熱點題型?新情境問題攻略

專題19新情境問題破譯

目錄

01.題型綜述...................................................................

02.解題攻略...................................................................

03.高考練場...................................................................................26

01題型綜述

高考試題從原來的解題到現在的解決問題，出現的情境題越來越多，題目情境來源于生活、生產、體育運

動、科技，無情境不命題。

<02解題攻略

1.仔細讀題，構建物理模型

明確題中所給的物理情境要解決的問題，仔細分析該情境描述的研究對象。經歷了什么過程？受哪些

作用力？分析運動性質，遵循哪些規律？將此問題和學過的知識相關聯，在大腦中調出所學過的關于這個

問題所涉及的物理知識。

2.挖掘破題關鍵解決實際問題，根據題目展示的物理情境，建立好物理模型之后，再看看我們需要解決什

么問題，然后再次回到題目所給的信息中去挖掘破題關鍵信息，進行二次讀題，最終查看問題是否得到解

決。

3.還有一些情境題為假情境，戴著情境的帽子，把這幾句信息去掉對解題無影響，這樣的題可以去掉情境,

從中直接找出關鍵信息即可。

【典例剖析】

例1.如圖所示，吸附在豎直玻璃上質量為加的擦窗工具，在豎直平面內受重力、拉力和摩擦力（圖中未

畫出摩擦力）的共同作用做勻速直線運動。若拉力大小與重力大小相等，方向水平向右，重力加速度為g,

則擦窗工具所受摩擦力（）

A.大小等于mgB.大小等于后〃吆

C.大小小于%gD.大4、大于Cmg

【解題指導】

物理情境擦窗工具擦玻璃

解決問題擦玻璃過程中摩擦力的分析與計算

關聯知識共點力的平衡

擦窗工具在豎直平面內受重力、拉力和摩擦力（圖中未畫出摩擦力）的共

與情境結合

同作用做勻速直線運動，處于平衡狀態，受力分析，求摩擦力

【答案】B

【詳解】對擦窗工具進行正視圖的受力分析如圖所示

mg

水平方向上拉】尸與擦窗工具所受摩擦力水平分量啟等大反向，豎直方向上重力加g與擦窗工具所摩擦力

豎直分量久等大反向，所以擦窗工具所受摩擦力方向如圖中/所示，大小為

故選Bo

例2福建土樓兼具居住和防御的功能，承啟樓是圓形土樓的典型代表，如圖(a)所示。承啟樓外樓共四層,

各樓層高度如圖(b)所示。同一樓層內部通過直徑約50m的圓形廊道連接。若將質量為100kg的防御物資

先從二樓倉庫搬到四樓樓梯口M處，再用100s沿廊道運送到N處，如圖(c)所示。重力加速度大小取lOm/sz,

則()

