(完整word版)高考物理计算题训练

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高考物理计算题训练(1)1.(17分)如图为一滑梯的示意图,滑梯的长度AB为L= 5.0m,倾角θ=37°。

BC段为与滑梯平滑连接的水平地面。

一个小孩从滑梯顶端由静止开始滑下,离开B点后在地面上滑行了s = 2.25m后停下。

小孩与滑梯间的动摩擦因数为μ = 0.3。

不计空气阻力。

取g = 10m/s2。

已知sin37°= 0.6,cos37°= 0.8。

求:(1)小孩沿滑梯下滑时的加速度a的大小;(2)小孩滑到滑梯底端B时的速度v的大小;(3)小孩与地面间的动摩擦因数μ′。

2.(18分)在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n = 1500匝,横截面积S = 20cm2。

螺线管导线电阻r = 1.0Ω,R1 = 4.0Ω,R2 = 5.0Ω,C=30μF。

在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。

求:(1)求螺线管中产生的感应电动势;(2)闭合S,电路中的电流稳定后,求电阻R1的电功率;(3)S断开后,求流经R2的电量。

2图甲图乙s3.(20分)如图,在平面直角坐标系xOy 内,第Ⅰ象限存在沿y 轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限以ON 为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B 。

一质量为m 、电荷量为q 的带正电的粒子,从y 轴正半轴上y = h 处的M 点,以速度v 0垂直于y 轴射入电场,经x 轴上x = 2h 处的P 点进入磁场,最后以垂直于y 轴的方向射出磁场。

不计粒子重力。

求(1)电场强度大小E ;(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r ;(3)粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t 。

答案1.(17分)解:(1)物体受力如右图所示 (1分)由牛顿运动定律 mg sin θ -μN = ma (1分)N - mg cos θ = 0 (1分)解得 a = g sin θ -μg cos θ = 3.6m/s 2 (1分)(2)由 (1分) 求出(1分)(3)由匀变速直线运动规律 (1分) 由牛顿第二定律(1分)解得 (1分)2.(18分)解:(1)根据法拉第电磁感应定律 (3分)求出 E = 1.2(V )(1分)(2)根据全电路欧姆定律 (1分)根据 (1分) 求出 P = 5.76×10-2(W ) (1分)(3)S 断开后,流经R 2的电量即为S 闭合时C 板上所带的电量Q电容器两端的电压 U = IR 2=0.6(V ) (1分)P Oy MNxBv 0N mgf流经R 2的电量 Q = CU = 1.8×10-5(C ) (2分)3.(20分)粒子的运动轨迹如右图所示 (1分) (1)设粒子在电场中运动的时间为t 1x 、y方向 2h = v 0t 1 (2分)根据牛顿第二定律 Eq = ma (1分) 求出 (1分)(2)根据动能定理(1分)设粒子进入磁场时速度为v ,根据(1分) 求出(1分)(3)粒子在电场中运动的时间(1分) 粒子在磁场中运动的周期(1分)设粒子在磁场中运动的时间为t 2 (1分)求出 (1分)v45°PO y M Nxv 0135°B vO ′高考物理计算题训练(2)1.(17分)北京时间2008年9月25日21时10分,我国自行研制的第三艘载人飞船神舟七号。

高考理综物理第计算题专项训练(16分)(2021年整理)

高考理综物理第计算题专项训练(16分)(2021年整理)

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1如图所示,倾角θ=37º的斜面固定在水平面上。

质量m=1。

0kg的小物块受到沿斜面向上的F=9。

0N的拉力作用,小物块由静止沿斜面向上运动。

小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0。

25。

(斜面足够长,取g=10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0。

8)(1)求小物块运动过程中所受摩擦力的大小;(2)求在拉力的作用过程中,小物块加速度的大小;(3)若在小物块沿斜面向上运动0。

80m时,将拉力F撤去,求此后小物块沿斜面向上运动的距离。

2.如图-13所示,在竖直平面内,由倾斜轨道AB、水平轨道BC和半圆形轨道CD连接而成的光滑轨道,AB与BC的连接处是半径很小的圆弧,BC与CD相切,圆形轨道CD的半径为R.质量为m的小物块从倾斜轨道上距水平面高为h=2.5R处由静止开始下滑。

求:(1)小物块通过B点时速度v B的大小:(2)小物块通过圆形轨道最低点C时圆形轨道对物块的支持力F N的大小;(3)试通过计算说明,小物块能否通过圆形轨道的最高点D。

