卷7 动量守恒定律-【三新金卷·先享题】2026年安徽省高考物理真题分类优化卷(分项3A)

1 可知k= M=1kg- 截距b=一mg M =-2m/s2 联立以上各式可得 M=1kg,m=1kg,=0.2 (ⅱ)由图乙可知，当F=8N时，轨道的加速度为6 m/s,小物块的加速度为 a2=g=2m/s2 当小物块运动到P点时，经过。时间，则轨道有 v=alto 小物块有v2=a2to 在这个过程中系统机械能守恒有 号Ma+号md=子Mu+号mo+2mgR 水平方向动量守恒，以水平向左的正方向，则有 Mu+mv2 =Mu:+mv 联立解得 to=1.5 s 根据运动学公式有 L=7a,店-3aud 代入数据解得 L=4.5m 答案：(1)x=4m/s (2)(i)m=1kg,=0.2(i)L=4.5m 15,解析：(1)0~t1时间内根据动能定理可知合外力做 的功为 Wmom 1 (2)由图(b)可知(1时刻A的加速度为0，此时滑块 A所受合外力为0，设此时A与B之间的距离为 r。,根据平衡条件有 tqE= 其中f=2gE kg 联立可得r,=NE (3)在t2时刻，A的速度达到最大，此时A所受合 力为0，设此时A和B的距离为r1,则有 日#+∫=gE+k 且有F=3qE,f=2qE 联立解得1=2√E t1~t2时间内，匀强电场对A和B做的总功 Wa-gE(r-r )=gvkgE 2 (4)过S后，A、B的加速度相同，则A、B速度的变 化相同。设弹簧的初始长度为1。；A在S位置时， 此时刻A、B的距离为”。，A速度最大时，AB距离 为r1,细杆与B碰撞时，A、B距离为r2。 A以U1过S时，到B与杆碰撞时，A增加的速度为 1,则B同样增加速度为V1,设B与杆相碰时，B向 左运动x。设B与弹簧相碰到B与杆相碰时，B向 左运动x'。对A根据动能定理有 q（9Br2-9B）+（gE-2qE)(r。-x-r2) 【15】 26(1。-r)(1。-2-x') 1 1 -2m(2v)-2mv 对B有 alpi-va)+gE-2gE)() m(2v1-v1)2 当A以2u1过S时，设B与杆碰撞时，A速度为 v',则B速度为(v'一21)，设B与杆相碰时，B向左 运动x1。设B与弹簧相碰到B与杆相碰时，B向左 运动x,。 对A根据动能定理有 9(92一Po）+（qE-2qE)(r。-x1-r2) -2k(,-2)(L。-r2-x1') 1 2m(21)2 对B gg-9)+gE-2gE)E1号(，-z 1 =2m(m'-21)2 联立解得 v'=(1+√5)w 答案：(1)2mui m②n√图 (3)9kqE 2 (4)(1+3) 卷7动量守恒定律 1.DPN碰撞时，根据碰撞前后动量守恒有mpvp +mxUN =mp Up +mN U 即 mp(Up一Up)=mv(UN一vN),根据图像可知 (p-p)>(-vN),故mp<mN;同理， QN碰撞时，根据碰撞前后动量守恒有mQvQ十m =mQ UQ 十mNUN, mQ(vQ一vQ)=mv(vy一v),根据图像可知 (vQ-vQ)<(vN-N),故mQ>mN;故mQ >mN>mp,故选D。 2.B设拉力为F,作用时间为t1,撤去外力后AB运 动的时间为t2,AB运动过程的最大速度为Vm,则 由动量定理，有(F一umg)t1=mvm,得i= F-umg ,撤销拉力后，有以mgt2=mUm,得t2= ,对于全过程，有F1=mgt,得F=m, 以g 对于全过程有乞=2，故AB运动的总时间 mum Vm mUm =t十i2=F-umgg umgt 以g -以mg t t Umt 1 L ,可知当t2越 μgt-tigt-t1gt2 大时，t越小，当t2=t时，t取最小值。