(a)承啟樓

(c)四樓平面圖

A.該物資從二樓地面被運送到四樓M處的過程中，克服重力所做的功為5400J

B.該物資從M處被運送到N處的過程中，克服重力所做的功為78500J

C.從M處沿圓形廊道運動到N處，位移大小為78.5m

D.從M處沿圓形廊道運動到N處，平均速率為0.5m/s

【解題指導】

物理情境福建土樓

若將質量為100kg的防御物資先從二樓倉庫搬到四樓樓梯口”處，再用

解決問題

100s沿廊道運送到N處，位移、做功等問題

關聯知識位移，平均速率公式，恒力做功的計算

承啟樓是圓形土樓的典型代表，承啟樓外樓共四層，各樓層高度如圖(b)所

與情境結合

示。同一樓層內部通過直徑約50m】圓形廊道連接。搬運過程中，克服重

力所做的功與路徑無關，只與初末位置的高度差有關，情境中的初末位置

連線長度為位移大小，在此過程中的路程和時間之比計算平均速率

【答案】A

【詳解】A.該物資從二樓地面被運送到四樓初處的過程中，克服重力所做的功為

%=mgNh=100xlOx(2.7+2.7)J=5400J

故A正確；

B.該物資從M處被運送到N處的過程中，由于“、N高度差為零，所以克服重力做功為零，故B錯誤；

C.從M處沿圓形廊道運動到N處，位移大小為50m,故C錯誤；

D.從初處沿圓形廊道運動到N處，平均速率為

CTTV3.14xG—

v=—=——=-------—m/s=0.785m/s

tt100

故D錯誤。

故選Ao

例3國產科幻大片《流浪地球2》中的“太空電梯”給觀眾帶來了強烈的視覺震撅。如圖所示，“太空電梯”由

地面基站、纜繩、箱體、同步軌道上的空間站和配重組成，纜繩相對地面靜止，箱體可以沿纜繩將人和貨

物從地面運送到空間站。下列說法正確的是()

A.地面基站可以建設在青藏高原上

B.配重的線速度小于同步空間站的線速度

C.箱體在上升過程中受到地球的引力越來越小

D.若同步空間站和配重間的纜繩斷開，配重將做向心運動

【解題指導】

物理情境《流浪地球2》中的“太空電梯”

建設“太空電梯”，由地面基站、纜繩、箱體、同步軌道上的空間站和

解決問題配重組成，纜繩相對地面靜止，利用箱體可以沿纜繩將人和貨物從地

面運送到空間站

圓周運動線速度與角速度關系，圓周運動動力學分析，向心運動、離

關聯知識

心運動

讀圖可知，空間站處于同步軌道上，和地球自轉同步，角速度相同，

若無配重，地球對其引力提供向心力咕=加。2r空，纜繩恰無張力；

與情境結合箱體可以沿纜繩將人和貨物從地面運送到空間站，纜繩對箱體提供向

上拉力，對空間站向下拉影響空間站的安全；配重在同步軌道外，引

力不足以提供向心力#7y產，纜繩提供拉力，處于繃緊狀態

尸配尸空

【答案】c

【詳解】A.由題意可知，整個同步軌道一定在地球赤道正上方，因此地面基站不可以建設在青藏高原上,

A錯誤;

B.由太空電梯的結構可知，配重與同步空間站的角速度相同，由v=5可知，空間站的環繞半徑小于配重

的環繞半徑，因此配重的線速度大于同步空間站的線速度，B錯誤；

Mm

C.由萬有引力定律b=GF可知，箱體在上升過程中受到地球的引力隨距離一的增加而減小，c正確；

r

D.由題意可知，空間站和配重都做勻速圓周運動，若纜繩斷開，配重與地球間的萬有引力則有

廠

廠，?MmMm22

F=G---<G---=1TICD餐<YYICDTgg

rs.

