珠海二中2014高三物理寒假训练答案 计算题部分

1.如图，质量M = 1kg的木板静止在水平地面上，质量m = 1kg、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端.设最大摩擦力都等于滑动摩擦力，已知木板与地面间的动摩擦因数=0.1，铁块与木板之间的动摩擦因数=0.4，取g = 1Om/s2.现给铁块施加一个水平向左的力F.(1) 若力F恒为8N，经1s铁块运动到木板的左端.求：木板的长度(2) 若力F从零开始逐渐增加，且木板足够长.试通过分析与计算，在坐标图中作出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象2．如图5所示是利用传送带装运煤块的示意图．其中，传送带足够长，倾角θ＝37°，煤块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8，传送带的主动轮和从动轮半径相等，主动轮轴顶端与运煤车底板间的竖直高度H＝1.8 m，与运煤车车箱中心的水平距离s＝1.2 m．现在传送带底端由静止释放一些煤块(可视为质点)，煤块在传送带的作用下先做匀加速直线运动，后与传送带一起做匀速运动，到达主动轮时随轮一起匀速转动．要使煤块在轮的最高点水平抛出并落在车箱中心，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：(1)传送带匀速运动的速度v及主动轮和从动轮的半径R；(2)煤块在传送带上由静止开始加速至与传送带速度相同所经过的时间t.第18题图(c ) 第18题图(力传感器 第18题图(b )0 4 8 12 3.在研究摩擦力特点的实验中，将木块放在水平长木板上，如图a 所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大．分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f 随拉力F 的变化图像，如图b 所示．已知木块质量为0.78kg ．取重力加速度g =10m/s 2，sin37°=0.60，cos37°= 0.80．（1）求木块与长木板间的动摩擦因数．（2）若木块在与水平方向成37°角斜向右上方的恒定拉力F 作用下，以a =2.0m/s 2的加速度从静止开始做匀变速直线运动，图c 所示．拉力大小应为多大？（3）在（2）中力作用2s 后撤去拉力F ，求：整个运动过程中摩擦力对木块做的功．4、如图所示,一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动,圆盘边缘有一质量m =1.0 kg 的小滑块.当圆盘转动的角速度达到某一数值时,滑块从圆盘边缘滑落,经光滑的过渡圆管进入轨道ABC .已知AB 段斜面倾角为53°,BC 段斜面倾角为37°,滑块与圆盘及斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5,A 点离B 点所在水平面的高度h =1.2 m .滑块在运动过程中始终未脱离轨道,不计在过渡圆管处和B 点的机械能损失,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,取g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8. (1)若圆盘半径R =0.2 m ,当圆盘的角速度多大时,滑块从圆盘上滑落？(2)若取圆盘所在平面为零势能面,求滑块到达B 点时的机械能. (3)从滑块到达B 点时起,经0.6 s 正好通过C 点,求BC 之间的距离.5.如图所示，某货场而将质量为m 1=100 kg 的货物（可视为质点）从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道，使货物中轨道顶端无初速滑下，轨道半径R=1.8 m 。

地面上紧靠轨道次排放两声完全相同的木板A 、B ，长度均为l=2m ，质量均为m 2=100 kg ，木板上表面与轨道末端相切。

货物与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数μ=0.2。

（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10 m/s 2） （1）求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。

（2）若货物滑上木板4时，木板不动，而滑上木板B 时，木板B 开始滑动，求μ1应满足的条件。

（3）若μ1=0。

5，求货物滑到木板A 末端时的速度和在木板A 上运动的时间。

6在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。

为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。

一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。

设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦。

重力加速度取210m/sg=。

当运动员与吊椅一起正以加速度2a=上升时，试求1m/s（1）运动员竖直向下拉绳的力；（2）运动员对吊椅的压力。

7. 如图14所示，在同一竖直上，质量为2m的小球A静止在光滑斜面的底部，斜面高度为H=2L。

小球受到弹簧的弹性力作用后，沿斜面向上运动。

离开斜面后，运动到最高点时与静止悬挂在此处的小球B发生碰撞（碰撞过程无动能损失）；碰撞后球B刚好能摆到与悬点O同一高度，球A沿水平方向抛射落在水平面C上的P点，O 点的投影O＇与P的距离为L/2。

已知球B质量为m，悬绳长L，视两球为质点，重力加速度为g，不计空气阻力，求：（1）球A在两球碰撞后一瞬间的速度大小；（2）碰后在球B摆动过程中悬绳中的最大拉力；（3）弹簧的弹性力对球A所做的功。

8.已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。

（1）推导第一宇宙速度v1的表达式；（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T。

E 9.一个质量为4 kg 的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.1.从t =0开始,物体受到一个大小和方向呈周期 性变化的水平力F 作用,力F 随时间的变化规律如图所示.求83秒内物体 的位移大小和力F 对物体所做的功(g 取10 m/s 2).10.在如图所示的装置中，两个光滑的定滑轮的半径很小，表面粗糙的斜面固定在地面上，斜面的倾角为θ＝30°。