则tmm2= L L ,则tnn=g」 g 3.D铝框进入和离开磁场过程，磁通量变化，都会产 生感应电流，受向左安培力而减速，完全在磁场中运 -3A 动时磁通量不变做匀速运动：可知离开磁场过程的 平均速度小于进入磁场过程的平均速度，所以离开 磁场过程的时间大于进入磁场过程的时间，A错误； 由楞次定律可知，铝框进入磁场过程磁通量增加，感 应电流为逆时针方向：离开磁场过程磁通量减小，感 应电流为顺时针方向，C错误；铝框进入和离开磁场 过程安培力对铝框的冲量为I安=一BIa△t,又q=I E △Φ，△ΦBa2 △t=RA=R△ △1= RR,得I= B'a 正确：铝框进入和离开磁场过程，铝框均做减速运 动，可知铝框进入磁场过程的速度一直大于铝框离 开磁场过程的速度，根据F幸=B1a=BBa”a Ra= B2a-v ，可知铝框进入磁场过程受到的安培力一直 大于铝框离开磁场过程受到的安培力，故铝框进入 磁场过程克服安培力做的功大于铝框离开磁场过程 克服安培力做的功，即铝框进入磁场过程产生的热 量大于铝框离开磁场过程产生的热量，B错误。故 选D。 4.C根据牛顿第二定律有F十f=ma F+ 可得减速运动加速度大小a= 故A错误； 根据运动学公式有1=”=mu aF 故力F的冲量为I=Ft=F十了 Fmv 方向与运动方向相反；故B错误； 根据运动学公式v=2a.x 可得x=2a=2(F+f) 故C正确； 匀速行驶时牵引力等于空气阻力，则功率为P=fu 故D错误 故选C。 5.B根据反冲现象的原理可知，火箭向后喷射燃气的 同时，燃气会给火箭施加反作用力，即推力，故A 错误； 根据万有引力定律可知卫星的向心加速度大小为 F GM am ≈8.4m/s (R+h) 故B正确； 卫星运行的周期为 (R+h)3 T=2元NGM ≈1.6h 故C错误； 发射升空初始阶段，火箭加速度方向向上，装在火箭 上部的卫星处于超重状态，故D错误。 故选B。 6.D该过程中系统动能和电势能相互转化，能量守 恒，对整个系统分析可知系统受到的合外力为0，故 动量守恒：当三个小球运动到同一条直线上时，根据 对称性可知细线中的拉力相等，此时球3受到1和2 的电场力大小相等，方向相反，故可知此时球3受到 的合力为0，球3从静止状态开始运动，瞬间受到的 合力不为0，故该过程中小球3受到的合力在改变， 故A、B错误； 对系统根据动量守恒mw1十mw2=mV3 根据球1和2运动的对称性可知1=U2, 【16】 解得v3=2v 根据能量守恒 2mu+mui+zm=2a 2kq 解得v3=V3md 故C错误，D正确。 故选D。 7.D根据动能定理可知 w,=2m(2)2-号， 3 2 mu w,=7m5)-7m(2u)P- 1 2 mu 可得W,=7W 由于速度是矢量，具有方向，当初、末速度方向相同 时，动量变化量最小，方向相反时，动量变化量最大， 因此冲量的大小范围是 muI <3mv 3muI,7mu 比较可得I2≥I 一定成立。 故选D。 8.C根据动量定理I=0一mvo=一mv。 故合力冲量大小为mu。,故A错误； 小球上滑的时间为= gsin 0 mvo 重力的冲量大小为Ic=mgt= sin 0 故B错误； 小球所受洛伦兹力为 Bqu=Bg(vo-at)=-Bgat+Bqvo,a=gsin 0 随时间线性变化，故洛伦兹力冲量大小为 1。=qX2XB=9X?XBX% gBu gsin 0 2gsin 0 故C正确； 2mgcos 0 若v= ，0时刻小球所受洛伦兹力为 gB Bqvo=2mg cos 0 小球在垂直细杆方向所受合力为零，可得 Bqu=mg cos 0+F pF=Bqv-mg cos 0=Bq(vo-at)-mg cos 0= mgcos 0-Bqtg sin 0 则小球在整个减速过程的F、-t图像如图 ↑FN mgcos 6 0 -mgcos 0 图线与横轴围成的面积表示冲量可得弹力的冲量为 零，故D错误。 9.BD根据图像可得F,=4一t,F2=3t,故两力的合 力为F=4+2t(N) 物块在y轴方向受到的力不变为mgsin30°，x轴方 向的力在改变，合力在改变，故物块做的不是匀变速 曲线运动，故A错误： 在y轴方向的加速度为 -3A ng sin30° a =gsin30°=5m/s2 m 故t=1s时，物块的y坐标值为 1 y=2a,12=2.5m 故B正确： t=1s时，F=6N,故此时加速度大小为 /61 a=√a:+a,=N1.2) +52m/s2=5√2m/s 故C错误； 对x轴正方向，对物块根据动量定理F1=心，一0 由于F与时间t成线性关系故可得 (4+2×0)+(4+2×2×2=1.2知 解得v,=10m/s 此时y轴方向速度为 v,=gsin30°·t=5×2m/s=10m/s 故此时物块的速度大小为 v=√/0+v=10√2m/s 故D正确。 