即地球對配重的萬有引力小于配重做圓周運動的向心力，因此配重會做離心運動，D錯誤。

故選C。

例4如圖甲所示為利用霍爾元件制作的位移傳感器。將霍爾元件置于兩塊磁性強弱相同、同名磁極相對放

置的磁體正中間，以中間位置為坐標原點建立如圖乙所示的空間坐標系。當霍爾元件沿x軸方向移動到不同

位置時，將產生不同的霍爾電壓U,通過測量電壓U就可以知道位移x。已知沿x軸方向磁感應強度大小

B=kx（左為常數，且左>0）,電流/沿+z方向大小不變。該傳感器靈敏度也，要使該傳感器的靈敏度變

Ax

大，下列措施可行的是（）

杪

甲乙

A.把霍爾元件沿x方向的厚度變小B.把霍爾元件沿了方向的高度變大

C.把霍爾元件沿z方向的長度變大D.把霍爾元件沿了方向的高度變小

【解題指導】

物理情境利用霍爾元件制作的位移傳感器

兩塊磁性強弱相同、同名磁極相對放置的磁體正中間，以中間位置為

坐標原點建立如圖乙所示的空間坐標系。沿X軸方向移動到不同位置

解決問題

時，磁感應強度不同，產生不同的霍爾電壓U,通過測量電壓U就可

以知道位移X

關聯知識磁場的疊加，霍爾元件，電流微觀表達式

磁場疊加后，沿x軸方向磁感應強度大小2=入，霍爾效應/二口應

a

與情境結合

結合/=〃eSv=〃eRv,得傳感器靈敏度妝表達式，得出結論

Ax

【答案】A

【詳解】設霍爾元件沿y軸反向的高度為力沿x軸方向的厚度為/,電流的微觀表達式為

I-neSv-nedlv

得

I

v=------

nedl

自由電荷受洛倫茲力和電場力平衡

e-=evB

d

得

U=dvB

由磁感應強度大小

B=kx

得

7曲

k=----

Ax

則

\Udv\B?Ikl

-----=--------=dk------=----

AxAxnedlnel

可知，要使該傳感器的靈敏度變大，應把霍爾元件沿X方向的厚度/變小。

故選Ao

例5冰壺是冬季奧運會上非常受歡迎的體育項目。如圖所示，運動員在水平冰面上將冰壺A推到M點放手,

此時A的速度%=2m/s,勻減速滑行匹=16.8m到達N點時，隊友用毛刷開始擦A運動前方的冰面，使A

與NP間冰面的動摩擦因數減小，A繼續勻減速滑行％=3.5m,與靜止在尸點的冰壺B發生正碰，碰后瞬

間A、B的速度分別為VA=0-05m/s和％=0.55m/s。已知A、B質量相同，A與間冰面的動摩擦因數

4=0.01,重力加速度g取lOm/s"運動過程中兩冰壺均視為質點，A、B碰撞時間極短。求冰壺A

（1）在N點的速度匕的大小；

（2）與NP間冰面的動摩擦因數〃2。

【解題指導】

物理情境體育賽事中的冰壺比賽

解決問題求冰壺A在N點的速度vi的大小，與NP間冰面的動摩擦因數〃2

關聯知識牛頓運動定律，動量守恒定律，動能定理

以體育賽事為情境，冰壺A推到M點放手，此時A的速度w=2m/s,

勻減速滑行為=16.8m到達N點，冰壺A做勻減速直線運動，可

用牛頓運動定律或動能定理；到達N點時，隊友用毛刷開始擦A

與情境結合運動前方的冰面，使A與NP間冰面的動摩擦因數減小，A繼續勻

減速滑行&=3.5m,碰后瞬間A、B的速度分別為VA=0.05m/s

和VB=0.55m/s,碰撞遵循動量守恒定律，NP段可用牛頓運動定律

或動能定理

【答案】（1）x=0.8m/s；（2）〃2=8004

【詳解】（1）設冰壺質量為加，A受到冰面的支持力為N,由豎直方向受力平衡，有

N=mg

設A在血W間受到的滑動摩擦力為/,則有

f=%N

設A在跖V間的加速度大小為。，由牛頓第二定律可得

f=ma

聯立解得

a==0.1m/s2

由速度與位移的關系式，有

■p；-VQ——2aX]