37ºF3.如图甲所示,质量M = 1 kg 的薄木板静止在水平面上,质量m = 1 kg 的铁块静止在木板的右端,可视为质点。

设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知木板与水平面间的动摩擦因数μ1 = 0。

高中物理计算题专项训练附答案解析

高中物理计算题专项训练附答案解析

1.道路千万条,安全第一条.行车不规范,亲人两行泪.近日,道路上某酒驾人员驾乘汽车A以v A=4 m/s的速度向右做匀速直线运动,同时后方相距x0=24 m处正以v B=2 m/s 的速度同向运动的警车B开始做a=2 m/s2的匀加速直线运动,从此时开始计时,求:(1)B追上A之前,A、B之间的最远距离是多少?(2)经多长时间,警车B才能追上A车?2.舰载机着舰被称为“在刀尖上跳舞”,指的是舰载机着舰有很大的风险,一旦着舰不成功,飞行员必须迅速实施“逃逸复飞”,“逃逸复飞”是指制动挂钩挂拦阻索失败后飞机的复飞.若航母跑道长为280 m,某飞行员在一次训练“逃逸复飞”科目时,战斗机在跑道一端着舰时的速度为55 m/s,着舰后以10 m/s2的加速度做匀减速直线运动,3 s后制动挂钩挂拦阻索失败,于是战斗机立即以6.25 m/s2的加速度复飞,起飞需要的最小速度为50 m/s.求:(1)战斗机着舰3 s时的速度大小;(2)本次“逃逸复飞”能否成功?若不能,请说明理由;若能,达到起飞速度时战斗机离跑道终端的距离.3.如图所示,在水平地面上有一高h=4.2 m的竖直墙,现将一小球以v0=6 m/s的速度,从离地面高为H=6 m的A点水平抛出,小球撞到墙上B点时的速度与竖直墙成37°角,不计空气阻力和墙的厚度,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:(1)小球从A到B所用的时间t;(2)抛出点A到墙的水平距离s;(3)若仍将小球从原位置沿原方向抛出,为使小球能越过竖直墙,小球抛出时的初速度大小应满足什么条件?4.当地时间2021年7月30日,东京奥运会女子蹦床决赛,整套动作完美发挥的朱雪莹,以56.635分夺得金牌,帮助中国蹦床队时隔13年重获该项目冠军.队友刘灵玲收获一枚银牌.已知朱雪莹的体重为45 kg,在比赛中,朱雪莹从离水平网面3.2 m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回离水平网面 5.0 m高处.已知朱雪莹与网接触的时间为0.15 s,g 取10 m/s2,求:(1)朱雪莹下落接触网面前瞬间的速率v1和上升离开网面瞬间的速率v2;(2)网面对朱雪莹的平均作用力F.5.如图所示,半径R =0.40 m 的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A .一质量m =0.10 kg 的小球,以初速度v 0=7.0 m/s 在水平地面上向左做加速度a =3.0 m/s 2的匀减速直线运动,运动4.0 m 后,冲上竖直半圆环.(取重力加速度g =10 m/s 2).(1)求小球在A 点的速度大小; (2)通过计算得出小球能否通过B 点;(3)若能通过B 点,最后小球落在C 点,求A 、C 间的距离.6.如图所示,处于竖直平面内的一探究装置,由倾角α=37°的光滑直轨道 AB 、圆心为O 1的半圆形光滑轨道 BCD 、圆心为O 2的半圆形光滑细圆管轨道DEF 、倾角也为37°的粗糙直轨道FG 组成,B 、D 和F 为轨道间的相切点,弹性板垂直轨道固定在G 点(与B 点等高),B 、O 1、D 、O 2和F 点处于同一直线上.已知可视为质点的滑块质量m =0.1 kg ,轨道BCD 和DEF 的半径R =0.15 m ,轨道AB 长度l AB =3 m ,滑块与轨道FG 间的动摩擦因数μ=78,滑块与弹性板作用后,以等大速度弹回,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.滑块开始时均从轨道AB 上某点静止释放.(1)若释放点距B 点的长度l =0.7 m ,求滑块到最低点C 时轨道对其支持力F N 的大小; (2)设释放点距B 点的长度为l x ,求滑块第1次经F 点时的速度v 与l x 之间的关系式; (3)若滑块最终静止在轨道FG 的中点,求释放点距B 点长度l x 的值.7.如图所示,质量为M=4 kg的木板静止在光滑的水平面上,在木板的右端放置一个质量为m=1 kg,大小可以忽略的铁块,铁块与木板之间的动摩擦因数μ=0.4,在铁块上加一个水平向左的恒力F=8 N,铁块在长L=6 m的木板上滑动.取g=10 m/s2.求:(1)经过多长时间铁块运动到木板的左端;(2)在铁块到达木板左端的过程中,恒力F对铁块所做的功;(3)在铁块到达木板左端时,铁块和木板的总动能.8.如图所示,光滑固定斜面上有一个质量为10 kg的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上,已知绳子与竖直方向的夹角为45°,斜面倾角为30°,整个装置处于静止状态,取g=10 m/s2,结果中可保留根号.求:(1)绳中拉力的大小和斜面对小球支持力的大小;(2)若另外用一个外力拉小球,能够把小球拉离斜面,其最小拉力的大小.9.如图所示,倾角为θ=37°的足够长光滑斜面AB与长L BC=2 m的粗糙水平面BC用一小段光滑圆弧(长度不计)平滑连接,半径R=1.5 m的光滑圆弧轨道CD与水平面相切于C 点,OD与水平方向的夹角也为θ=37°.质量为m的小滑块从斜面上距B点L0=2 m的位置由静止开始下滑,恰好运动到C点.已知重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.(1)求小滑块与粗糙水平面BC间的动摩擦因数μ;(2)改变小滑块从斜面上开始释放的位置,小滑块能够通过D点,求小滑块的释放位置与B点的最小距离.10.如图所示,在半径为a、圆心角为90°的扇形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,圆弧部分为绝缘弹性挡板.一带电量为+q、质量为m的粒子以某一速度垂直OM边界射入匀强磁场,进入磁场后仅与挡板碰撞(电荷不发生转移)一次后又垂直ON边界射出,已知粒子与挡板碰撞后速度大小不变、方向反向.不计粒子重力,求:(1)粒子入射点到O点距离;(2)粒子的入射速度.11.如图,一对长平行栅极板水平放置,极板外存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B 的匀强磁场,极板与可调电源相连.正极板上O 点处的粒子源垂直极板向上发射速度为v 0、带正电的粒子束,单个粒子的质量为m 、电荷量为q .一足够长的挡板OM 与正极板成37°倾斜放置,用于吸收打在其上的粒子.C 、P 是负极板上的两点,C 点位于O 点的正上方,P 点处放置一粒子靶(忽略靶的大小),用于接收从上方打入的粒子,CP 长度为L 0.忽略栅极的电场边缘效应、粒子间的相互作用及粒子所受重力,sin 37°=35.(1)若粒子经电场一次加速后正好打在P 点处的粒子靶上,求可调电源电压U 0的大小; (2)调整电压的大小,使粒子不能打在挡板OM 上,求电压的最小值U min ;(3)若粒子靶在负极板上的位置P 点左右可调,则负极板上存在H 、S 两点(CH ≤CP <CS ,H 、S 两点未在图中标出),对于粒子靶在HS 区域内的每一点,当电压从零开始连续缓慢增加时,粒子靶均只能接收到n (n ≥2)种能量的粒子,求CH 和CS 的长度(假定在每个粒子的整个运动过程中电压恒定).12.一名潜水员在夜间进行深水作业,其头盔上的照明灯可看做是点光源向各个方向发射光线,在平静的水面上可看到该光源发出的光只从一个半径r =1.8 m 的圆形区域内射出水面,若水的折射率n =53.求:(1)此时潜水员的头部在水面下方的深度h ;(2)若在8 s 的时间内,我们发现透光的圆形水域半径从1.8 m 扩大到6 m ,试根据光学知识求出潜水员在水下竖直方向匀速运动的速度v y .13.如图所示,一导热性能良好的球形容器内部不规则,某兴趣小组为了测量它的容积,在容器上插入一根两端开口的长玻璃管,接口密封.玻璃管内部横截面积为S=0.2 cm2,一长为h =15 cm的静止水银柱封闭了一定质量的气体,其下方玻璃管内空气柱长度为l1=10 cm,此时外界温度为t1=27 ℃.现把容器浸在100 ℃的沸水中,水银柱缓慢上升29.2 cm后稳定.实验过程中认为大气压强没有变化,大气压强p=1.0×105 Pa(相当于75 cm高汞柱压强).(结果保留两位有效数字)(1)容器的容积为多少?(2)若实验过程中管内气体内能增加了 1.3 J,请判断气体是从外界吸收热量还是向外界放出热量,并计算热量的多少.14.如图所示,水平地面与一半径为L的竖直光滑圆弧轨道相接于B点,轨道上的C 点位置处于圆心O的正下方.质量为m的小球在距离地面高度也为L的水平平台边缘上的A 点以2gL的初速度水平抛出,小球在空中运动至B点时,恰好沿圆弧轨道在该点的切线方向滑入轨道.小球运动过程中空气阻力不计,重力加速度为g.