高考物理压轴题解析
高考物理压轴题解析1.如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O是球心，碗的内表面光滑．一根轻质杆的两端固定有两个小球，质量分别是m1，m2．当它们静止时，m1、m2与球心的连线跟水平面分别成60°，30°角，则碗对两小球的弹力大小之比是分析：分别以m1、m2两球为研究对象，分析受力，根据平衡条件，运用正弦定理得出碗对两小球的弹力大小与重力的关系式，再求碗对两小球的弹力大小之比．解：先以m1球为研究对象，分析受力如图，根据平衡条件得知，重力m1g与杆对球的弹力F的合力与碗对小球的弹力F1大小相等，方向相反，由数学正弦定理得：F/sin30°=F1/sin105°=m1g/sin45°①同理，以m2球为研究对象，得到：F/sin60°=F2/sin75°=m1g/sin45°②由①：②得：F1：F2=sin60°：sin30°=根三：12.倾角为θ=37°的斜面与水平面保持静止，斜面上有一重为G的物体A，物体A与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5，现给A施以一水平力F，如图所示．设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等（sin37°=0.6，cos37°=0.8），如果物体A能在斜面上静止，求水平推力F与G的比值范围．分析：若物体刚好不下滑，分析物体受力情况：重力、水平力F、斜面的支持力和静摩擦力，此时静摩擦力沿斜面向上，达到最大值．根据平衡条件和摩擦力公式求出F与G的比值最小值，同理，物体刚好不上滑时求出F与G的比值最大值，得到F与G的比值范围．解答：解：设物体刚好不下滑时F=F1，作出力图如图．则由平衡条件得：F1•cosθ+μN1=G•sinθ，N1=F1•sinθ+G•cosθ．得：F2/G= sin37°−0.5×cos37°/ cos37°+0.5×sin37°=0.2/1.1=2/11；设物体刚好不上滑时F=F2， F2•cosθ=μN2+G•sinθ， N2=F2•sinθ+G •cosθ，得：F2/G= sin37°+0.5×cos37°/ cos37°−0.5×sin37°=1/0.5=2，即2/11≤F/G≤23.如图所示，楼梯口一倾斜天花板与水平面的夹角θ=37°，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板．工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F=10N，刷子的质量为m=0.5kg，刷子可视为质点，且沿天花板向上匀速运动，取sin 37°=0.6，则刷子与天花板间的动摩擦因数为______．刷子受四个力作用，如图所示由平衡条件，得：Fsinθ=mgsinθ+Ff ，Fcosθ=mgcosθ+FN且Ff =μFN，由三式得μ=tanθ=0.754.如图所示，两个均匀光滑的相同小球，质量均为m，置于半径为R的圆柱形容器中，小球半径为r，且R＞r＞R/2，则以下说法中正确的是（ABD）A．容器底面对A球的弹力等于2mgB．两球间的弹力大小可大于、等于或小于2 mgC．容器左壁对A球的弹力大于容器右壁对B球的弹力D．A、B两球间相互作用力必在两球心的连线上A、对整体进行受力分析，如图1所示，由平衡条件得：容器底面对A球的弹力F底=2mg．故A正确B、对B球分析受力如图2所示，设θ为F AB与竖直方向上的夹角，则得F AB= mg/cosθ当θ=60°时，F AB=2mg；当θ＞60°时，F AB＞2mg；当θ＜60°时，F AB＜2mg；故B正确．C、由1图知，容器左壁对A球的弹力等于容器右壁对B球的弹力．故C错误．D、根据弹力与接触面垂直可知，A、B两球间相互作用力必垂直两球的公切面，则由几何知识得知，A、B两球间相互作用力必在两球心的连线上．故D正确．5.如右图所示，在倾角为θ的固定斜面上，质量为m的物体受外力F1和F2的作用，F1方向水平向右，F2方向竖直向下，若物体静止在斜面上且物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则下列说法正确的是(C)A．物体一定有下滑的趋势B．物体一定有上滑的趋势C．若F1＝F2，且θ＝45°，则物体一定有下滑的趋势D．若F1＝F2，且θ＝45°，则物体一定有上滑的趋势解析：根据受力分析和对力的分解处理可知，当(F2＋mg)sin θ＝F1cos θ时，物体既无上滑趋势，也无下滑趋势；当(F2＋mg)sin θ>F1cos θ时，物体有下滑趋势；只有当(F2＋mg)sin θ<F1cos θ时，物体才具有上滑趋势；若F1＝F2，且θ＝45°，则F1和F2沿斜面方向的分力具有F2sin θ＝F1cosθ，而重力沿斜面方向的分力mg sin θ不能被除摩擦力外的其他力平衡，所以一定具有下滑趋势．