故选BD。 10.BD锤子撞击木栓到木栓进入过程，对木栓分析可 知合外力的冲量为0，锤子对木栓的冲量为I,由于 重力有冲量，则木料对木栓的合力冲量不为一I,故 A错误； 锤子撞击木栓后木栓获得的动能为 1 12 Ev=2mv=2m 木栓进入过程根据动能定理有 (mg-f)△.x=0-Ek 解得平均阻力为 了-2mAz+mg 故B正确； 木栓进入过程损失的动能与重力势能，一部分转化 为系统内能，另一部分转化为木栓的弹性势能， +mg△x>Q=B 2m 故C错误； 对木栓的一个侧面受力分析如图 由于方孔侧壁弹力成线性变化，则有 (fain 0+F xco0 1 且根据B选项求得平均阻力 7-+a 又因为f=μFN 联立可得 a(I2+2m2g△x) f=4m△x(cos0+μsin0) 【17】 故D正确」 故选BD。 11,解析：(1)当经过A,B两个光电门时间相等时，速 度相等，此时由于阻力很小，可以认为导轨是水 平的。 (5)由I=Ft,知I=m1gt12 由△p=mv2一mU1知 d /dd △b=m·:m:‘A,=m:（,A》 (6)代入数值知，冲量 I=m1gt12=1.5×102×9.8×1.5N·s≈0.221 N·s 动量改变量 p=m(品 d △t1/ =0.212kg·m·s (7)由定义公式6= I-△p ×100%可得，本次 实验 II-△p ×100%= 0.221-0.212 6= ×100%≈4% 0.221 答案：(1)大约相等(5)m1gt12 dd (6)0.2210.212(7)4 12.解析：(1)游标卡尺的读数为10mm+4×0.05mm =10.20mm: (2)滑块保持稳定，说明气垫导轨水平； (3)根据表格中数据描，点并用直线连接 ↑△lm·s) 1.9+H+ 1.8 1.7 1.6 5 1.3空空客 0.700.750.800.850.900.951.0△t/s (4)根据动量定理F△t=M△v变形得 mg△t=(M+m)△u 则△v-△t图线斜率的理论值 mg k一M+m m/s2=1.96m/s (5)根据动量定理F△t=M△v变形得 △wF △tM 理论上图很斜幸一，精马质量不会影响实 验值与理论值的误差，A错误； 细线与气垫导轨不平行，滑块实际所受合外力为F 的水平分力，所以图线斜率的实验值偏小，B正确； 滑块释放的位置与斜率相关的参量无关，C错误； △Y偏大，则A巴偏小，图线斜率偏小，D正确。 △t 故选BD。 答案：(1)10.20(2)将气垫导轨调至水平 -3A ↑△/m·s) 1. 1.8 1.7 (3)1.6 1.5 1.4 1.3 0.700.750.800.850.900.951.0△t/s (4)1.96(5)BD/DB 13.解析：(1)对小球摆动到最低点的过程中，由动能 定理 mgl-2 mvi-0 解得v。=5m/s 在最低，点，对小球由牛顿第二定律 Ft-mg=m元 解得，小球运动到最低，点与物块碰撞前所受拉力的 大小为 FT=6N (2)小球与物块碰撞过程中，由动量守恒定律和机 械能守恒定律 mvo=mv+Mv2 1 1 2 mvs=2 mvi+2 Mv 解得小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小为 2m ,=m+M,=4m/s (3)若物块恰好运动到圆弧轨道的最低点，此时两 者共速，则对物块与小车整体由水平方向动量守恒 Mu,=2Mv 由能量守恒定律 2 Mu=2X2Mu+u Mgs 解得μ1=0.4 若物块恰好运动到与圆孤圆心等高的位置，此时两 者共速，则对物块与小车整体由水平方向动量守恒 Mv.