求:(1)B点与抛出点A正下方的水平距离x;(2)圆弧BC段所对的圆心角θ;(3)小球经B点时,对圆轨道的压力大小.15.如图所示,足够长,间距为L的平行光滑金属导轨ab、de构成倾角为θ的斜面,上端接有阻值为R的定值电阻,足够长的平行光滑金属导轨bc、ef处于同一水平面内,倾斜导轨与水平导轨在b、e处平滑连接,且b、e处装有感应开关;倾斜导轨处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中,水平导轨处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小均为B;距离b足够远处接有未闭合的开关S,在开关S右侧垂直导轨放置导体棒N,在倾斜导轨上距b、e足够远的位置放置导体棒M,现将导体棒M由静止释放,当导体棒M通过b、e处后瞬间感应开关自动断开.已知导体棒M的质量为m,电阻为R,导体棒N的质量为2m,电阻为2R,两导体棒运动过程中始终与导轨接触良好且与导轨垂直,重力加速度为g,不计导轨电阻及空气阻力.(1)保持开关S断开,求导体棒M通过感应开关前瞬间的速度大小;(2)若固定导体棒N,导体棒M通过感应开关后瞬间闭合开关S,求导体棒M在水平导轨上运动的位移;(3)若不固定导体棒N,导体棒M通过感应开关后瞬间闭合开关S,求导体棒N上产生的焦耳热.16.如图所示,足够长的平行金属导轨在水平面上,间距为L,一端连接有阻值为R的电阻;导轨上放质量为m的金属杆,金属杆与导轨的电阻忽略不计;均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动.当改变拉力大小时,相对应的匀速运动速度v也会变化,v和F的关系如图所示.若m=0.5 kg,L=0.5 m,R=0.5 Ω;(取重力加速度g=10 m/s2)求:(1)磁感应强度B为多大?(2)金属杆与导轨间的摩擦力.17.如图所示,位于竖直平面内的坐标系xOy,在其第三象限空间有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.5 T,还有沿x轴负方向的匀强电场,场强大小为E=2 N/C.在其第一象限空间有沿y轴负方向的、场强大小也为E的匀强电场,并在y>h=0.4 m的区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场.一个带电荷量为q的油滴从图中第三象限的P点得到一初速度,恰好能沿PO做匀速直线运动(PO与x轴负方向的夹角为θ=45°),并从原点O进入第一象限.已知重力加速度g=10 m/s2,问:(1)油滴在第三象限运动时受到的重力、电场力、洛伦兹力三力的大小之比;(2)油滴在第一象限运动的时间.18.如图所示,y轴左侧有沿x轴正方向的匀强电场,电场强度为E,屏CD与y轴垂直,OACD为一矩形,OA边长为L,OD边长为2L,矩形OACD内某区域存在磁感应强度为B的匀强磁场.质量为m、电荷量为q、重力不计的正粒子从x轴负半轴上的P点由静止释放,从O点进入磁场后最终垂直于屏打到C点,且从x轴PO段上任意位置由静止释放的同种正粒子最终都能垂直打到屏CD上,求:(1)PO之间的距离x;(2)上述由P点释放的粒子,从P到C经历的时间t;(3)磁场区域的最小面积S.19.如图,容积均为V0、缸壁可导热的A、B两汽缸放置在压强为p0、温度为T0的环境中;两汽缸的底部通过细管连通,A汽缸的顶部通过开口C与外界相通;汽缸内的两活塞将缸内气体分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分,其中第Ⅱ、Ⅲ部分的体积分别为18V0和14V0.环境压强保持不变,不计活塞的质量和体积,忽略摩擦.(1)将环境温度缓慢升高,求B汽缸中的活塞刚到达汽缸底部时的温度;(2)将环境温度缓慢改变至2T0,然后用气泵从开口C向汽缸内缓慢注入气体,求A汽缸中的活塞到达汽缸底部后,B汽缸内第Ⅳ部分气体的压强.20.如图所示,一种光学传感器是通过接收器Q接收到光的强度变化而触发工作的.光从挡风玻璃内侧P点射向外侧M点再折射到空气中,测得入射角为α,折射角为β;光从P 点射向外侧N点,刚好发生全反射并被Q接收,求光从玻璃射向空气时临界角θ的正弦值表达式.答案及解析1.(1)25 m (2)6 s 解析:追及和相遇问题(1)两车速度相等时,相距最远,则由有v A =v B +at 1 解得t 1=1 s ,此段时间内A 车的位移x A =v A t 1 B 车的位移x B =v B t 1+12at 21A 、B 之间的最远距离Δx =x A +x 0-x B以上各式联立解得最远距离Δx =25 m.(2)设经过时间t B 车追上A 车,则通过的位移关系有x ′B =x ′A +x 0 即v B t +12at 2=v A t +x 0代入数据解得t =6 s .2.(1)25 m/s (2)能成功,起飞时离跑道终端的距离为10 m 解析:匀变速直线运动规律的应用 (1)战斗机着舰减速过程,根据速度公式得v 1=v 0+a 1t 1代入数据解得v 1=25 m/s(2)战斗机减速过程,根据位移公式得x 1=v 0t 1+12a 1t 21代入数据解得x 1=120 m.假设战斗机能“逃逸复飞”成功,根据速度-位移关系式得v 22 -v 21 =2a 2x2 代入数据得战斗机复飞过程的最小位移x 2=150 m , 飞机的总位移x =x 1+x 2=270 m<L =280 m , 因此本次“逃逸复飞”训练能成功. 离跑道终端的距离Δx =L -x =10 m .3.(1)0.8 s (2)4.8 s (3)v ′0≥8 m/s 解析:抛体运动(1)将B 点的速度分解到水平和竖直方向,有tan 37°=v 0v y竖直方向上是自由落体运动v y =gt 代入数据解得t =0.8 s(2)平抛运动在水平方向上是匀速直线运动,s =v 0t 代入数据解得s =4.8 m(3)恰好从墙上越过时,由平抛运动规律得H -h =12gt ′2s =v ′0t ′解得v ′0=8 m/s.均使小球能越过竖直墙,抛出时的初速度应满足v ′0≥8 m/s.4.(1)8 m/s ,10 m/s (2)5 850 N 解析:动量和动量定理(1)运动员下落接触网面前瞬间的速度大小为v 1=2gh 1=2×10×3.2 m/s =8 m/s运动员上升离开网面瞬间的速度大小为v 2=2gh 2=2×10×5.0 m/s =10 m/s(2)取竖直向上为正方向,运动员和网接触过程中,由动量定理知 (F -mg )t =mv 2-mv 1 可解得F =mv 2-m (-v 1)t+mg=45×10-45×(-8)0.15N +45×10 N =5 850 N5.(1)5 m/s (2)见解析 (3)1.2 m 解析:机械守恒定律 (1)匀减速运动过程中,有:v 2A -v 20 =-2as ,解得v A =5 m/s(2)假设物体能到达圆环的最高点B ,由机械能守恒: 12mv 2A =2mgR +12mv 2B 解得:v B =3 m/s恰好通过最高点B 满足:mg =m v 2B 1 R.解得:v B 1=2 m/s因为v B >v B 1,所以小球能通过最高点B . (3)小球从B 点做平抛运动,有: 2R =12gt 2s AC =v B ·t解得:s AC =1.2 m6.(1)7 N (2)v =12l x -0.96(m/s)(0.85 m ≤l x ≤3 m) (3)1315 m 或95 m 或4115 m解析:能量守恒定律(1)滑块从A 到C 的过程只有重力做功,机械能守恒,则mgl sin 37°+mgR (1-cos 37°)=12mv 2C C 点时F N =mg +m v 2CR=7 N(2)要使得滑块到达F 点,则必过圆弧轨道DEF 的最高点,即有mgl x sin 37 °-mg (3R cos 37 °+R )=12mv 20 ≥0即l x ≥0.85 m滑块运动到F 的过程中,由机械能守恒定律有mgl x sin 37 °-4mgR cos 37 °=12mv 2解得v =12l x -9.6(m/s)(0.85 m ≤l x ≤3 m)(3)设摩擦力做的功为滑块第一次到达FG 中点时的n 倍 由动能定理得mgl x sin 37°-mgl FG2sin 37°-n μmgl FG2cos 37°=0l x =7n +615m 将0.85 m ≤l x ≤3 m 代入上式可得2728≤n ≤397,由运动过程可知,n 只能取1、3、5 当n =1时l x =1315m当n =3时l x =95m当n =5时l x =4115m.7.(1)2 s (2)64 J (3)40 J解析:传送带模型和滑块—木板模型中的能量问题(1)铁块与木板间的滑动摩擦力F f =μmg =0.4×1×10 N =4 N 铁块的加速度a 1=F -F f m =4 m/s 2木板的加速度a 2=F f M=1 m/s 2设铁块滑到木板左端的时间为t ,则12a 1t 2-12a 2t 2=L解得t =2 s(2)铁块位移x 1=12a 1t 2=12×4×22m =8 mF 对铁块做的功W =Fx 1=8×8 J =64 J(3)由功能关系可知E k 总=W -μmgL =(64-24) J =40 J8.