6.(2011·福州十中高三第二次阶段性考试)两倾斜的滑杆上分别套有A、B两个圆环，两圆环上分别用细线悬吊着一个物体，如右图所示．当它们都沿滑杆向下滑动时，A的悬线与滑杆垂直，B的悬线竖直向下，则(AD)A．A圆环与滑杆无摩擦力B．B圆环与滑杆无摩擦力C．A圆环做的是匀速运动D．B圆环做的是匀速运动解析：由于A圆环与物体的连线与滑杆垂直，对物体研究，将物体的重力沿滑杆的方向和垂直于滑杆的方向分解，则沿滑杆向下的分力产生的加速度为gsin θ，对整体研究，整体沿滑杆向下运动，整体要有沿滑杆向下的加速度必须是A圆环与滑杆的摩擦力为零，A正确；对B圆环连接的物体研究，由于连接圆环与物体的绳竖直向下，物体受到的合力如果不为零，合力必定沿竖直方向，合力在垂直于滑杆的方向上的分力必产生加速度，这与题意矛盾，物体在垂直于滑杆的方向上速度为零，因此物体受到的合力必为零，物体和圆环一起做匀速运动，D正确．7.如图所示，光滑的地面和墙面c之间放一个质量为M的重球b，用一个轻质斜面体（重量不计）a插在b球下方，在水平力F作用下将重球b缓慢地撑起一定高度。
若斜面体的底角为⊙，不计各接触面之间的摩擦，则在撑起b的过程中有（CD）A.a将受3个力的作用而平衡B.a、b之间的弹力先减小后增大C.a、b之间的弹力保持不变D.b、c间的压力保持不变解析：由于a、b间为点接触，且没有摩擦力，所以其作用力沿接触面垂直，这样a共受4个力作用：F、mg，地面作用，b作用。
8.如图所示，光滑水平地面上放有截面为1/4圆周的柱状物体A，A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B，对A施加一水平向左的力F，整个装置保持静止．若将A的位置向左移动稍许，整个装置仍保持平衡，则（BD）A水平外力F增大B墙对B的作用力减小C地面对A的支持力减小DB对A的作用力减小分析：先对B球受力分析，受到重力mg、A球对B球的支持力N′和墙壁对B球的支持力N，然后根据共点力平衡条件得到A球左移后各个力的变化情况；最后再对整体受力分析，根据平衡条件判断推力F和地面的支持力的变化情况．解答：解：对B球受力分析，受到重力mg、A球对B球的支持力N′和墙壁对B球的支持力N，如图当A球向左移动后，A球对B球的支持力N′的方向不断变化，根据平衡条件结合合成法可以知道A球对B球的支持力N′和墙壁对B球的支持力N都在不断减小，故B正确，D也正确；再对A和B整体受力分析，受到总重力G、地面支持力F N，推力F和墙壁的弹力N，如图根据平衡条件，有F=NF N=G故地面的支持力不变，推力F随着壁对B球的支持力N的不断减小而不断减小，故A错误，C也错误；9.解：A、B的受力分析如下图所示对A应用平衡条件F T sin 37°＝F f1＝μF N1①F T cos 37°＋F N1＝m A g ②联立①、②两式可得：F N1＝＝60 NF f1＝μF N1＝30 N对B用平衡条件F＝F′f1＋F f2＝F′f1＋μF N2＝F f1＋μ(F N1＋m B g) ＝2F f1＋μm B g＝160 N10.如图所示，重力G1=8N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上．PA偏离竖直方向37°角，PB在水平方向，且连在重力为G2=100N的木块上，木块静止于倾角为37°的斜面上，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）试求：（1）水平绳PB中的拉力（2）木块与斜面间的弹力和摩擦力．解答：解（1）如图甲所示受力分析，可得：F A cos37°=G1F A sin37°=F B得：F B=G1tan37°=8N×3/4=6N（2）对G2的受力情况如图乙所示F f=G2 sin37°+F B′cos37°F N+F B′sin37°=G2 cos37°又F B′=F B得：F f=64.8 N，方向沿斜面向上，F N=76.4 N，方向垂直于斜面向上．11.据报道，一儿童玩耍时不慎从45m高的阳台上无初速掉下，在他刚掉下时恰被楼底下一管理人员发现，该人员迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底，准备接住儿童。
已知管理人员到楼底的距离为18m，为确保安全能稳妥接住儿童，管理人员将尽力节约时间，但又必须保证接儿童时没有水平方向的冲击（即接儿童时管理人员的速度为零），不计空气阻力，将儿童和管理人员都看做质点，设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动。