代入數據解得

巧=0.8m/s

（2）設碰撞前瞬間A的速度為均，由動量守恒定律可得

mv2=mvA+mvB

解得

v2=0.6m/s

設A在N尸間受到的滑動摩擦力為了',則有

f=〃2機g

由動能定理可得

-f-x2

聯立解得

4=0.004

例6某探究小組設計了一個報警裝置，其原理如圖所示。在豎直放置的圓柱形容器內用面積S=lOOcn?、

質量加=1kg的活塞密封一定質量的理想氣體，活塞能無摩擦滑動。開始時氣體處于溫度［=300K、活塞

與容器底的距離為=30cm的狀態環境溫度升高時容器內氣體被加熱，活塞緩慢上升1=3cm恰好到達容

器內的卡口處，此時氣體達到狀態3。活塞保持不動，氣體被繼續加熱至溫度〃=363K的狀態。時觸動報

警器。從狀態/到狀態C的過程中氣體內能增加了AU=158J。取大氣壓p°=0.99x1O'pa,求氣體。

（1）在狀態8的溫度；

（2）在狀態C的壓強；

（3）由狀態/到狀態。過程中從外界吸收熱量。。

物理情境探究小組設計了一個溫度報警裝置

解決問題達到預設溫度報警裝置報警

關聯知識查理定理，蓋一呂薩克定律，熱力學第一定律

活塞能無摩擦滑動，活塞緩慢上升d=3cm恰好到達容器內的

與情境結合卡口處，此時氣體達到狀態3,經歷什么過程；活塞保持不動，

氣體被繼續加熱至溫度TC=363K的狀態C時觸動報警器,經

歷什么過程；從狀態/到狀態C的過程中氣體內能增加了AU

=158J,求由狀態/到狀態。過程中從外界吸收熱量0,考

慮熱力學第一定律，氣體對外做功情況

【答案】⑴330K；(2)l.lxlO5Pa;(3)188J

【詳解】(1)根據題意可知，氣體由狀態/變化到狀態8的過程中，封閉氣體的壓強不變，則有

匕=%

TATB

解得

TB=-^TA=330K

(2)從狀態A到狀態B的過程中，活塞緩慢上升，則

pBS=p0S+mg

解得

5

7?g=lxlOPa

根據題意可知，氣體由狀態B變化到狀態C的過程中，氣體的體積不變，則有

PB__PC_

TB~Tc

解得

Pc=^-PB=l.lxlO5Pa

1B

(3)根據題意可知，從狀態4到狀態C的過程中氣體對外做功為

%=PBSM=30J

由熱力學第一定律有

\U=W+Q

解得

0=AU+印=188J

【變式演練】

1.我國古建屋頂較多采用蝴蝶瓦方式鋪設。如圖甲是兩片底瓦和一片蓋瓦的鋪設示意圖，三根椽子所在平

面與水平面夾角為0。如圖乙為截面示意圖，弧形底瓦放置在兩根相互平行的椽子正中間，椽子對底瓦的支

持力網與三根椽子所在平面的垂線方向夾角為a,蓋瓦的底邊恰與底瓦的凹槽中線接觸，受到底瓦垂直椽

子所在平面向上的支持力。已知蓋瓦和底瓦質量均為小，認為最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，重力加速

度為g,在無擾動的情況下，底瓦與蓋瓦均保持靜止。若僅研究這三片瓦，則下列說法正確的是(

A.椽子對底瓦的支持力支=3：gcos。B.椽子對底瓦的支持力然=3：gcos。

4sma4cosa

c,底瓦與椽子間的動摩擦因數〃上網2D.底瓦與椽子間的動摩擦因數吆

sinacosa

【答案】B

【詳解】AB.以兩片底瓦和蓋瓦整體為研究對象，易得這個整體的重力在垂直椽子所在平面方向上的分力

為3mgcos仇垂直椽子所在平面方向上整體處于平衡狀態，則有

3〃zgcos0=4"cosa

可得椽子與底瓦接觸部位之間的彈力

F3mgcos0

4cosa

故A錯誤，B正確；

CD.在無外界干擾的情況下，為使底瓦與蓋瓦不下滑，應使

4〃綜>3mgsin0

解得

〃>tan0cosa

故CD錯誤。

故選Bo

2.某同學以5m/s的速度將籃球斜拋出，球在空中運動0.4s后垂直撞擊到豎直籃板上，然后以2m/s的水

平速度反彈，平拋進入籃筐。球與籃板接觸的時間為0.1s,忽略空氣阻力，籃球質量為0.6kg(g取10m/s2)?

下列說法正確的是()