=2Mv 由能量守恒定律 M= -X2Mv1+μ2Mgs+MgR 解得μ2=0.25 综上所述物块与水平轨道间的动摩擦因数：的取 值范围为 0.25≤4<0.4 答案：(1)6N(2)4m/s(3)0.25≤<0.4 14.解析：(1)敏感球受向下的重力mg和敏感臂向下的 压力F、以及斜面的支持力N,则由牛顿第二定律 可知 (mg+Fx)tan 0=ma 解得tan0=mg+F ma (2)①由图像可知碰撞过程中F的冲量大小 【18】 1=2X0.1X6600N·s=330N·s 方向竖直向上： ②头锤落到气囊上时的速度 v=V√2gH=8m/s 与气囊作用过程由动量定理（向上为正方向） IF-Mgt=Mu-(-Mv) 解得 v-2 m/s 则上升的最大高度 h= -=0.2m 2 ma 答案：(1)tan0= (2)①330N·s,方向竖 mg+F 直向上②0.2m 15.解析：(1)对于氙离子，仅考虑电场的作用，则氩离 子在放电室时只受电场力作用，由牛顿第二定律 eE=Ma 解得氙离子在放电室内运动的加速度大小 eE a一M (2)电子在阳极附近在垂直于轴线的平面绕轴线做 半径做匀速圆周运动，则轴线方向上所受电场力与 径向磁场给的洛伦兹力平衡，沿着轴线方向的匀强 磁场给的洛伦兹力提供向心力，即 u eE=evB:evB=R 解得径向磁场的磁感应强度大小为 B品 (3)单位时间内阴极发射的电子总数为，被电离的 氙原子数和进入放电室的电子数之比为常数k,则 单位时间内被电离的氙离子数 N一1+k nk 氨高子经电场加速，有eEd=?Moi 时间△内氙离子所受到的作用力为F,由动量定理 有F·△t=N△t·w 解得F'= nk√2eMEd 1+k 由牛顿第三定律可知，霍尔推进器获得的推力大小 F′=F 则F=nkV√②eMEd 1+k eE 答案：(1)a=M mE (2)B,一eRB (3)F=nk√2eMEd 1十k 卷8静电场 1.DA.MN两点电势相等，电场线由上到下，NP在 同一电场线上，沿电场线电势逐渐降低，可知N点电 势高于P点，可知M点电势高于P点，选项A错 误；B.M,点电场线分布比N点密集，可知M点电场 强度比N点大，选项B错误：CD.负电荷从M,点运 动到P点，电势能增加，则电场力做负功，动能减小， 速度减小，选项C错误，D正确。 2.C充电过程中，随着电容器带电量的增加，电容器 两极板间电势差增加，充电电流在减小，故A错误； -3A最新5年高考真题分类优化卷·物理（七） 卷7动量守恒定律 姓名 班级 考号 得分 本卷共15小题，满分100分，考试时间75分钟 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选 项中，第1~7题是只有一项是符合题目要求的。 1.(2025·河南卷)两小车P、Q的质量分别为mp和mQ,将它们分别与 小车N沿直线做碰撞实验，碰撞前后的速度v随时间t的变化分别如 图1和图2所示。小车N的质量为m、,碰撞时间极短，则() N N 斑撞能 碰撞后 碰撞前碰撞后 0 图1 图2 A..mp>m>mo B.m mp ma C.mo mp >mN D.mo>mN>mp 2.(2025·湖北卷)一个宽为L的双轨推拉门由两扇宽为兰的门板组成。 门处于关闭状态，其俯视图如图（α）所示。某同学用与门板平行的水平 恒定拉力作用在一门板上，一段时间后撤去拉力，该门板完全运动到 一边，且恰好不与门框发生碰撞，其俯视图如图(b)所示。门板在运动过 程中受到的阻力与其重力大小之比为4，重力加速度大小为g。若要门 板的整个运动过程用时尽量短，则所用时间趋近于 ) 图(a) 图(b) L C. D.2 Ng 3.(2022·天津)如图所示，边长为a的正方形铝框平放在光滑绝缘水平桌 面上，桌面上有边界平行、宽为b且足够长的匀强磁场区域，磁场方向垂 直于桌面，铝框依靠惯性滑过磁场区域，滑行过程中铝框平面始终与磁 场垂直且一边与磁场边界平行，已知a<b,在滑入和滑出磁场区域的两 个过程中 ) B b A.铝框所用时间相同 B.