（g取10m/s2）（1）管理人员至少用多大的平均速度跑到楼底？（2）若管理人员在加速和减速时的加速度大小都为9m/s2，求管理人员奔跑过程中的最大速度？解答：(1)儿童下落过程，由运动学公式得①管理人员奔跑的时间t≤t0②对管理人员奔跑过程，由运动学公式得s=t ③由①②③并代入数据得≥6m/s(2)假设管理人员先匀加速接着匀减速奔跑到楼底，奔跑过程中的最大速度为v0由运动学公式得，得v0=2= 12m/s>v m=9m/s故管理人员应先加速到v m=9m/s，再匀速，最后匀减速奔跑到楼底设匀加速、匀速、匀减速过程的时间分别为t1、t2、t3，位移分别为x1、x2、x3由运动学公式得④，⑤，x2=v m t2⑥，v m=at1=at3⑦，t1+t2+t3≤t0⑧，x1+x2+x3=s⑨由④～⑨并代入数据得a≥9m/s211. 在竖直的井底，将一物块以11m/s的速度竖直地向上抛出，物体冲过井口再落到井口时被接住,前1s内物体的位移是4 m,位移方向向上，不计空气阻力，加速度g取10m/s2.求：（1）物体从抛出到被人接住所经历的时间;（2）此竖直井的深度.解析：此题是竖直上抛的匀减速过程，与刹车类型不同的是位移随时间的变化总满足位移公式，所以我们可以直接运用位移公式求解.但在应用过程中要注意各物理量的正负号.无论是否返回我们都认为是减速过程即可.答案：(1)设人接住物块前1s时刻速度为v则有h′=vt′-gt′2,即4=v×1-×10×12解得v=9m/s（说明：求出的速度是正的表示人接住物体前1s物体还处于上升阶段，如果求出的速度值是负的，则表示物体处于上升到最高位置后的返回段）则物块从抛出到接住所用总时间为t=+t′=1.2s.(2)竖直井的深度为t-gt2=11×1.2m-×10×1.22m=6m.h=v12. 我国是一个能源消耗的大国，节约能源刻不容缓．设有一架直升机以加速度a从地面由静止开始竖直向上起飞，已知飞机在上升过程中每秒钟的耗油量V＝pa＋q(p、q均为常数)．若直升机欲上升到某一定高度处，且耗油量最小，则其加速度大小应为( )A．p/qB．q/pC.D.【答案】B【详解】直升飞机以恒定加速度上升到某一高度，所用时间和加速度的表达式为h＝at2，t＝，总耗油量V ＝V0t＝p＋q＝q，当＝时总耗油量最小，此时a＝，B正确．13. (2011·合肥模拟)测速仪安装有超声波发射和接收装置，如右图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距335 m，某时刻B发出超声波，同时A由静止开始做匀加速直线运动．当B接收到反射回来的超声波信号时，A、B相距355 m，已知声速为340 m/s，求汽车的加速度大小．解析：设超声波往返的时间为2t，根据题意汽车在2t时间内位移为a(2t)2＝20 m，①所以超声波追上A车时，A车前进的位移为at2＝5 m，②所以超声波在2t内的路程为2×(335＋5) m，由声速340 m/s可得t＝1 s，代入①式得，a＝10 m/s2.14.在四川汶川抗震救灾中，一名质量为60kg、训练有素的武警战士从直升飞机上通过一根竖直质量为20kg的长绳由静止开始下滑，速度很小可以认为等于零。
高考物理电磁感应现象压轴题知识归纳总结含答案解析
高考物理电磁感应现象压轴题知识归纳总结含答案解析一、高中物理解题方法：电磁感应现象的两类情况1．如图所示，质量为4m 的物块与边长为L 、质量为m 、阻值为R 的正方形金属线圈abcd 由绕过轻质光滑定滑轮的绝缘细线相连，已知细线与斜面平行，物块放在光滑且足够长的固定斜面上，斜面倾角为300。
垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度为B ，磁场上下边缘的高度为L ，上边界距离滑轮足够远，线圈ab 边距离磁场下边界的距离也为L 。
现将物块由静止释放，已知线圈cd 边出磁场前线圈已经做匀速直线运动，不计空气阻力，重力加速度为g ，求：（1）线圈刚进入磁场时ab 两点的电势差大小 （2）线圈通过磁场的过程中产生的热量【答案】（1）3245ab U BL gL =；（2）32244532m g R Q mgL B L =-【解析】 【详解】（1）从开始运动到ab 边刚进入磁场，根据机械能守恒定律可得214sin 30(4)2mgL mgL m m v =++，25v gL =应电动势E BLv =，此时ab 边相当于是电源，感应电流的方向为badcb ，a 为正极，b 为负极，所以ab 的电势差等于电路的路端电压，可得332445ab U E BL gL == （2）线圈cd 边出磁场前线圈已经做匀速直线运动，所以线圈和物块均合外力为0，可得绳子的拉力为2mg ，线圈受的安培力为mg ，所以线圈匀速的速度满足22mB L v mg R=，从ab 边刚进入磁场到cd 边刚离开磁场，根据能量守恒定律可知2143sin 3(4)2m mg L mgL m m v Q θ=+++，32244532m g R Q mgL B L=-2．如图，垂直于纸面的磁感应强度为B ，边长为 L 、电阻为 R 的单匝方形线圈 ABCD 在外力 F 的作用下向右匀速进入匀强磁场，在线圈进入磁场过程中，求：(1)线圈进入磁场时的速度 v 。