A.籃球撞擊籃板反彈時的動量大小為1.8N-S

B.籃板對球的平均作用力大小為12N

C.籃球被拋出后上升過程處于超重狀態

D.該同學投籃處到籃板的水平距離為1.2m

【答案】D

【詳解】A.根據題意，由公式p=可得，籃球撞擊籃板反彈時的動量大小為

0=0.6x2N-s=1.2N-s

故A錯誤；

BD.對籃球撞擊籃板前的運動進行逆向分析，根據運動的對稱性可看成平拋運動，則豎直方向的分速度為

vy=gt=4m/s

水平方向的分速度為

匕=尿=3m/s

則該同學投籃處到籃板的水平距離為

x=vxt=1.2m

球與籃板接觸時，由動量定理有

-FA/=-mv-mvx

解得籃板對球的平均作用力大小為

尸二30N

故B錯誤，D正確；

C.籃球被拋出后上升過程，只受重力作用，處于完全失重狀態，故C錯誤。

故選Do

3.如圖所示，圍棋比賽時的評析棋盤是豎直的，棋盤上布有磁石，而每顆棋子都是一個小磁鐵，棋子靜止

在豎直放置的磁性棋盤上，則下列說法正確的是（）

圍棋

A.棋子對棋盤的摩擦力和棋盤對棋子的摩擦力是平衡力

B.棋子所受重力與棋子所受摩擦力是平衡力

C.要使棋子不易滑下，一般使用相對光滑的材料作棋盤面

D.棋子不會掉落是因為棋子質量小，重力可以忽略不計

【答案】B

【詳解】AB.磁性棋盤是豎直放置的，棋子靜止在上面時受到重力G、彈力N、磁力廠及摩擦力/；彈力

和磁力與棋盤垂直，二力為平衡力，重力豎直向下，而摩擦力豎直向上與重力平衡，故A錯誤，B正確;

C.根據豎直方向上二力平衡知

/=G/應不超過最大靜摩擦力，則有

/<4=〃N=〃尸尸一定，要使棋子不滑下，應增大最大靜摩擦力，為此應增大〃，棋盤面應選取較粗糙

的材料，故C錯誤;

D.棋子質量小而重力小時，若沒有其他阻力存在，仍會向下運動，棋子不會掉落是因為棋子受到棋盤對它

向上的摩擦力，故D錯誤。

故選Bo

4.如圖所示，送水工人用推車運桶裝水，到達目的地后，工人抬起把手，帶動板轉至水平即可將水桶

卸下。若桶與接觸面之間的摩擦不計，為銳角，板。4、對水桶的壓力大小分別為B、仍，保持

不動，使。/由豎直緩慢轉到與。2垂直的過程中（）

C.B不斷減小，尸2先增大后減小

D.尸/先減小后增大，F2不斷減小

【答案】B

【詳解】對水桶受力分析，如圖所示

CM由豎直緩慢轉到與08垂直的過程中，水桶受到的合力為零，且入都在

故選Bo

5.旱冰壺在最近幾年深受人們的追捧，尤其深受中小學生的喜愛。如圖甲所示為某旱冰壺比賽的場景，如

圖乙所示為其簡化圖，/為投擲點，。為圓心，B、C、。為/。的四等分點。運動員某次投擲時，冰壺由/

點以初速度vo向右滑動，經時間f運動到2點，最終冰壺剛好停在。點。冰壺在該過程中的運動可視為勻

減速直線運動，下列說法正確的是（

ABCDO

甲乙

A.冰壺在。點的速度大小為?

2

B.冰壺由。到。的時間為

C.冰壺運動的總時間為4/

D.投擲點/到圓心0的距離為（2+百卜

【答案】D

【詳解】A.設冰壺的加速度大小為0,在C點的速度大小為vC,冰壺由/到。，有

v；=1aL

冰壺由4到C,有

解得

_V2

%=5%

故A錯誤；

B.由逆向思維可知，將冰壺的運動視為從。到/的初速度為零的勻加速直線運動，由勻變速直線運動的推

論可知

t（JD_]

tBA-2-V3

解得

缶=（2+百）/

故B錯誤；

C.同理

優_J_

t&2

解得

%=卜+2省'

故C錯誤；

D.投擲點N到圓心O的距離

L==(2+V3)V

故D正確。

故選D?