铝框上产生的热量相同 C.铝框中的电流方向相同 D.安培力对铝框的冲量相同 4.(2023·天津)2023年我国首套高温超导电动悬浮全要素试验系统完成 首次悬浮运行，实现重要技术突破。设该系统的试验列车质量为，某 次试验中列车以速率v在平直轨道上匀速行驶，刹车时牵引系统处于关 闭状态，制动装置提供大小为F的制动力，列车减速直至停止。若列车 行驶时始终受到大小为∫的空气阻力，则 ) 【最新5年高考真题分类优化卷·物理（七）7-1】3A A.列车被速过程的加速度大小a=F B.列车减速过程F的冲量为mv C.列车减速过程通过的位移大小为2（下+） D.列车匀速行驶时，牵引系统的输出功率为（∫十F)v 5.(2024·浙江)如图所示，2023年12月9日“朱雀二号”运载火箭顺利将 “鸿鹄卫星”等三颗卫星送人距离地面约500km的轨道。取地球质量 6.0×1024kg,地球半径6.4×103km,引力常量6.67×10-1N·m/ kg。下列说法正确的是 ( A.火箭的推力是空气施加的 B.卫星的向心加速度大小约8.4m/s C.卫星运行的周期约12h D.发射升空初始阶段，装在火箭上部的卫星处于失重状态 6.(2024·安徽)在某装置中的光滑绝缘水平面上，三个完全相同的带电小 球，通过不可伸长的绝缘轻质细线，连接成边长为d的正三角形，如图甲 所示。小球质量为m,带电量为十q,可视为点电荷。初始时，小球均静 止，细线拉直。现将球1和球2间的细线剪断，当三个小球运动到同一 条直线上时，速度大小分别为y1、v2、,如图乙所示。该过程中三个小 d,k为静电力常量，不计空气阻力，则 kq 球组成的系统电势能减少了 ( 1⊕→1 ⊕3 ④3 2 图甲 图乙 A.该过程中小球3受到的合力大小始终不变 B.该过程中系统能量守恒，动量不守恒 C.在图乙位置，01=v2,v3≠21 /2kg2 D.在图乙位置，=√3md 7.(2022·湖北)一质点做曲线运动，在前一段时间内速度大小由v增大到 2w,在随后的一段时间内速度大小由2v增大到5v。前后两段时间内， 合外力对质点做功分别为W1和W,合外力的冲量大小分别为I1和 I,。下列关系式一定成立的是 A.W2=3W1,I2≤3I1 B.W,=3W,I,≥I C.W2=7W1,I2≤3I D.W2=7W1,I2≥I 8.(2024·浙江)如图所示，一根固定的足够长的光滑绝缘细杆与水平面成 0角。质量为m、电荷量为十q的带电小球套在细杆上。小球始终处于 磁感应强度大小为B的匀强磁场中。磁场方向垂直细杆所在的竖直 面，不计空气阻力。小球以初速度。沿细杆向上运动至最高点，则该过程 【7-2】3A A.合力冲量大小为v。cos0 B.重力冲量大小为mv。sin0 gBv C.洛伦兹力冲量大小为2gsin0 D.若u。= 2mgcos 0 ,弹力冲量 gB 为1 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选 项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有 选错的得0分。 9.(2024·安徽)一倾角为30°足够大的光滑斜面固定于水平地面上，在斜 面上建立Oxy直角坐标系，如图(1)所示。从t=0开始，将一可视为质 点的物块从0点由静止释放，同时对物块施加沿x轴正方向的力F,和 F2,其大小与时间1的关系如图(2)所示。已知物块的质量为1.2kg,重 力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。则 ( x/m y/m 30 2 1234is 图(1) 图(2) A.物块始终做匀变速曲线运动 B.t=1s时，物块的y坐标值为2.5m C.t-1s时，物块的加速度大小为5√3m/s2 D.t=2s时，物块的速度大小为10√2m/s 10.(2024·广西)如图，坚硬的水平地面上放置一木料，木料上有一个竖直 方向的方孔，方孔各侧壁完全相同。木栓材质坚硬，形状为正四棱台， 上下底面均为正方形，四个侧面完全相同且与上底面的夹角均为0。 