水平面和竖直面内的圆周运动(解析版)-2023年高考物理压轴题专项训练(全国通用)
压轴题03水平面和竖直面内的圆周运动考向一/选择题：有关圆盘上无绳两物体的水平面圆周运动的临界问题考向二/选择题：有关圆盘上有绳两物体的水平面圆周运动的临界问题考向三/选择题：竖直面内的绳类（轨道内侧）问题考向四/选择题：竖直面内的杆类（管类）问题考向一：水平面内圆盘类圆周运动问题①口诀：“谁远谁先飞”；②a 或b 发生相对圆盘滑动的各自临界角速度：r m mg f m 2ωμ==；rgμω=①口诀：“谁远谁先飞”；②轻绳出现拉力，先达到B 的临界角速度：Br g μω=1；③AB 一起相对圆盘滑动时，临界条件：隔离A ：T =μm A g ；隔离B ：T +μm B g =m B ω22r B 整体：μm A g +μm B g =m B ω22r B AB 相对圆盘滑动的临界条件：()()B A BB BB B A m m r m g r m gm m +=+=μμω2①口诀：“谁远谁先飞”；②轻绳出现拉力，先达到B 的临界角速度：Br g μω=1；③同侧背离圆心，f Amax 和f Bmax 指向圆心，一起相对圆盘滑动时，临界条件：隔离A ：μm A g -T =m A ω22r A ；隔离B ：T +μm B g =m B ω22r B 整体：μm A g +μm B g =m A ω22r A +m B ω22r B AB 相对圆盘滑动的临界条()()B A B B A A BB A A B A m m r m r m g r m r m gm m ++=++=μμω2①口诀：“谁远谁先飞”（r B >r A ）；②轻绳出现拉力临界条件：Br g μω=1；此时B 与面达到最大静摩擦力，A 与面未达到最大静摩擦力。
此时隔离A ：f A +T =m A ω2r A ；隔离B ：T +μm B g =m B ω2r B 消掉T ：f A=μm B g-(m B r B -m A r A )ω2③当m B r B =m A r A 时，f A =μm B g ，AB 永不滑动，除非绳断；④AB 一起相对圆盘滑动时，临界条件：1）当m B r B >m A r A 时，f A ↓=μm B g-(m B r B -m A r A )ω2↑→f A =0→反向→f A 达到最大→从B 侧飞出；2）当m B r B <m A r A 时，f A ↑=μm B g+(m A r A -m B r B )ω2↑→f A 达到最大→ω↑→T ↑→f B ↓→f B =0→反向→f B 达到最大→从A 侧飞出；AB 相对圆盘滑动的临界条()()B A B B A A BB A A B A m m r m r m g r m r m gm m ++=++=μμω2临界条件：①B A μμ>，BB r gμω=；②B A μμ<，BA r gμω=临界条件：①rgm g m ABμω-=min ②rgm g m A B μω+=max 考向二：竖直面内的圆周运动问题轻绳模型轻杆模型情景图示弹力特征弹力可能向下，也可能等于零弹力可能向下，可能向上，也可能等于零受力示意图力学方程mg ＋F T ＝mv 2rmg ±F N ＝mv 2r临界特征F T ＝0，即mg ＝m v 2r，得v ＝grv ＝0，即F 向＝0，此时F N ＝mg模型关键(1)“绳”只能对小球施加向下的力(2)小球通过最高点的速度至少为gr(1)“杆”对小球的作用力可以是拉力，也可以是支持力(2)小球通过最高点的速度最小可以为01．如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A 和B 放在转盘上，两者用长为L 的细绳连接，木块与转的最大静摩擦力均为各自重力的K 倍，A 放在距离转轴L 处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴12O O 转动，开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是（）A ．当2KgLω>时，A 、B 相对于转盘会滑动B ．