桌面B 端后飞出落在水平地面上。已知物块与桌面之间的动摩擦因数 =0.3，AB 之间的距离为6m，不计空气阻力， g=10m/s2。求： 1) 撤去水平拉力前物块加速度的大小；2）物块离开桌面边缘B 点时速度的大小

6、；3）物块落地点距桌面边缘B 点的水平距离。4.（ 2010 石景山一模22）一个物块放置在粗糙的水平地面上，受到的水平拉力F 随时间 t 变化的关系如图（a）所示，速度A B C O D 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 16 页优秀学习资料欢迎下载v 随时间 t 变化的关系如图（b）所示（ g=10m/s2） 求：1）1s 末物块所受摩擦力的大小f1；2）物块在前6内的位移大小s；3）物块与水平地面间的动摩擦因数 5.（2010 海淀一模 22）如图 13 所示， 水上滑梯由斜槽AB 和水平槽 BC 构成， AB 与

7、BC 圆滑连接，斜槽 AB 的竖直高度H=15m，BC 面高出水面的距离h=0.80m。一个质量m=50kg 的游戏者从滑梯顶端A 点由静止滑下，g 取10m/s2。1）若忽略游戏者下滑过程中所受的一切阻力，求游戏者从滑梯顶端 A 点由静止滑下到斜槽底端B 点的速度大小；2）若由于阻力的作用，游戏者从滑梯顶端A 点由静止滑下到达滑梯末端 C 点时的速度大小vC=15m/s，求这一过程中游戏者克服阻力做的功； 3）若游戏者滑到滑梯末端C 点以 vC=15m/s 的速度水平飞出，求他从C 点水平飞出到落入水中时，他在空中运动过程中水平方向的位移。7.（2011 石景山期末14）一物块以一定的初速度

8、沿斜面向上滑出，利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系图像如图13 所示，重力加速度g 取 10 ms2求： 1）物块上滑和下滑的加速度大小1a、2a； 2）物块向上 滑行的最大距离S；3）斜面的倾角及物块与斜面间的动摩擦因数7.（2010 宣武一模22）如图所示，在光滑水平面右端B 点处连接一个竖直的半径为R 的光滑半圆形轨道BC，在距离 B 为 x的 A 点， 用一个较大的水平力向右瞬间弹击质量为m 的小钢球，图 13 A B C 0 0.5 1.0 1.5 1 2 3 4 5 v(m s-1) t(s) 图 13 精选学习资料 - - - - - - - - -

9、名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 16 页优秀学习资料欢迎下载使其获得一个水平向右的初速度，质点到达B 点后沿半圆形轨道运动，经过 C 点后在空中飞行，正好又落回到A 点。求：1）小钢球经过C 时的速度有多大？2）小钢球经过B 时的速度有多大？3）在 A 点，这个瞬间弹击小钢球的力的冲量需要有多大？8. （2011 东城期末17）质谱仪的工作原理图如图所示，A 为粒子加速器，加速电压为1U；M为速度选择器，两板间有相互垂直的匀强磁场和匀强电场，匀强磁场的磁感应强度为1B，两板间距离为d；N 为偏转分离器，内部有与纸面垂直的匀强磁场，磁感应强度为2B。一质量为m，电荷量为q

10、 的带正电的粒子由静止经加速器加速后，恰能通过速度选择器，进入分离器后做圆周运动，并打到感光板P 上。不计重力，求：（ 1）粒子经粒子加速器A 加速后的速度v的大小及速度选择器M 两板间的电压2U；（2）粒子在偏转分离器N 的磁场中做圆周运动的半径R；（3）某同学提出：在其它条件不变的情况下，只减小加速电压1U，就可以使粒子在偏转分离器N 的磁场中做圆周运动的半径减小。试分析他的说法是否正确。9.（2010 宣武期末18）如图所示，坐标系xOy 在竖直平面内，空间有沿水平方向、垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。在 x0 的空间内有沿x 轴正方向的匀强电场，场强为E。一个带正电荷的小球经过

11、图中x 轴上的M 点，沿着与水平方向成 =30o 角的斜向下的直线做匀速运动，经过y 轴上的N 点进入x0 的区域内。N M B1 B2 A U1 +q mP 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 16 页优秀学习资料欢迎下载要使小球进入x0 区域后能在竖直面内做匀速圆周运动，需在 x0 区域内另加一匀强电场。若带电小球做圆周运动通过y 轴上的P 点（ P 点未标出），重力加速度设为g，求：小球运动的速度大小；在 x0 的空间内有沿x 轴正方向的匀强电场，场强为E。一个带正电荷的小球经过图中x 轴上的M 点，沿着与水平方向成

12、=30o 角的斜向下的直线做匀速运动，经过 y 轴上的N 点进入x0的区域内。要使小球进入x0 区域后能在竖直面内做匀速圆周运动，需在x0 区域内另加一匀强电场。若带电小球做圆周运动通过y 轴上的P 点（P 点未标出），重力加速度设为g，求：小球运动的速度大小；在 x0 的区域内所加电场的场强大小和方向；小球从N 点运动到P 点所用的时间。18 （12 分） （4 分）球在段受力如图：因为在段球做匀速直线运动，所以球受到如图所示的三个力而平衡所以有： mgtan30 qEqvBsin30 qE联立解得： mg=qE；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -

13、 - - -第 12 页，共 16 页优秀学习资料欢迎下载BEv2；（）（4 分）在 x的区域内 , 设所加的电场强度为E，则由运动情况分析知：球受的重力mg 必与电场力qE是一对平衡力，即：qE mgE = mg/ q =3E ；E的方向为竖直向上。（）（4 分）球在磁场中做匀速圆周运动的周期是：vR2而： qvBmRv2在圆弧间经历的时间是：BgETt334329.（2011 东城期末 17）质谱仪的工作原理图如图所示，A 为粒子加速器，加速电压为1U；M 为速度选择器，两板间有相互垂直的匀强磁场和匀强电场，匀强磁场的磁感应强度为1B，两板间距离为 d；N 为偏转分离器，内部有与纸面垂直的

14、匀强磁场，磁感应强度为2B。一质量为m，电荷量为q 的带正电的粒子由静止经加速器加速后，恰能通过速度选择器，进入分离器后做圆周运动，并打到感光板P 上。不计重力，求：（ 1）粒子经粒子加速器A 加速后的速度v的大小及速度选择器M 两板间的电压2U；（2）粒子在偏转分离器N 的磁场中做圆周运动的半径R；（3）某同学提出：在其它条件不变的情况下，只减小加速电压1U，就可以使粒子在偏转分离器N 的磁场中做圆周运动的半径减小。试分析他的说法是否正确。N M B1 B2 A U1 +q mP BgET32精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13

15、页，共 16 页优秀学习资料欢迎下载17 （10 分）（1）带电粒子在A 中电场力对它做功，由动能定理2112qUmv带电粒子在M 中水平方向受电场力和洛仑兹力，有21UqqvBd可得12qUvmmqUdBU1122（4 分）（2）带电粒子在N 中做匀速圆周运动，洛仑兹力充当向心力22vqvBmR可得1222U mRqB（4 分）（3）不正确。若其它条件不变，只减小加速电压U1，则粒子经加速后获得的速度减小，进入速度选择器后，粒子受到电场力和洛仑兹力大小不再相等，粒子无法通过速度选择器进入偏转分离器。（2 分）例：如图所示，在x 轴上方有匀强电场，场强为E；在 x 轴下方有匀强磁场，磁感应强度

16、为B，方向如图， 在 x 轴上有一点M，离 O 点距离为l。现有一质量为m 的带电量为 +q 的粒子，从静止开始释放后能经过M 点，求如果此粒子放在y 轴上， 其坐标应满足什么关系？（重力忽略不计）(分析和解答 ) 由于此带电粒子是从静止开始释放的，要能经过M 点，其起始位置只能在匀强y xx 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 16 页优秀学习资料欢迎下载电场区域物理过程是：静止电荷位于匀强电场区域的y 轴上，受电场力作用而加速，以速度v 进入磁场，在磁场中受洛仑兹力作用作匀速圆周运动，向x 轴偏转回转半周期过x 轴重新

17、进入电场，在电场中经减速、加速后仍以原速率从距O 点 2R 处再次越过x 轴，在磁场回转半周后又从距O 点 4R 处飞越 x 轴，如图1154 乙所示 (图中电场与磁场均未画出)故有当 ln?2R 时粒子能经过M 点，即 Rl/2n， （n 1、2、3）设粒子静止于y 轴正半轴上，和原点距离为h，由能量守恒得mv2/2qEh对粒子在磁场中只受洛仑兹力作用而作匀速圆周运动有：Rmv/qB 解式得：hB2ql2/8n2mE， （n1、2、3）总结与提高 此类题正确分析并画出粒子运动轨迹图是关键并注意由于其运动的周期性，从而带来多解(几个解 )的可能不要仅考虑到n1 的特殊情况11.（ 2004 全

18、国 24）如图 11-37 所示，在 y0 的空间中存在匀强电场，场强沿y 轴负方向；在y0 的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy 平面（纸面）向外。一电量为q、质量为 m 的带正电的运动粒子，经过 y 轴上 yh 处的点 P1时速率为v0，方向沿x 轴正方向；然后，经过x 轴上 x2h处的P2点进入磁场，并经过y 轴上 yh2处的 P3点。不计重力。求： （1）电场强度的大小。（2）粒子到达P2时速度的大小和方向。（3）磁感应强度的大小。24 （1）粒子在电场、磁场中运动的轨迹如图所示。设粒子从 P1到 P2的时间为t，电场强度的大小为E，粒子在电场中的加速度为a，由牛顿第二定律及运动学

19、公式有qE ma v0t 2hhat221由、式解得qhmvE220y x P1P2P30 图 11-37 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 16 页优秀学习资料欢迎下载（2）粒子到达P2时速度沿x 方向的分量仍为v0，以 v1表示速度沿y 方向分量的大小，v 表示速度的大小，表示速度和x 轴的夹角，则有ahv2212021vvv01tanvv由、式得v1 v0由、式得02vv45（3）设磁场的磁感应强度为B，在洛仑兹力作用下粒子做匀速圆周运动，由牛顿第二定律rvmqvB2r 是圆周的半径。此圆周与x 轴和 y 轴的交点分别为P2、P3。因为 OP2OP3，45，由几何关系可知，连线P2P3为圆轨道的直径，由此可求得rh2由、可得qhmvB0精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 16 页