6.如圖（a）所示，底部固定有正方形線框的列車進站停靠時，以初速度v水平進入豎直向上的磁感應強

度為8的正方形有界勻強磁場區域，如圖（6）所示，假設正方形線框邊長為/,每條邊的電阻相同。磁場

的區域邊長為4,且/<〃，列車運動過程中受到的軌道摩擦力和空氣阻力恒定，下列說法正確的是（）

A.線框進入磁場過程中，克服安培力做的功小于線框中產生的焦耳熱

B.線框離開磁場過程中，克服安培力做的功等于線框減少的動能

C.線框右邊剛剛進入磁場時，感應電流沿圖（6）逆時針方向，其兩端的電壓為瓦v

D.線框右邊剛剛進入磁場時，感應電流沿圖（6）順時針方向，其兩端的電壓為士瓦v

4

【答案】D

【詳解】A.根據功能關系可知線框克服安培力做的功全部轉化為電能，線框為純電阻電路，則又全部轉化

為線框中產生的焦耳熱，則克服安培力做的功等于線框中產生的焦耳熱，故A錯誤；

B.線框離開磁場過程中，根據動能定理可知克服安培力做功與克服摩擦力、空氣阻力做功之和等于線框和

列車動能的減小量，故B錯誤；

CD.根據右手定則，線框進入磁場時，感應電流沿順時針方向。線框此時切割磁感線產生的感應電動勢為卸”，

導線框右邊兩端的電壓為路端電壓，即為

33

U=-E=-Blv

44

故C錯誤，D正確。

故選D。

7.動車組由動車和拖車編組而成，提供動力的車廂叫動車，不提供動力的車廂叫拖車。已知某動車組由9

節車廂組成，靠近前進方向的車廂為1號車廂，其中第1、4、7節車廂為動車，其余車廂為拖車。假設各

車廂質量均相等，每節動車提供的動力相同，動車組在平直鐵路橋上運行過程中每節車廂受到的阻力均為人

下列說法正確的是（）

A.動車組勻速運動時，第1、2節車廂間的作用力為曠

B.動車組勻加速運動時，第3、4節車廂間的作用力為V

C.動車組勻加速運動時，第6、7節車廂間無作用力

D.動車組勻速運動時，若突然關閉第4節車廂的動力，第8、9節車廂間的作用力不變

【答案】C

【詳解】A.動車組勻速運動時，整體受力平衡，有

3F=9f

后8節車廂受力平衡

理+2尸=8/

解得

故A錯誤；

B.設動車組加速度為0,對整體

3F-9f=9ma

對4?9節車廂，有

F34+2F-6f-6ma

解得

瑪4=0

故B錯誤；

C.同B,先整體后隔離可得，第6、7節車廂間無作用力，故C正確；

D.若關閉第4節車廂的動力，動車組的加速度發生變化，故第8、9節車廂間的作用力也隨之變化，故D

錯誤。

故選Co

8."火樹銀花十里開”，花城廣州常在珠江邊燃放煙花慶祝盛大的節日。現有某煙花筒的結構如圖甲所示，

其工作原理為：點燃引線，引燃發射藥燃燒發生爆炸，禮花彈獲得一個豎直方向的初速度并同時點燃延期

引線，當禮花彈到最高點時，延期引線點燃禮花彈并炸開形成漂亮的球狀禮花。現假設某禮花彈在最高點

炸開成b兩部分，速度均為水平方向。炸開后。、6的軌跡圖如乙圖所示。忽略空氣阻力的作用，則

()

A.a、。兩部分落地時的速度大小之比1:3

B.a、6兩部分的初動能之比1:3

C.6兩部分的質量之比1:3

D.。、6兩部分落地時的重力功率之比為1:3

【答案】B

【詳解】C.平拋運動方向為勻速直線運動，則有

尤=匕0，3x=vbtb

豎直方向上有

,12,12

h=2gt：,h=QgE

則有

%：%=1：3

根據動量守恒定律有

mava-mbvb=O

解得

ma:mb=3:l

故C錯誤；

B.。、6兩部分的初動能

12p12

Ek.=3”,Ekb=-mbvb

結合上述解得

凡。：Ekb=1：3

故B正確；

A.a、6兩部分落地時的速度大小

結合上述可知，。、。兩部分落地時的速度大小之比不等于1:3,故A錯誤;