当2KgLω>时，绳子一定有弹力C ．ω23Kg 2KgL Lω<<B 所受摩擦力变大D ．ω在032KgLω<<A 所受摩擦力一直不变【答案】B【详解】A ．开始角速度较小，两木块都靠静摩擦力提供向心力，B 先到达最大静摩擦力，角速度继续增大，则绳子出现拉力，角速度继续增大，A 的静摩擦力增大，当增大到最大静摩擦力时，开始发生相对滑动，A 、B 相对于转盘会滑动，对A 有2Kmg T mL ω-=对B 有22T Kmg m L ω+=⋅解得23KgLω=A 错误；B ．当B 达到最大静摩擦力时，绳子开始出现弹力22Kmg m Lω=⋅解得2KgLω=2Kg Lω>时，绳子一定有弹力，故B 正确；C ．2KgLω>时B 已经达到最大静摩擦力，则ω23Kg 2Kg L L ω<<B 受到的摩擦力不变，故C 错误；D ．绳子没有拉力时，对A 有2f m L ω=则随转盘角速度增大，静摩擦力增大，绳子出现拉力后，对A 有2f T mL ω-=对B 有22T Kmg m L ω-=联立有23f Kmg m L ω-=则当ω增大时，静摩擦力也增大，故D 错误。
高考物理复习冲刺压轴题专项突破—洛伦兹力(含解析)
高考物理复习冲刺压轴题专项突破—洛伦兹力（含解析）一、选择题（1-9题只有一个选项正确，10-12题有多个选项符合条件）1．如图所示，甲、乙两个带等量异种电荷而质量不同的带电粒子，以相同的速率经小孔P 垂直磁场边界MN，进入方向垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，并垂直磁场边界MN射出磁场，运动轨迹如图中虚线所示．不计粒子所受重力、空气阻力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（）A．甲带负电荷，乙带正电荷B．甲的质量大于乙的质量C．洛伦兹力对甲做正功D．甲在磁场中运动的时间等于乙在磁场中运动的时间【答案】B【解析】A.在P点，带电粒子速度向下，磁场向外，甲受向左的洛伦兹力，根据左手定则可得甲带正电荷；同理在P点，乙受向右的洛伦兹力，根据左手定则可得乙带负电荷；故A错误；B.粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，有：2vqvB m=R解得：mvR=qB由于q 、v 、B 均相同，甲的轨道半径比乙的轨道半径大，则有甲的质量大于乙的质量，故B 正确；C.根据左手定则，洛伦兹力与速度垂直，故洛伦兹力永不做功，故C 错误；D.带电粒子在磁场中做圆周运动的周期：22R m T v qBππ==在磁场中运动的时间：122m t T qBπ==由于q 、B 均相同，甲的质量大于乙的质量，故甲运动时间大于乙运动的时间，故D 错误．2．如图所示，质量为m ，带电荷量为−q 的微粒以速度v 与水平方向成45°角进入正交的匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，电场方向水平向左，重力加速度为g ．如果微粒做直线运动，则下列说法正确的是A ．微粒一定做匀速直线运动B ．微粒受电场力、洛伦兹力两个力作用C ．匀强电场的电场强度2mgE q=D ．匀强磁场的磁感应强度=mgB qv 【答案】A【解析】由于粒子带负电，电场力向右，洛伦兹力垂直于OA 线斜向左上方，而重力竖直向下，粒子做直线运动，则说明洛伦兹力不变，即电场力、洛伦兹力和重力能平衡，粒子做匀速直线运动．故A 正确，B 错误．由图qE=mgtanθ解得E=mg/q ，故C 错误．qvBcosθ=mg ，mg B qvcos qvθ==，故D 错误；故选A ．3．如图所示，水平放置平行金属板间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E ，磁感应强度为B ．一带电量为＋q ，质量为m 的粒子(不计重力)以速度v 水平向右射入，粒子恰沿直线穿过，则下列说法正确的是A ．若只将带电粒子带电量变为＋2q ，粒子将向下偏转B ．若只将带电粒子带电量变为－2q ，粒子仍能沿直线穿过C ．若只将带电粒子速度变为2v 且粒子不与极板相碰，则从右侧射出时粒子的电势能减少D ．若带电粒子从右侧水平射入，粒子仍能沿直线穿过【答案】B【解析】粒子恰沿直线穿过，电场力和洛伦兹力均垂直于速度，故合力为零，粒子做匀速直线运动；根据平衡条件，有qvB qE =，解得E v B=，只要粒子速度为E B ，就能沿直线匀速通过选择器；若带电粒子带电量为+2q ，速度不变，仍然沿直线匀速通过选择器，A 错误；若带电粒子带电量为-2q，只要粒子速度为EB，电场力与洛伦兹力仍然平衡，仍然沿直线匀速通过选择器，B正确；若带电粒子速度为2v，电场力不变，洛伦兹力变为2倍，故会偏转，克服电场力做功，电势能增加，C错误；若带电粒子从右侧水平射入，电场力方向不变，洛伦兹力方向反向，故粒子一定偏转，D错误．