(1)51.8 N 73.2 N (2)70.7 N解析:平衡中的临界和极值问题(1)如图,沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系,对小球受力分析,把不在坐标轴上的力沿轴分解,则水平方向上有F T sin 45°-F N sin 30°=0竖直方向上有F T cos 45°+F N cos 30°-mg=0由以上两式得F N=100(3-1) N≈73.2 NF T=50(6-2) N≈51.8 N(2)外力方向与绳子垂直时,拉力最小.拉力的最小值为F min=mg sin 45°代入数据,解得F min=50 2 N≈70.7 N9.(1)0.6 (2)6.75 m解析:动能和动能原理(1)滑块恰好运动到C点,由动能定理得mgL0sin 37°-μmgL BC=0-0解得:μ=0.6(2)滑块能够通过D点,在D点的最小速度,由mg sin θ=m v 2DR解得:v D =3 m/s设滑块在斜面上运动的距离为L ,由动能定理得mgL sin θ-μmgL BC -mgR (1+sin θ)=12mv 2D -0解得:L =6.75 m10.(1)(2-1)a (2)qaB m解析:带电粒子在有界匀强磁场中的运动(1)根据题意可知,粒子与挡板碰撞为弹性碰撞,碰撞后速度大小不变,根据运动的对称性可知,粒子在碰撞挡板前的运动轨迹与碰撞后的轨迹完全对称,由此可作运动轨迹如图所示.设半径为r ,由图几何关系可得r =a 由入射点到O 的距离为d =2r -r 即d =(2-1)a(2)由洛伦兹力提供向心力可得qvB =mv 2r即v =qaB m11.(1)qB 2L 20 8m -mv 20 2q (2)7mv 218q(3)见解析解析:磁场对运动电荷的作用 (1)根据动能定理得qU 0=12mv 2-12mv 20 ,带电粒子进入磁场,由洛伦兹力提供向心力得qvB =m v 2r,又有r =L 02,联立解得U 0=qB 2L 20 8m -mv 22q.(2)使粒子不能打在挡板OM 上,则加速电压最小时,粒子的运动轨迹恰好与挡板OM 相切,如图甲所示,设此时粒子加速后的速度大小为v 1,在上方磁场中运动的轨迹半径为r 1,在下方磁场中运动的轨迹半径为r 2,由几何关系得 2r 1=r 2+r 2sin 37°, 解得r 1=43r 2,由题意知,粒子在下方磁场中运动的速度为v 0,由洛伦兹力提供向心力得qv 1B =m v 21r 1,qv 0B =mv 20 r 2,由动能定理得 qU min =12mv 21 -12mv 20 ,解得U min =7mv 218q.(3)画出粒子的运动轨迹,由几何关系可知P 点的位置满足k (2r P -2r 2)+2r P =x CP (k =1,2,3…).当k =1时,轨迹如图乙所示;当k =5时,轨迹如图丙所示.由题意可知,每个粒子的整个运动过程中电压恒定,粒子在下面的磁场中运动时,根据洛伦兹力提供向心力,有qv 0B =m v 20 r 2,解得r 2=mv 0qB ,为定值,由第(2)问可知,r P ≥43r 2,所以当k 取1,r P =43r 2时,x CP 取最小值,即CH =x CP min =103·mv 0qB,CS →无穷远.12.(1)2.4 m (2)0.7 m/s ,方向竖直向下 解析:光的反射、折射、全反射(1)由题意可知潜水员头盔上照明灯发出的光线在透光区域边缘恰好发生全反射,则根据几何关系可知sin C =r r 2+h2=1n解得h =2.4 m(2)当透光的圆形水域半径扩大到r ′=6 m 时,设潜水员的深度为h ′,由于全反射临界角不变,则根据几何关系可得r h =r ′h ′解得h ′=8 m潜水员在水下竖直方向匀速运动的速度为v y =h ′-ht=0.7 m/s ,方向竖直向下.13.(1)22 cm 3(2)吸热 2.0 J 解析:热力学定律(1)设容器的容积为V ,封闭气体等压膨胀T 1=300 K ,T 2=373 K由盖—吕萨克定律V +l 1S T 1=V +l 2ST 2l 2=l 1+29.2 cm =39.2 cm得V =(T 1l 2-T 2l 1)S T 2-T 1=22 cm 3(2)气体压强为p =1.2×105Pa因为气体膨胀,对外做功W =-p (l 2-l 1)S 得W =-0.70 J根据热力学第一定律ΔU =W +Q 可得Q =2.0 J ,气体从外界吸收热量14.(1)2L (2)45° (3)(4+22)mg 解析:圆周运动(1)设小球做平抛运动到达B 点的时间为t ,由平抛运动规律得x =v 0t L =12gt 2联立解得x =2L(2)小球到达B 点时竖直分速度为v y ,由运动学规律得v 2y =2gL 由运动分解得tan θ=v y v 0解得θ=45°(3)设小球到B 点时速度大小为v B ,则有v B =2v 0由牛顿第二定律得F -mg cos θ=mv 2BL解得F =(4+22)mg 根据牛顿第三定律小球对圆轨道的压力大小为F ′=F =(4+22)mg15.(1)2mgR sin θB 2L 2 (2)6m 2gR 2sin θB 4L 4 (3)8m 3g 2R 2sin 2θ9B 4L 4解析:电磁感应中能量和动量问题(1)由题意可知导体棒M 到达b 、e 前已做匀速直线运动,由法拉第电磁感应定律得E =BLv由闭合电路欧姆定律得I =E2R由平衡条件得mg sin θ=BIL 解得:v =2mgR sin θB 2L2(2)若固定导体棒N ,导体棒M 通过感应开关后瞬间闭合开关S ,导体棒M 、N 构成回路,最终导体棒M 静止,由法拉第电磁感应定律得E -=BL Δx Δt由闭合电路欧姆定律得I -=E -3R对导体棒M ,由动量定理得-B I -L Δt =0-mv解得:Δx =6m 2gR 2sin θB 4L 4 (3)若不固定导体棒N ,导体棒M 通过感应开关后瞬间闭合开关S ,导体棒M 、N 组成的系统动量守恒,最终它们共速,则mv =3mv 共由能量守恒定律得12mv 2=12×3mv 2共 +Q 导体棒N 上产生的焦耳热为Q N =2R R +2RQ 解得:Q N =8m 3g 2R 2sin 2θ9B 4L 4.16.(1)1 T (2)2 N 解析:电磁感应中的动力学问题 设摩擦力为F f ,平衡时有F =F f +F 安=F f +B 2L 2v R由图像可知,如当F =4 N 时v =4 m/s当F =10 N 时v =16 m/s代入F =F f +B 2L 2v R,解得B =1 T ,F f =2 N .17.(1)1∶1∶ 2 (2)0.828 s解析:带电粒子在叠加场中的运动(1)恰好能沿PO 做匀速直线运动,受力分析如图所示则qvB cos 45°=Eq ,qvB sin 45°=mg因此mg ∶qE ∶qvB =1∶1∶ 2(2)因为qvB =2Eq可知,粒子速度v =4 2 m/s粒子从O 到A ,受重力和电场力,二力合力为0,因此粒子匀速直线运动,运动时间t 1=x 1v =hsin 45°v=0.1 s 粒子在磁场部分做匀速圆周运动qvB =m v 2r周期T =2πr v =2πm Bq磁场中运动时间t 2=α2πT =14T =0.628 s 由对称性可知,粒子从C 到N 与O 到A 时间相同,因此运动总时间t =2t 1+t 2=0.828 s .18.(1)qB 2L 22mE (2)BL E +m (π+2)2qB (3)π-24L 2 解析:带电粒子在组合场中的运动(1)如图所示,由几何关系得垂直于屏打在C 点的粒子在磁场中的运动半径为L ,根据带电粒子在磁场中的运动规律qBv =mv 2r 得R =mv qB=L 由P 到O 运用动能定理得 qEx =12mv 2得x =qB 2L 22mE (2)第一阶段由P 到O 粒子做匀加速直线运动由x =v 2t 1 解得t 1=BL E第二阶段在磁场中粒子经历1/4圆周,故 t 2=14·2πm qB =πm 2qB第三阶段粒子做匀速直线运动x =2L -R v =m qB故总时间t =t 1+t 2+t 3=BL E +m (π+2)2qB (3)磁场下边界为半径为L 的1/4圆弧,磁场的上边界上任意一点坐标x 、y 始终满足y =x ,故磁场的上边界是一条y =x 的直线,如(1)中图所示,月牙部分即为磁场区域面积,故S =14πR 2-12L 2=π-24L 2.19.(1)43T 0 (2)94p 0 解析:热学(1) 选第Ⅳ部分气体为研究对象,在B 汽缸中的活塞到达汽缸底部的过程中发生等压变化:V 0-14V 0T 0=V 0T 1,解得T 1=43T 0. (2) (2)以第Ⅱ、Ⅲ部分气体整体为研究对象,温度由T 0升至2T 0过程,由理想气体状态方程:p 0⎝⎛⎭⎪⎫18V 0+14V 0T 0=p 1V 12T 0.对第Ⅳ部分气体,温度由T 0升至2T 0过程,由理想气体状态方程:p 0⎝⎛⎭⎪⎫V 0-14V 0T 0=p 1(V 0-V 1)2T 0,解得p 1=94p 0.20.sin αsin β 解析:光学根据光的折射定律有n =sin βsin α. 根据光的全反射可得sin θ=1n. 联立解得sin θ=sin αsin β.。