D.a、b兩部分落地時的重力功率

PPm

a=m.gVya=%gZ，b=%刈/=bg\

結合上述解得

CM=3：1

故D錯誤。

故選Bo

9.（多選）如圖甲是客家人口中的“風車"也叫"谷扇"，是農民常用來精選谷物的農具。谷粒從上方喂料斗的

小口無初速度進入風道，在風力作用下，精谷和癟谷（空殼）都從洞口水平飛出，結果精谷和癟谷落地點

不同，自然分開。簡化裝置如圖乙所示，谷粒在風道內所受的風力大小相等，最終落在同一水平面上，風

道口的直徑遠小于下落高度，不計風道內的阻力和飛出洞口后的空氣阻力，下列分析正確的是（）

甲乙

A.N處是精谷

B.從風道口飛出到落在水平面過程，癟谷運動時間更長

C.落到水平面時，癟谷的速度更大

D.落到水平面時，精谷和癟谷的重力瞬時功率一樣大

【答案】AC

【詳解】AB.精谷的質量大于癟谷的質量，在相同的水平風力作用下，精谷獲得的水平加速度小于癟谷的

水平加速度，在豎直方向上

,12

h=~gt

可得

精谷和癟谷的下落高度相同，則精谷和癟谷的落地時間相同，精谷獲得的水平加速度小于癟谷的水平加速

度，則精谷的水平位移小于癟谷的水平位移，則N處是精谷，M處為癟谷，故A正確，B錯誤；

C.落到水平面時，兩者的豎直速度一樣，癟谷的水平速度更大，故癟谷的速度更大，故C正確；

D.落到水平面時，兩者的豎直速度一樣，但是精谷的重力更大，故精谷的重力瞬時功率更大，故D錯誤。

故選ACo

10.（多選）如圖所示為我國民眾應對高溫天氣所用的吊扇，此時固定于天花板上的吊扇正在順時針旋轉（仰

視），轉速為〃。已知葉片仍的長度為心忽略轉軸的大小，吊扇所在位置處地磁場的磁感應強度大小為8,

方向與豎直方向的夾角為仇則下列說法正確的是（）

A.a、6兩端的電勢差大小為

B.a、6兩端的電勢差大小為

C.a端的電勢高于6端的電勢

D.a端的電勢低于6端的電勢

【答案】AC

【詳解】北方地磁場的磁感應強度垂直于葉片向下的分量為

g=BcosO

由法拉第電磁感應定律有

1,

E=B,Lv=-Bfi（o

根據角速度和轉速得關系有

a>=2兀"

又因為

U=E

可得a、6兩端的電勢差大小為

U=MTISZ2COS0

由右手定則可知，a端的電勢高于6端的電勢。

故選ACo

H.（多選）如圖為某藥品自動傳送系統的示意圖。該系統由水平傳送帶、豎直螺旋滑槽和與滑槽平滑連接

的水平平臺組成，豎直螺旋滑槽高5m,長30m,質量為0.5kg的藥品A離開傳送帶進入螺旋滑槽速度為

2m/s,到螺旋滑槽出口速度為6m/s,該過程用時5s,在出口處與靜止的相同質量的藥品B碰撞，碰后A靜

止，B向前滑動，重力加速度g取10m/s2,下列說法正確的是（）

2m/s

A.藥品A、B碰撞后B的速度為6m/s

B.藥品A對藥品B的沖量與藥品B對藥品A的沖量相同

C.藥品A在螺旋滑槽運動過程重力的沖量為25Ns

D.藥品A在螺旋滑槽運動過程合力的沖量為3N-S

【答案】AC

【詳解】A.藥品A、B碰撞過程動量守恒，則

mvA=mvB

可知碰后B的速度為

vB=vA=6m/s

選項A正確；

B.藥品A對藥品B的沖量與藥品B對藥品A的沖量大小相同，但方向相反，選項B錯誤;

C.藥品A在螺旋滑槽運動過程重力的沖量為

IG=mgt-0.5xl0x5N?s=25N?s

選項C正確；

D.根據動量定理可知，藥品A在螺旋滑槽運動過程合力的沖量為

I=mv-mv0=0.5x6-0.5x2=2N-s

選項D錯誤。

故選ACo

12.（多選）某同學受電動窗簾的啟發，設計了如圖所示的簡化模型。多個質量均為1kg的滑塊可在水平滑

軌上滑動。忽略摩擦和空氣阻力。開窗簾過程中，電機對滑塊。施加一個水平向右的恒力足推動滑塊a

以0.30m/s的速度與靜止的滑塊b碰撞，碰撞時間為0.04so碰撞結束后瞬間兩滑塊的共同速度為0.16m/s?