4．如图表示水平方向的匀强磁场和竖直方向的匀强电场叠加区域，一个质量是m，带电量是q的质点B恰好能静止在区域中间，另一个质量为2m，带电量也为q的质点A恰好能以某一速度沿着垂直于磁场、电场方向做匀速直线运动，且正好与静止的质点B发生正碰，碰后两质点粘在一起运动，碰撞的过程无电量损失，则下列正确的是A．碰后两质点的运动向下偏且动能增加B．碰后两质点的运动向上偏且动能增加C．碰后两质点的运动向上偏且动能减少D．碰后两质点的运动向下偏且动能减少【答案】C【解析】一个质量是m带电量是q的质点B恰好能静止在区域中间，该质点受重力和向上的电场力．mg=Eq；带电量也为q的质点A恰好能以某一速度沿着垂直于磁场、电场方向做匀速直线运动，该质点受重力和向上的电场力、洛伦兹力．2mg=Eq+Bqv；且正好与静止的质点B发生正碰，碰后两质点粘在一起运动，根据动量守恒定律列出等式2mv=3mv′，解得v′=2v/3此时系统受重力3mg，向上的电场力2Eq，洛伦兹力4Bqv/3，此时系统的合力向上．由于洛伦兹力做功为零，系统重力与向上的电场力合力向下，做负功，所以系统动能减小．故选C．5．托卡马克（Tokamak）是一种复杂的环形装置，结构如图所示．环心处有一欧姆线圈，四周是一个环形真空室，真空室外部排列着环向场线圈和极向场线圈．当欧姆线圈中通以变化的电流时，在托卡马克的内部会产生巨大的涡旋电场，将真空室中的等离子体加速，从而达到较高的温度．再通过其他方式的进一步加热，就可以达到核聚变的临界温度．同时，环形真空室中的高温等离子体形成等离子体电流，与极向场线圈、环向场线圈共同产生磁场，在真空室区域形成闭合磁笼，将高温等离子体约束在真空室中，有利于核聚变的进行．已知真空室内等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T 成正比，下列说法正确的是A ．托卡马克装置中核聚变的原理和目前核电站中核反应的原理是相同的B ．极向场线圈和环向场线圈的主要作用是加热等离子体C ．欧姆线圈中通以恒定电流时，托卡马克装置中的等离子体将不能发生核聚变D ．为了约束温度为T 的等离子体，所需要的磁感应强度B 必须正比于温度T【答案】C【解析】A 、目前核电站中核反应的原理是核裂变，原理不同，故A 错误；B 、极向场线圈、环向场线圈主要作用是将高温等离子体约束在真空室中，有利于核聚变的进行，故B 错误；C 、欧姆线圈中通以恒定的电流时，产生恒定的磁场，恒定的磁场无法激发电场，则在托卡马克的内部无法产生电场，等离子体无法被加速，因而不能发生核聚变，故C 正确．D 、带电粒子的平均动能与等离子体的温度T 成正比，则212T mv ∝，由洛伦兹力提供向心力，则2v qvB m R=，则有B ∝D 错误．6．如图所示，光滑的水平面上有竖直向下的匀强磁场，水平面上平放着一个试管，试管内壁光滑，底部有一个带电小球．现在对试管施加一个垂直于试管的水平拉力F，在拉力F作用下，试管向右做匀速运动，带电小球将从管口飞出．下列说法正确的是A．小球带负电B．小球离开试管前，洛伦兹力对小球做正功C．小球离开试管前的运动轨迹是一条抛物线D．维持试管做匀速运动的拉力F应为恒力【答案】C【解析】A．小球能从管口处飞出，说明小球受到指向管口洛伦兹力，根据左手定则判断，小球带正电；故A错误.B．洛伦兹力是不做功的，因为在向上的洛伦兹力产生的同时，还产生了与F方向相反的一个洛伦兹力，两个洛伦兹力抵消，不做功；故B错误.C．设管子运动速度为v1，小球垂直于管子向右的分运动是匀速直线运动.小球沿管子方向受到洛伦兹力的分力F1=qv1B，q、v1、B均不变，F1不变，则小球沿管子做匀加速直线运动．与平抛运动类似，小球运动的轨迹是一条抛物线；故C正确.D．设小球沿管子的分速度大小为v2，则小球受到垂直管子向左的洛伦兹力的分力F2=qv2B，v2增大，则F2增大，而拉力F=F2，则F逐渐增大；故D错误.7．导线中带电粒子的定向运动形成了电流。
高考物理压轴题集及详解(63道精选题)
1、（20分）如图1所示，PR 是一块长为L =4 m 的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于PR 的匀强电场E ，在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B ，一个质量为m =0．1 kg ，带电量为q =0．5 C 的物体，从板的P 端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动。