高考物理二轮专题复习:能量守恒定律综合计算题(word版含答案)

高考物理二轮专题复习:能量守恒定律综合计算题(word版含答案)

能量守恒定律综合计算专题复习1.如图,光滑水平面上静止一质量m1=1.0kg、长L=0.3m的木板,木板右端有质量m2=1.0kg的小滑块,在滑块正上方的O点用长r=0.4m的轻质细绳悬挂质量m=0.5kg的小球。

将小球向右上方拉至细绳与竖直方向成θ=60°的位置由静止释放,小球摆到最低点与滑块发生正碰并被反弹,碰撞时间极短,碰撞前后瞬间细绳对小球的拉力减小了4.8N,最终小滑块恰好不会从木板上滑下。

不计空气阻力,滑块、小球均可视为质点,重力加速度g取10m/s2。

求:(1)小球碰前瞬间的速度大小;(2)小球碰后瞬间的速度大小;(3)小滑块与木板之间的动摩擦因数。

2.如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,其中ABC为光滑半圆形轨道,半径为R,CD为水平粗糙轨道,一质量为m的小滑块(可视为质点)从圆轨道中点B由静止释放,滑至D点恰好静止,CD 间距为4R。

已知重力加速度为g。

(1)求小滑块与水平面间的动摩擦因数(2)求小滑块到达C点时,小滑块对圆轨道压力的大小(3)现使小滑块在D点获得一初动能,使它向左运动冲上圆轨道,恰好能通过最高点A,求小滑块在D点获得的初动能3.如图甲,倾角α=37︒的光滑斜面有一轻质弹簧下端固定在O点,上端可自由伸长到A点。

在A点放一个物体,在力F的作用下向下缓慢压缩弹簧到B点(图中未画出),该过程中力F随压缩距离x的变化如图乙所示。

重力加速度g取10m/s2,sin37︒=0.6,cos37︒=0.8,求:(1)物体的质量m;(2)弹簧的最大弹性势能;(3)在B点撤去力F,物体被弹回到A点时的速度。

4.如图所示,长为L的轻质木板放在水平面上,左端用光滑的铰链固定,木板中央放着质量为m的小物块,物块与板间的动摩擦因数为μ.用力将木板右端抬起,直至物块刚好沿木板下滑.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。

(1)若缓慢抬起木板,则木板与水平面间夹角θ的正切值为多大时物块开始下滑;(2)若将木板由静止开始迅速向上加速转动,短时间内角速度增大至ω后匀速转动,当木板转至与水平面间夹角为45°时,物块开始下滑,则ω应为多大;(3)在(2)的情况下,求木板转至45°的过程中拉力做的功W。

高中物理计算题(有详细答案哦)

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二、计算题121.如图所示,有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量为M=4kg ,长为L=1.4m ;木板右端放着一小滑块,小滑块质量为m=1kg ,其尺寸小于L 。