關于兩滑塊的碰撞過程，下列說法正確的是（）

F——>abc

◎◎怎

A.兩滑塊的動量不守恒

B.滑塊。受到合外力的沖量大小為0.14N?s

C.滑塊6受到合外力的沖量大小為0.32N?s

D.滑塊6受到滑塊。的平均作用力的大小為3.5N

【答案】AB

【詳解】A.取向右為正方向，滑塊。和滑塊6組成的系統的初動量為

/2/=mv；=lxO.30kg-m/s=O.30kg-m/s

碰撞后的動量為

必=2；MV2=2xlx0.16kg?m/s=0.32kg?m/s

則滑塊的碰撞過程動量不守恒，故A正確；

B.對滑塊a,取向右為正方向，則有

//=wv2-mv7=lx0.16kg-m/s-lx0.30kg-m/s=-0.14kgm/s

負號表示方向水平向左，故B正確；

C.對滑塊6,取向右為正方向，則有

/2=wv2=lx0.16kg-m/s=0.16kg-m/s

故C錯誤；

D.對滑塊6根據動量定理有

~F-M=/2

解得

F=4N

則滑塊b受到滑塊a的平均作用力大小為4N,故D錯誤。

故選AB=

13.拋石機是古代交戰的一種兵器，巧妙利用了動能和勢能的轉化。為了研究方便，簡化為圖示物理模型,

輕桿兩端分別固定質量為“、機的小球A、B,M=24m。輕桿可繞水平轉軸。自由轉動。。到水平地面

的高度為〃(〃>￡),A、B到O的距離分別為工、4L。現將輕桿拉到水平并從靜止釋放，當輕桿運動到豎

直時B脫離輕桿做平拋運動，兩小球均可視為質點，不計轉軸摩擦及空氣阻力，重力加速度為g。求：

(1)B脫離輕桿后，A離地面的最大高度;

(2)B平拋運動的水平射程；

(3)B拋出前后瞬間轉軸。受輕桿的作用力的變化量大小。

【答案】(1)；/(2)4j2“H+M)(3)3mg

【詳解】(1)設輕桿運動到豎直時B、A的速度分別為匕、v2,輕桿轉動的角速度為。，對B有

對A有

v2=o)L

對系統，由機械能守恒定律有

1917

MgL—mg-4￡=—mvi+—Mv2

可得

匕=4病，匕=瘋

設B脫離輕桿后，A上升的最大高度為對A由機械能守恒有

1,

-Mv；=Mg\h

可得

A/z=—L

2

A離地面的最大高度

h=H-L+-L=H--L

22

(2)B做平拋運動過程，設運動時間為/,豎直方向分運動為自由落體運動，有

1,

H+4L=-gt2

2

水平方向分運動為勻速直線運動，有

X=卬

可得

x=4《2L(H+4L)

(3)當輕桿運動到豎直，B脫離桿前瞬間，設桿對B、A的力的大小分別為片、F2,由牛頓第二定律，對

B有

V,2

+mg=加立

對A有

2

F2-Mg=M^-

轉軸O受力為

F-F2-Fy=45mg

B脫離桿后瞬間，轉軸O受力為

F'=F2=48加g

B拋出前后瞬間轉軸。受力的變化量

AF=F'-F=3mg

14.氣墊鞋的鞋底設置有氣墊儲氣腔，穿上鞋后，儲氣腔內氣體可視為質量不變的理想氣體，可以起到很

好的減震效果。使用過程中，儲氣腔內密封的氣體被反復壓縮、擴張。某氣墊鞋儲氣