当物体碰到板R 端的挡板后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在C 点，PC =L/4，物体与平板间的动摩擦因数为μ=0．4，取g=10m/s 2 ，求：（1）判断物体带电性质，正电荷还是负电荷？（2）物体与挡板碰撞前后的速度v 1和v 2（3）磁感应强度B 的大小（4）电场强度E 的大小和方向2、(10分)如图2—14所示，光滑水平桌面上有长L=2m 的木板C ，质量m c =5kg ，在其正中央并排放着两个小滑块A 和B ，m A =1kg ，m B =4kg ，开始时三物都静止．在A 、B 间有少量塑胶炸药，爆炸后A 以速度6m ／s 水平向左运动，A 、B中任一块与挡板碰撞后，都粘在一起，不计摩擦和碰撞时间，求：(1)当两滑块A 、B 都与挡板碰撞后，C 的速度是多大?(2)到A 、B 都与挡板碰撞为止，C 的位移为多少?3、（10分）如图17，为了测量小木板和斜面间的摩擦因数，某同学设计如图所示实验，在小木板上固定一个轻弹簧，弹簧下端吊一个光滑小球，弹簧长度方向与斜面平行，现将木板连同弹簧、小球放在斜面上，用手固定木板时，弹簧示数为F 1，放手后，木板沿斜面下滑，稳定后弹簧示数为F 2，测得斜面斜角为θ，则木板与斜面间动摩擦因数为多少？（斜面体固定在地面上）4、有一倾角为θ的斜面，其底端固定一挡板M ，另有三个木块A 、B 和C ，它们的质量分别为m A =m B =m ，m c =3 m ，它们与斜面间的动摩擦因数都相同.其中木块A 连接一轻弹簧放于斜面上，并通过轻弹簧与挡板M 相连，如图所示.开始时，木块A 静止在P 处，弹簧处于自然伸长状态.木块B 在Q 点以初速度v 0向下运动，P 、Q 间的距离为L.已知木块B 在下滑过程中做匀速直线运动，与木块A 相碰后立刻一起向下运动，但不粘连，它们到达一个最低点后又向上运动，木块B 向上运动恰好能回到Q 点.若木块A 静止于P 点，木块C 从Q 点开始以初速度032v 向下运动，经历同样过程，最后木块C 停在斜面上的R 点，求P 、R 间的距离L ′的大小。
2023年高考山东卷压轴题详解
2023年全省普通高中学业水平等级考试物理压轴题（山东卷）详解寄语即将参加高考的莘莘学子：1.没有详细，只有更详细2.复习基础知识点，夯实基础，让每一个同学就能看得懂，给学习提供帮助3.提高应试技巧，不时失分机会18.如图所示，物块A 和木板B 置于水平地面上，固定光滑弧形轨道末端与B 的上表面所在平面相切，竖直挡板P 固定在地面上。
作用在A 上的水平外力，使A 与B 以相同速度0v 向右做匀速直线运动。
当B 的左端经过轨道末端时，从弧形轨道某处无初速度下滑的滑块C 恰好到达最低点，并以水平速度v 滑上B 的上表面，同时撤掉外力，此时B 右端与P 板的距离为s 。
已知01m/s v =，=4m/s v ，A C 1kg m m ==，B 2kg m =，A 与地面间无摩擦，B 与地面间动摩擦因数10.1μ=，C 与B 间动摩擦因数20.5μ=，B 足够长，使得C 不会从B 上滑下。
B 与P 、A 的碰撞均为弹性碰撞，不计碰撞时间，取重力加速度大小210m /s g =。
（1）求C 下滑的高度H ；（2）与P 碰撞前，若B 与C 能达到共速，且A 、B 未发生碰撞，求s 的范围；（3）若0.48m s =，求B 与P 碰撞前，摩擦力对C 做的功W ；（4）若0.48m s =，自C 滑上B 开始至A 、B 、C 三个物体都达到平衡状态，求这三个物体总动量的变化量p ∆的大小。
详解解析：这是2023年全国高考山东卷的压轴题，难度系数比较高。
但是，对于一般的考生来说，只要是搞清楚基本概念，理解好基本的公式，能够进行物体运动过程的分析，得一部分分数是没有问题的，甚至，得大部分分数都没有问题。
下面来详细分析解决这道压轴题。
本题主要考察：受力分析、牛顿第二定律和匀变速运动、功和能的关系和动能定理、动量和动量守恒。
解决物理问题，首先搞读懂题意，分析物体的运动过程。
分析过程是解决物理的最基本的技能。
分析物体的运动过程，就是要弄清楚物体的运动类型，是匀变速运动还是匀变速曲线运动或变加速运动等等。
最新高考物理压轴题汇总含答案解析
第 1 页 共 21 页高考物理压轴题集锦含答案解析1. 地球质量为M ，半径为 R ，自转角速度为ω，万有引力恒量为 G ，如果规定物体在离地球无穷远处势能为 0，则质量为 m 的物体离地心距离为 r 时，具有的万有引力势能可表示为 E p = -GrMm.国际空间站是迄今世界上最大的航天工程，它是在地球大气层上空地球飞行的一个巨大的人造天体，可供宇航员在其上居住和进行科学实验.设空间站离地面高度为 h ，如果在该空间站上直接发射一颗质量为 m 的小卫星，使其能到达地球同步卫星轨道并能在轨道上正常运行，则该卫星在离开空间站时必须具有多大的动能？ 解析：由G 2rMm =r mv 2得，卫星在空间站上的动能为 E k =21 mv 2 =G)(2h R Mm+。