小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ==04102.(/)g m s(1)现用恒力F 作用在木板M 上,为了使得m 能从M 上面滑落下来,问:F 大小的范围是什么?(2)其它条件不变,若恒力F=22。

8牛顿,且始终作用在M 上,最终使得m 能从M 上面滑落下来.问:m 在M 上面滑动的时间是多大? 解析:(1)小滑块与木板间的滑动摩擦力 f N mg ==μμ小滑块在滑动摩擦力f 作用下向右匀加速运动的加速度a f m g m s 124===//μ木板在拉力F 和滑动摩擦力f 作用下向右匀加速运动的加速度 a F f M 2=-()/使m 能从M 上面滑落下来的条件是 a a 21> 即N g m M F m f M f F 20)(//)(=+>>-μ解得 (2)设m 在M 上滑动的时间为t ,当恒力F=22.8N ,木板的加速度a F f M m s 2247=-=()/./ ) 小滑块在时间t 内运动位移S a t 1122=/ 木板在时间t 内运动位移S a t 2222=/ 因S S L 21-=即s t t t 24.12/42/7.422==-解得 122.有个演示实验,在上下面都是金属板的玻璃盒内,放了许多锡箔纸揉成的小球,当上下板间加上电压后,小球就上下不停地跳动。

现取以下简化模型进行定量研究。

如图所示,电容量为C 的平行板电容器的极板A 和B 水平放置,相距为d ,与电动势为ε、内阻可不计的电源相连。

设两板之间只有一个质量为m 的导电小球,小球可视为质点.已知:若小球与极板发生碰撞,则碰撞后小球的速度立即变为零,带电状态也立即改变,改变后,小球所带电荷符号与该极板相同,电量为极板电量的α倍(α〈〈1)。

2020高考物理二轮复习:计算题综合训练二 Word版含答案

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计算题综合训练二1. 如图所示,两根等高光滑的14圆弧轨道,半径为r、间距为L,轨道电阻不计.在轨道顶端连有一阻值为R的电阻,整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻不计的金属棒从轨道的顶端ab处由静止开头下滑,到达轨道底端cd时受到轨道的支持力为2mg.整个过程中金属棒与导轨电接触良好.求:(1) 棒到达最低点时的速度大小和通过电阻R的电流.(2) 棒从ab下滑到cd过程中回路中产生的焦耳热和通过R的电荷量.(3) 若棒在拉力作用下,从cd开头以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动,则在到达ab的过程中拉力做的功为多少?2. 如图所示,质量为M的光滑长木板静止在光滑水平地面上,左端固定一劲度系数为k的水平轻质弹簧,右侧用一不行伸长的细绳连接于竖直墙上,细绳所能承受的最大拉力为FT.使一质量为m、初速度为v0的小物体,在木板上无摩擦地向左滑动而后压缩弹簧,细绳被拉断,不计细绳被拉断时的能量损失.弹簧的弹性势能表达式为Ep =12kx2(k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量).(1) 要使细绳被拉断,v0应满足怎样的条件?(2) 若小物体最终离开长木板时相对地面速度恰好为零,请在坐标系中定性画出从小物体接触弹簧到与弹簧分别的过程小物体的v t图象.(3) 若长木板在细绳拉断后被加速的过程中,所能获得的最大加速度为aM ,求此时小物体的速度.3. 如图甲所示的装置是由加速器、电场偏转器和磁场偏转器构成.加速器两板a、b间加图乙所示变化电压uab,水平放置的电场偏转器两板间加恒定电压U0,极板长度为l,板间距离为d,磁场偏转器中分布着垂直纸面对里的左右有界、上下无界的匀强磁场B,磁场的宽度为D.很多质量为m、带电荷量为+q的粒子从静止开头,经过加速器加速后从与电场偏转器上板距离为23d的位置水平射入.已知U0=1 000 V,B=36 T,粒子的比荷qm=8×107C/kg,粒子在加速器中运动时间远小于Uab的周期,粒子经电场偏转后沿竖直方向的位移为y,速度方向与水平方向的夹角为θ,y与tanθ的关系图象如图丙所示.不考虑粒子受到的重力.甲乙。

高考物理计算题训练-(有答案).doc

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高考物理计算题训练1、如图所示,质量为lkg的物体静置在水A vAns1平地而上,现对物体施以水平方向的恒定拉力,Is末将拉力撤去,物体运动的图彖如图所示,试求:(1)在0〜3s内物体的位移;(2)滑动摩擦力的大小;(3)拉力的大小。

2、如图所示,在光滑水平面上放有一个长为厶的长木板C,在C左端和距左端s处各放有一个小物块/、B, A. B都可视为质点,它们与C 之间的动摩擦因数都是〃,A. B、C的质量都是加。

开—心始吋B、C静止,%以某一初速度巾向右运动。

设B与C 律°罔之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

求:⑴力相对于777777777^C向右滑动过程中,〃与C之间的摩擦力大小。

⑵为使/、〃能够相碰, /的初速度巾应满足什么条件?3、如图所示,原来静止在水平面上的长纸带上放有一个质量为加的小金属块力。

金属块离纸带左端距离为d,与纸带间动摩擦因数为〃。

现用力向右将纸带从金属块下面抽出,设纸带的加速过程极短,可以认为一开始抽动纸带就做匀速运动。

求:⑴金属块刚开始运动时所受的摩擦力大小和方向。

⑵为了能把纸带从金属块下面抽出,纸带的速度y应满足什么条件?4、真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。

在电场中,若将一个质量为m带正电的小球由静止释放,运动中小球的速度与竖直方向夹角为53°(取sin37°=0.6, cos37°=0.8)o现将该小球从电场中某点以v0=10m/s的初速度竖直向上抛出。

求运动过程中(1)小球受到的电场力的大小和方向;(2)小球从抛出点至最高点的电势能变化量;(3)小球的最小动量的大小和方向。

5、如图所示,质量均为刃的/、B两物体,用劲度为力的轻质弹簧相连,/被手用外力F提在空中静止,这时〃离地面的高度为伉放手后,A、B 下落,若〃与地面碰撞后不再反弹,求:力从开始下落到其速度达到最大的过程中,/的重力势能的改变量。

6、如图所示,竖直的光滑杆上套着一轻质弹簧, 弹簧长度为原长时,上端在0点处。

高三物理新课标复习计算题规范练习(含答案)

高三物理新课标复习计算题规范练习(含答案)

2019-2019高三物理新课标复习计算题规范练习(含答案)物理是当今最精密的一门自然科学学科,以下是2019-2019高三物理新课标复习计算题规范练习,请考生认真练习。