木栓质量为，与方孔侧壁的动摩擦因数为μ。将木栓对准方孔，接触 但无挤压，锤子以极短时间撞击木栓后反弹，锤子对木栓冲量为I,方 向竖直向下。木栓在竖直方向前进了△x的位移，未到达方孔底部。 若进入的过程方孔侧壁发生弹性形变，弹力呈线性变化，最大静摩擦力 约等于滑动摩擦力，则 木栓 木0 木料 木料 剖面图 木料 A.进入过程，木料对木栓的合力的冲量为一I B.进入过程，木料对木栓的平均阻力大小约为2m△x+mg C.进人过程，木料和木栓的机械能共损失了2m十mg△x D.木栓前进△x后木料对木栓一个侧面的最大静摩擦力大小约 为 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 11.(12分)(2020·全国)某同学用如图所示的实验装置验证动量定理，所 用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与 计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。 实验步骤如下： 遮光片 光电门、 气垫导轨滑块 砝码盘 砝码 【7-3】3A (1)开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光 电门的遮光时间 时，可认为气垫导轨水平； (2)用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块（含遮光片）的质量m2; (3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动 滑块； (4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的 光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间△1、△2 及遮光片从A运动到B所用的时间t12; (5)在遮光片随滑块从A运动到B的过程中，如果将砝码和砝码盘所受 重力视为滑块所受拉力，拉力冲量的大小I= ,滑块动量改变量 的大小△p ;(用题中给出的物理量及重力加速度g表示) (6)某次测量得到的一组数据为：d=1.000cm,m1=1.50×10-2kg, m2=0.400kg,△1=3.900×102s,△2=1.270×10-2s,t12=1.50 s,取g-9.80m/s2。计算可得I= N·s,△p= _kg·m·s1;(结果均保留3位有效数字) I一△p (7)定义6= ×100%,本次实验6= %(保留1位有效 数字)。 12.(10分)(2021·江苏)小明利用如图1所示的实验装置验证动量定理 将遮光条安装在滑块上，用天平测出遮光条和滑块的总质量M=200.0g, 槽码和挂钩的总质量m=50.0g。实验时，将滑块系在绕过定滑轮悬挂 有槽码的细线上。滑块由静止释放，数字计时器记录下遮光条通过光 电门1和2的遮光时间△1和△12，以及这两次开始遮光的时间间隔 △，用游标卡尺测出遮光条宽度，计算出滑块经过两光电门速度的变化 量△V。 光电门2光电门1滑块遮光条 滑轮 气垫导轨连数字计时器 槽码 图1 图2 (1)游标卡尺测量遮光条宽度如图2所示，其宽度d- mm; (2)打开气泵，带气流稳定后调节气垫导轨，直至看到导轨上的滑块能 在短时间内保持静止，其目的是 (3)多次改变光电门2的位置进行测量，得到△t和△x的数据如下表。 请根据表中数据，在方格纸上作出△v-△t图线。 ↑△/(m·s-l) 1. 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3在出出 0.700.750.800.850.900.951.0△t/s △1/s 0.721 0.790 0.854 0.913 0.968 △v/(m·s1) 1.38 1.52 1.64 1.75 1.86 (4)查得当地的重力加速度g-9.80m/s2,根据动量定理，△v-△t图 【7-4】3A 线斜率的理论值为 m/s2; (5)实验结果发现，图线斜率的实验值总小于理论值，产生这一误差的 两个可能原因时 0 A.