分组练(6)动量与能量B组-【衡水金卷·先享题】2024年高考物理专项提分卷（新高考 Z）

分组练(6)动量与能量B组 (限时50分钟》 1.(20分)如图所示，质量m=2kg、可视为质点的小2.(15分)如图所示为游乐园中某种电动小火车的结 物块P以v。=2m/s的速度从水平传送带左端滑 构示意图，小火车由车头和n节车厢组成，车头与 上传送带，传送带的长度L=5.25m。传送带右 每节车厢的质量均为m,各车厢间均用长度为1、 侧静置一质量M=8kg,光滑的四分之一圆弧槽 不可伸长的轻绳连接，静止在水平直轨道上，各车 Q,与传送带平滑连接。传送带以u=4m/s的速 厢紧靠在一起，车头启动后发动机提供恒定的动 度沿顺时针方向转动时，小物块P刚好能滑到圆 力，动力的大小为(n十1)kmg,车头和每节车厢所 弧槽Q的最上端。已知小物块P与传送带间的动 受轨道的阻力均为kg,轻绳拉紧后，被拉车厢瞬 摩擦因数：=0.2，圆弧槽Q与水平面之间光滑无 间与车头共速，重力加速度为g,求： 摩擦，重力加速度g=10m/s2。 (1)车头与车厢1之间的轻绳绷紧后瞬间火车的 (1)求圆弧槽Q的半径： 速度大小： (2)若传送带以w=8m/s的速度沿顺时针方向转 (2)整个火车启动过程中，克服轨道的阻力做的 动，求小物块P在运动过程中离地的最大高度： 总功： (3)若传送带以v=8m/s的速度沿顺时针方向转 (3)第n节车厢启动后瞬间火车的速度大小[已知 动，求小物块P从圆弧槽Q底端离开圆弧槽Q 1·n+2·(n-1)+3·(n-2)+…十n·1= 时，小物块P和圆弧槽Q的速度： n(n十1)(n+2]. 6 (4)已知在题干条件下，小物块P从四分之一圆弧 一在用☐…车厢3车厢2车厢车头 槽Q底端滑到最上端的时间为1，求该过程圆弧槽 Q的位移（用，t、R表示）。 物理·Z第51页（共66页） 3.(15分)如图所示，光滑的绝缘水平轨道MN与圆4.(20分)如图所示，足够长的两平行光滑金属导轨 心为O、半径为R的四分之一光滑绝缘圆弧轨道 固定在水平面上，导轨间距L=1m,导轨水平部 平滑连接。ONOP区域内有水平向右的匀强电 分的矩形区域abd内有竖直向上的匀强磁场，磁 场，以P点为坐标原点建立直角坐标系，在第一、 感应强度B=0.5T,导轨水平部分的左侧与倾斜 二、四象限内有垂直于纸面向外的匀强磁场。两 部分平滑连接，右侧与一光滑圆弧轨道平滑连接， 个质量均为m的小球A、C,依次静置在轨道MN 圆狐轨道的半径一号m.圆心角9=120，在圆狐 上，小球A不带电，小球C的电荷量为十9。现对 小球A施加水平向右的瞬时冲量I,小球A与小 上端有两个沿半径方向的弹性挡板C和C”。一根 球C发生弹性正碰。已知匀强电场的电场强度E 质量m,=1kg的金属棒P从离水平面高度h= 3.2m处由静止释放，经过AA'滑上水平轨道：金 =坚，匀强磁场的磁感应强度B=m。小球 3gl 属棒P穿过磁场区域后，与另一根质量m: A、C均可视为质点，全过程中小球C的电荷量保 2kg、静置在导轨上的金属棒Q发生弹性碰撞，碰 持不变，不计空气阻力，重力加速度为g,求： 撞后金属棒Q恰好能上升到C和C处，两金属棒 (1)碰撞后小球C的速度大小： 的阻值均为R=0,22,长度均为1m,重力加速度 (2)小球C对圆弧轨道压力的最大值： g=10m/s,感应电流产生的磁场及导轨的电阻 (3)小球C到达最高点时的纵坐标。 均忽略不计，两根金属棒在运动过程中始终与导 轨垂直且接触良好，以水平向右为正方向。 (1)求金属棒P刚进入磁场时受到安培力的大小 和方向： 0 (2)求矩形磁场沿导轨方向的长度为多少： (3)若金属棒Q从右侧圆弧轨道滑下时，金属棒P 已从磁场中滑出，求从金属棒P开始运动到金属 棒P、Q第二次碰撞前，金属棒Q产生的焦耳热。 物理·Z第52页（共66页】参考答案及解析 物理·Z 分组练(6)动量与能量B组 (n十1)kmgl-kmgl=之m (1分) 1.【解析】(1)小物块P滑上传送带后，由牛頓第二定 第1根轻绳绷紧过程有m助=2m (1分) 律有 umg=ma (1分) 解得'=V2mkg 2 (1分) 设经过位移x,小物块P与传送带的速度相同 (2)车厢1被拉动前，车头克服阻力做的功 则2ax=r2一6 (1分) W=kmgl (1分) 联立解得x=3m (1分) 车厢1被拉动后到车厢2被拉动前，车头与车厢1克 此后小物块P和传送带一起匀速运动2.25m后，小 服阻力做的功 物块P滑上圆弧槽Q,设圆弧槽Q的半径为R,在小 W:=2kmgl (1分) 物块P滑上圆孤槽Q的过程中，小物块P和圆弧槽 车厢2被拉动后到车厢3被拉动前，车头与车厢1，车 Q水平方向动量守恒，有mu=(m十M) (1分) 厢2克服阻力做的功 小物块P和圆孤槽Q组成的系统机械能守恒，有 W:-3