1.(12分)灯丝发射的电子束0)经U0=5 000 V的加速电压加速后,沿水平放置的平行板电容器的中心线垂直射入匀强电场,如图所示。

若电容器板间距离d=1.0 cm,板长l=5.0 cm。

试问,要使飞出电容器的电子偏转角度最大,两个极板上应加多大电压(不计电子重力)?2.(12分)风洞实验室可以给实验环境提供恒定的水平风力,在风洞中,有一长为L的轻杆上端的转轴固定在天花板上,正中间套有一个质量为m的小环,当轻杆竖直放置时,小环F,已知Fmg,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则:(1)轻杆和小环之间的动摩擦因数为多大?(2)若将轻杆旋转45角后并固定,此时释放小环,小环加速度为多大?(3)若将轻杆旋转45角后并固定,此时释放小环,到达轻杆底端时速度为多大?3.(12分)下端有一挡板的光滑斜面,一轻弹簧的两端分别连接有两个质量均为3 kg的物块A与B,静置在斜面上如图甲A物块在斜面上从弹簧的原长处由静止释放后下滑的加速度随弹簧的形变量的关系如图乙所示。

现让A物块从弹簧原长处以1.5 m/s的初速度沿斜面向上运动到最高位置时,B物块恰好对挡板无压力(重力加速度取10 m/s2)。

求:(1)斜面的倾角(2)A物块运动到最高位置时弹簧的弹性势能;(3)A物块到最高位置后继续运动过程中的最大速度。

4.(20分)某地华侨城极速空间站通过人工制造和控制气流,能够将游客在一个特定的空间里吹浮起来,让人能体会到天空翱翔的奇妙感觉。

其装置示意图如图所示,假设风洞内向上的总风量和风速保持不变,体验者通过调整身姿,来改变所受的向上风力大小,人体可上下移动的空间总高度为H。

人体所受风力大小与正对面积成正比,水平横躺时受风面积最大,站立时受风面积为水平横躺时的。

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高考物理计算题训练(1)1.(17分)如图为一滑梯的示意图,滑梯的长度AB为L= 5.0m,倾角θ=37°。

BC段为与滑梯平滑连接的水平地面。

一个小孩从滑梯顶端由静止开始滑下,离开B点后在地面上滑行了s = 2.25m后停下。

小孩与滑梯间的动摩擦因数为μ = 0.3。

不计空气阻力。

取g = 10m/s2。

已知sin37°= 0.6,cos37°= 0.8。

求:(1)小孩沿滑梯下滑时的加速度a的大小;(2)小孩滑到滑梯底端B时的速度v的大小;(3)小孩与地面间的动摩擦因数μ′。

2.(18分)在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n = 1500匝,横截面积S = 20cm2。

螺线管导线电阻r = 1.0Ω,R1 = 4.0Ω,R2 = 5.0Ω,C=30μF。

在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。

求:(1)求螺线管中产生的感应电动势;(2)闭合S,电路中的电流稳定后,求电阻R1的电功率;(3)S断开后,求流经R2的电量。

2图甲图乙s3.(20分)如图,在平面直角坐标系xOy 内,第Ⅰ象限存在沿y 轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限以ON 为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B 。

一质量为m 、电荷量为q 的带正电的粒子,从y 轴正半轴上y = h 处的M 点,以速度v 0垂直于y 轴射入电场,经x 轴上x = 2h 处的P 点进入磁场,最后以垂直于y 轴的方向射出磁场。

不计粒子重力。

求(1)电场强度大小E ;(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r ;(3)粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t 。

答案1.(17分)解:(1)物体受力如右图所示 (1分)由牛顿运动定律 mg sin θ -μN = ma (1分)N - mg cos θ = 0 (1分)解得 a = g sin θ -μg cos θ = 3.6m/s 2 (1分)(2)由 (1分) 求出(1分)(3)由匀变速直线运动规律 (1分) 由牛顿第二定律(1分)解得 (1分)2.(18分)解:(1)根据法拉第电磁感应定律 (3分)求出 E = 1.2(V )(1分)(2)根据全电路欧姆定律 (1分)根据 (1分) 求出 P = 5.76×10-2(W ) (1分)(3)S 断开后,流经R 2的电量即为S 闭合时C 板上所带的电量Q电容器两端的电压 U = IR 2=0.6(V ) (1分)P Oy MNxBv 0N mgf流经R 2的电量 Q = CU = 1.8×10-5(C ) (2分)3.(20分)粒子的运动轨迹如右图所示 (1分) (1)设粒子在电场中运动的时间为t 1x 、y方向 2h = v 0t 1 (2分)根据牛顿第二定律 Eq = ma (1分) 求出 (1分)(2)根据动能定理(1分)设粒子进入磁场时速度为v ,根据(1分) 求出(1分)(3)粒子在电场中运动的时间(1分) 粒子在磁场中运动的周期(1分)设粒子在磁场中运动的时间为t 2 (1分)求出 (1分)v45°PO y M Nxv 0135°B vO ′高考物理计算题训练(2)1.(17分)北京时间2008年9月25日21时10分,我国自行研制的第三艘载人飞船神舟七号。

在酒泉卫星发射中心由“长征二号F”运载火箭发射升空.点火后,火箭竖直匀加速升空,第12秒末。

火箭上升到高度为216米处.之后火箭实施程序拐弯、一二级分离、整流罩分离后,第583秒,飞船与火箭在高度约200公里处分离,进入距地球表面近地点高度约200公里、远地点高度约347公里的椭圆轨道上运行.26日4时04分按计划完成变轨控制,神舟七号飞船进入距地球表面约343公里的圆轨道上运行.27日16时39分,身着我国自行研制的第一套舱外航天服——“飞天”舱外航天服的航天员翟志刚顺利出舱,开始实施我国首次空间出舱活动——“太空漫步”,16时49分,翟志刚完成太空行走,进入轨道舱,整个“太空漫步”约10分钟.9月28日16时47分飞船减速,离开圆轨道开始返回,17时37分飞船安全着陆.已知地球表面附近的重力加速度g=l0m/s2,地球半径约为6400km.求:(1)火箭匀加速竖直升空过程中,座椅对宇航员的支持力约为其所受重力的多少倍?(2)翟志刚“太空漫步”过程中通过的路程大致是多少?(结果保留二位有效数字)2. (18分)如图所示,在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的匀强磁场,第三象限有沿y轴负方向的匀强电场;第四象限无电场和磁场。

现有一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v0从y轴上的M点沿x轴负方向进入电场,不计粒子的重力,粒子经x轴上的N点和P 点最后又回到M点,设OM=L,ON=2L.求:(1)带电粒子的电性,电场强度E的大小;(2)带电粒子到达N点时的速度大小和方向;(3)匀强磁场的磁感应强度的大小和方向;(4)粒子从M点进入电场,经N、P点最后又回到M点所用的时间。

3.(20分)如图所示的装置中,两个光滑定滑轮的半径很小,表面粗糙的斜面固定在地面上。

现用一根伸长量可以忽略的轻质细绳跨过定滑轮连接可视为质点的甲、乙两物体,其中甲放在斜面上且连线与斜面平行,乙悬在空中,放手后,甲、乙均处于静止状态。

当一水平向右飞来的子弹击中乙(未穿出)后,子弹立即和乙一起在竖直平面内来回运动,若乙在摆动过程中,悬线偏离竖直方向的最大偏角为α=60°,整个过程中,甲均未动,且乙经过最高点(此时乙沿绳方向的合外力为零)和最低点时,甲在斜面上均即将滑动。