选用的槽码质量偏小 B.细线与气垫导轨不完全平行 C.每次释放滑块的位置不同 D.实验中△t的测量值偏大 13.(10分)(2024·安徽)如图所示，一实验小车静止在光滑水平面上，其 上表面有粗糙水平轨道与光滑四分之一圆弧轨道。圆弧轨道与水平轨 道相切于圆弧轨道最低点，一物块静止于小车最左端，一小球用不可伸 长的轻质细线悬挂于O点正下方，并轻靠在物块右侧。现将细线拉直 到水平位置时，静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰 撞。碰撞后，物块沿着小车上的轨道运动，已知细线长L=1.25m。小 球质量m-0.20kg。物块、小车质量均为M=0.30kg。小车上的水 平轨道长s=1.0m。圆弧轨道半径R-0.15m。小球、物块均可视为 质点。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。 L 00 (1)求小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小； (2)求小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小； (3)为使物块能进入圆弧轨道，且在上升阶段不脱离小车，求物块与水 平轨道间的动摩擦因数以的取值范围。 14.(12分)(2024·广东)汽车的安全带和安全气囊是有效保护乘客的 装置。 (1)安全带能通过感应车的加速度自动锁定，其原理的简化模型如图甲 所示。在水平路面上刹车的过程中，敏感球由于惯性沿底座斜面上滑 直到与车达到共同的加速度α，同时顶起敏感臂，使之处于水平状态， 并卡住卷轴外齿轮，锁定安全带。此时敏感臂对敏感球的压力大小为 F、,敏感球的质量为，重力加速度为g。忽略敏感球受到的摩擦力。 求斜面倾角的正切值tan0。 (2)如图乙所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从离气 囊表面高度为H处做自由落体运动。与正下方的气囊发生碰撞。以 头锤到气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t 的变化规律，可近似用图丙所示的图像描述。已知头锤质量M =30kg,H=3.2m,重力加速度大小取g=10m/s2。求： ①碰撞过程中F的冲量大小和方向： 【7-5】3A ②碰撞结束后头锤上升的最大高度。 安全带 卷轴 敏感臂 头锤○ 66001FN 敏感球 H 底座 、 安全气囊、 汽车前进方向 试验台七 0.1/s 甲 乙 丙 15.(14分)(2024·北京)我国“天宫”空间站采用霍尔推进器控制姿态和 修正轨道。如图为某种霍尔推进器的放电室（两个半径接近的同轴圆 筒间的区域)的示意图。放电室的左、右两端分别为阳极和阴极，间距 为d。阴极发射电子，一部分电子进入放电室，另一部分未进入。稳定 运行时，可视为放电室内有方向沿轴向向右的匀强电场和匀强磁场，电 场强度和磁感应强度大小分别为E和B,;还有方向沿半径向外的径向 磁场，大小处处相等。放电室内的大量电子可视为处于阳极附近，在垂 直于轴线的平面绕轴线做半径为R的匀速圆周运动（如截面图所示）， 可与左端注入的氙原子碰撞并使其电离。每个氙离子的质量为M、电 荷量为十，初速度近似为零。氙离子经过电场加速，最终从放电室右 端喷出，与阴极发射的未进入放电室的电子刚好完全中和。 已知电子的质量为m、电荷量为一；对于氙离子，仅考虑电场的作用。 阳极o Q阴极 B 轴 截面图 (1)求氙离子在放电室内运动的加速度大小a; (2)求径向磁场的磁感应强度大小B,； (3)设被电离的氙原子数和进入放电室的电子数之比为常数k,单位时 间内阴极发射的电子总数为n,求此霍尔推进器获得的推力大小F。 【7-6】3A