用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体，把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使悬线拉直且偏离竖直方向α＝60°。

现同时释放甲、乙两物体，乙物体将在竖直平面内振动，当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动。

已知乙物体的质量为m ＝1㎏，若取重力加速度g ＝10m/s2。

求：甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力。

11、如图所示，空间存在着电场强度为E =2.5×102N/C 、方向竖直向上的匀强电场，一长为L =0.5m 的绝缘细线，一端固定在O 点，一端拴着质量m =0.5kg 、 电荷量q = 4×10－2C 的小球。

现将细线拉直到水平位置，使小球由静止释放，则小球能运动到最高点.不计阻力。

取g =10m/s 2.求： （1）小球的电性。

（2）细线在最高点受到的拉力。

（3）若小球刚好运动到最高点时细线断裂，则细线断裂后小球继续运动到与O 点水平方向距离为细线的长度L 时，小球距O 点的高度.12、如图2所示，在足够大的空间范围内，同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，电场强度为E ，磁感应强度为B.足够长的光滑绝缘斜面固定在水平面上，斜面倾角为30°.有一带电的小球P 静止于斜面顶端且小球P 对斜面无压力．若给小球P 一瞬时速度，使其获得水平方向的初速度向右抛出，同时另有一不带电的小球Q 从斜面顶端同一位置由静止开始沿斜面滑下(P 、Q 均可视为质点)，P 、Q 两球运动轨迹在同一竖直平面内．一段时间后，小球P 恰好与斜面上的小球Q 相遇，且相遇时小球P 的速度方向与其水平初速度方向的夹角为60°.已知重力加速度为g ，求：(1)带电小球的比荷qm 为多少；(2)P 、Q 相遇所需的时间；(3)物体P 在斜面顶端所获得的初速度的大小．13、如图11所示，匝数为100匝、面积为0.01 m 2的线圈，处于磁感应强度B 1为1π T 的匀强磁场中．当线圈绕O 1O 2以转速n 为300 r /min 匀速转动时，电压表、电流表的读数分别为7 V 、1 A ．电动机的内阻r 为1 Ω，牵引一根原来静止的、长L 为1 m 、质量m 为0.2 kg 的导体棒MN 沿轨道上升．导体棒的电阻R 为1 Ω，架在倾角为30°的框架上，它们处于方向与框架平面垂直、磁感应强度B 2为1 T 的匀强磁场中．当导体棒沿轨道上滑1.6 m 时获得稳定的速度，这一过程中导体棒上产生的热量为4 J ．不计框架电阻及一切摩擦，g 取10 m/s 2.求： (1)若从线圈处于中性面开始计时，写出电动势的瞬时表达式； (2)导体棒MN 的稳定速度；(3)导体棒MN 从静止至达到稳定速度所用的时间．14、如图6－1－5，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边。

已知拖动缆绳的电动机功率恒为P ，小船的质量为m ，小船受到的阻力大小恒为f ，经过A 点时的速度大小为v 0，小船从A 点沿直线加速运动到B 点经历时间为t1，A 、B 两点间距离为d ，缆绳质量忽略不计。

求：(1)小船从A 点运动到B 点的全过程克服阻力做的功W f ； (2)小船经过B 点时的速度大小v 1； (3)小船经过B 点时的加速度大小a 。

15、如图13所示，足够长的光滑平行导轨MN 、PQ 倾斜放置，两导轨间距离为L ＝1.0 m ，导轨平面与水平面间的夹角为30°，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的M 、P 两端连接阻值为R ＝3.0 Ω的电阻，金属棒ab 垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连，金属棒ab 的质量m ＝0.20 kg ，电阻r ＝0.50 Ω，重物的质量M ＝0.60 kg ，如果将金属棒和重物由静止释放，金属棒沿斜面上滑的距离与时间的关系如表所示，不计导轨电阻，g 取10 m/s 2。

求： (1)ab 棒的最终速度是多少？ (2)磁感应强度B 的大小是多少？(3)当金属棒ab 的速度v ＝2 m/s 时，金属棒ab 上滑的加速度大小是多少？16、竖直放置的平行金属板M 、N 相距d=0.2m ，板间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T ，极板按如图所示的方式接入电路。

足够长的、间距为L=1m 的光滑平行金属导轨CD 、EF 水平放置，导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度也为B 。

电阻为r=1Ω的金属棒ab 垂直导轨放置且与导轨接触良好。

已知滑动变阻器的总阻值为R=4Ω，滑片P 的位置位于变阻器的中点。

有一个质量为m=1.0×108-kg 、电荷量为q=+2.0×105-C 的带电粒子，从两板中间左端沿中心线水平射入场区。