已知乙的重心到悬点O 的距离为l =0.9 m ,乙的质量为m 乙=0.99kg ,子弹的质量m =0.01 kg ,重力加速度g 取10m/s 2,求:(1)子弹射入射己前的速度大小; (2)斜面对甲的最大静摩擦力。

答案1.(17分)(1)火箭匀加速竖直上升过程中加速度为n 221at h =………………………………………………………………………………① 座椅对宇航员的支持力为F 。

F N — mg=ma …………………………………………………………………………② F N =1.3 mg ……………………………………………………………………………③ (2)飞船在地面上所受重力等于万有引力 2RMm Gg m '='……………………………………………………………………………④ 飞船在离地h 高处的速度为vhR v m h R M m G +'=+'22)( …………………………………………………………………⑤ 太空漫步通过的路程s=vt …………………………………………………………………………………………⑥ s=4.7×106m ………………………………………………………………………………⑦ 评分标准:①④⑤⑥式各2分,②式3分,③⑦式各1分. 2.(18分)(1)粒子从M 至N 运动过程有:○1 加速度○2 运动时间 ○3 由○1○2○3得电场强度 则 ○4(2)设v N 与x 成θ角带电粒子到N 点速度○5 (3)带电粒子在磁场中做圆周运动的轨迹如图所示,圆心在O ′处,设半径为R ,由几何关系知带电粒子过P 点的速度方向与x 成ο45角,则OP=OM=L 则23L R =○6 由牛顿第二定律得:Rv m B qv NN 2= ○7 由○6○7解得:Lgmv B 320=(4)粒子从M 至N 时间:012v Lt = ○8 粒子在磁场中运动时间 02424343v Lq qB m T t ππ=== ○9 粒子从P 至M 运动时间032v Lv L t N ==○10 从M 点进入电场,经N 、P 回M 所用时间03214)129(v Lt t t t +=++=π3.(20分)解:(1)设子弹射入物块前的速度大小为v 0,射入后共同速度的大小为v ,子弹击中乙的过程中动量守恒,有 mv 0=(m +m 乙)v ① (3分) 乙上摆到最高点的过程,机械能守恒有2)(21)cos 1()(v m m gl m m 乙乙+=-+α ② (3分) 联立②③解得 v 0=300m/s (2分) (2)设甲物体的质量为m 甲,说受的最大静摩擦力为f ,斜面的倾角为θ, 当乙物体运动到最高点时,绳子上的弹力设为T 1,T 1=(m +m 乙)g cos θ ③ (2分)此时甲物体恰好不下滑,有 m 甲g sin θ=f +T 1 ④ (2分) 当乙物体运动到最低点时,绳子上的弹力设为T 2,由牛顿第二定律:lv m m g m m T 22)()(乙乙+=+- ⑤ (2分)此时甲物体恰好不上滑,有 m 甲g sin θ+f =T 2 ⑥ (2分) 联立②③④⑤⑥解得 5.8)cos 1()(23=-+=αg m m f 乙N (3分) xPB BO yMθV NV 0V 0θ θRO ′高考物理计算题训练(3)1.(17分)如图所示,有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量为M=4kg,长为L=1.4m;木板右端放着一小滑块,小滑块质量为m=1kg,其尺寸小于L。

小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ==04102.(/)g m s(1)现用恒力F作用在木板M上,为了使得m能从M上面滑落下来,问:F大小的范围是什么?(2)其它条件不变,若恒力F=22.8牛顿,且始终作用在M上,最终使得m能从M上面滑落下来。

问:m在M上面滑动的时间是多大?2.(18分)如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度相等的匀强磁场,方向一个垂直斜面向上,另一个垂直斜面向下,宽度均为L.一个质量为m、边长也为L的正方形线框(设电阻为R)以速度υ进入磁场时,恰好做匀速直线运动,若当ab边到达'gg与'ff中间位置时,线框又恰好做匀速运动,则(1)当ab边刚越过'ff时,线框加速度的值为多少?(2)求线框从开始进入磁场到ab边到达'gg和'ff中点的过程中产生的热量是多少?3.(20分)如图所示,电荷量均为+q、质量分别为m和2m的小球A和B,中间连接质量不计的细绳,在竖直方向的匀强电场中以速度v0匀速上升,某时刻细绳断开.求:(1)电场强度大小及细绳断开后两球A、B的加速度;(2)当球B 速度为零时,球A 的速度大小;(3)自绳断开至球B 速度为零的过程中,两球组成系统的机械能增量为多少?答案 1.解析:(1)小滑块与木板间的滑动摩擦力: f N mg ==μμ小滑块在滑动摩擦力f 作用下向右匀加速运动的加速度: a f m g m s 124===//μ木板在拉力F 和滑动摩擦力f 作用下向右匀加速运动的加速度: a F f M 2=-()/ 使m 能从M 上面滑落下来的条件是 a a 21>即N g m M F m f M f F 20)(//)(=+>>-μ解得(2)设m 在M 上滑动的时间为t ,当恒力F=22.8N ,木板的加速度:a F f M m s 2247=-=()/./小滑块在时间t 内运动位移:S a t 1122=/ 木板在时间t 内运动位移:S a t 2222=/ 因S S L 21-= 即s t t t 24.12/42/7.422==-解得 2.解析:(1)ab 边刚越过e e '即做匀速直线运动,表明线框此时受到的合力为零,即L R BLvB mg ⋅=θsin .在ab 边刚越过'ff 时,ab 、cd 边都切割磁感线产生感应电动势,但线框的运动速度不能突变,则此时回路中的总感应电动势为BLv E 2=.故此时线框的加速度为θθsin 3sin 2g g L mR EBa =-=,方向沿斜面向上.(2)设线框再做匀速运动的速度为'v ,则22sin ⨯=⋅⋅L BLv B mg R'θ 即4vv ='线框从过'ee到再做匀速运动过程中,设产生的热量为Q ,则由能量的转化和守恒定律得 2223215sin 232121sin 23mv mgL mv mv L mg Q +=-+=⋅θθ'3.解析:(1)设电场强度为E ,把小球A 、B 看作一个系统,由于绳未断前两球均做匀速运动,则23qE mg =,32mg E q =细绳断后,根据牛顿第二定律得AqE mg ma -=,2A ga =方向向上;22BqE mg ma -=,4B ga =-(负号表示方向向下).(2)细绳断开前后两绳组成的系统满足合外力为零,所以系统总动量守恒.设B 球速度为零时,A 球的速度为v A ,根据动量守恒定律得00(2)0,3A A m m v mv v v +=+=(3)设自绳断开到球B 速度为零的时间为t ,则00,4B B g v a t a =+=-,则4v t g = 在该时间内A 的位移为2000000(3)(3)4822A v v v v v v s t g g ++==⋅=由功能关系知,电场力对A 做的功等于物体A 的机械能增量,则220083122A A v mg E qEs q mv q g ∆==⋅=同理对球B 得22002332B B v mg E qEs q mv q g ∆==⋅= 所以2015A B E E E mv ∆=∆+∆=高考物理计算题训练(4)1.(17分)宇航员站在某一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一小球。

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