卫星在空间站上的引力势能在 E p = -G hR Mm+ 机械能为 E 1 = E k + E p =-G)(2h R Mm+同步卫星在轨道上正常运行时有 G2rMm=m ω2r 故其轨道半径 r =32ωMG由③式得，同步卫星的机械能E 2 = -G r Mm 2=-G2Mm32GMω=-21m (3ωGM )2 卫星在运行过程中机械能守恒，故离开航天飞机的卫星的机械能应为 E 2，设离开航天飞机时卫星的动能为 E k x ，则E k x = E 2 - E p -2132ωGM +GhR Mm+ 2. 如图甲所示，一粗糙斜面的倾角为37°，一物块m=5kg 在斜面上，用F=50N 的力沿斜面向上作用于物体，使物体沿斜面匀速上升，g 取10N/kg ，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：第 2 页 共 21 页（1）物块与斜面间的动摩擦因数μ；（2）若将F 改为水平向右推力F '，如图乙，则至少要用多大的力F '才能使物体沿斜面上升。
（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）解析：（1）物体受力情况如图，取平行于斜面为x 轴方向，垂直斜面为y 轴方向，由物体匀速运动知物体受力平衡0sin =--=f G F F x θ 0cos =-=θG N F y解得 f=20N N=40N因为N F N =，由N F f μ=得5.021===N f μ （2）物体受力情况如图，取平行于斜面为x 轴方向，垂直斜面为y 轴方向。
全国各地多年高考物理压轴题汇集及详细解析
最近两年全国各地高考物理压轴题聚集〔详细解析63题〕1〔20分〕如图12所示，PR是一块长为L=4 m的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于PR的匀强电场E，在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B，一个质量为m=0．1 kg，带电量为q=0．5 C 的物体，从板的P端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动。
当物体碰到板R端的挡板后被弹回，假设在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在C点，PC=L/4，物体与平板间的动摩擦因数为μ=0．4，取g=10m/s2 ，求：〔1〕判断物体带电性质，正电荷还是负电荷？〔2〕物体与挡板碰撞前后的速度v1和v2〔3〕磁感应强度B的大小〔4〕电场强度E的大小和方向2(10分)如图2—14所示，光滑水平桌面上有长L=2m的木板C，质量m c=5kg，在其正中央并排放着两个小滑块A和B，m A=1kg，m B=4kg，开始时三物都静止．在A、B间有少量塑胶炸药，爆炸后A以速度6m／s水平向左运动，A、B中任一块与挡板碰撞后，都粘在一起，不计摩擦和碰撞时间，求：(1)当两滑块A、B都与挡板碰撞后，C的速度是多大?(2)到A、B都与挡板碰撞为止，C的位移为多少?3〔10分〕为了测量小木板和斜面间的摩擦因数，某同学设计如下图实验，在小木板上固定一个轻弹簧，弹簧下端吊一个光滑小球，弹簧长度方向与斜面平行，现将木板连同弹簧、小球放在斜面上，用手固定木板时，弹簧示数为F1，放手后，木板沿斜面下滑，稳定后弹簧示数为F2，测得斜面斜角为θ，则木板与斜面间动摩擦因数为多少？〔斜面体固定在地面上〕4有一倾角为θ的斜面，其底端固定一挡板M，另有三个木块A、B和C，它们的质量分别为mA =mB=m，mC=3 m向下运动，P、Q间的距离为L.已知木块B在下滑过程中做匀速直线运动，与木块A相碰后立刻一起向下运动，但不粘连，它们到达一个最低点后又向上运动，木块B向上运动恰好能回到Q点.图12假设木块A 静止于P 点，木块C 从Q 点开始以初速度032v 向下运动，经历同样过程，最后木块C 停在斜面上的R 点，求P 、R 间的距离L ′的大小。
压轴题05 板块专题(解析版)-2020年高考物理挑战压轴题(尖子生专用)
压轴题05板块专题1．如图（a ），两端分别为M 、N 的长木板A 静止在水平地面上，木板上长0.5m 的PN 段上表面光滑，N 端上静止着一个可视为质点的滑块B 。
给木板施加一个水平向右的力F ，F 与木板的位移x 的关系如图（b ），当x =1.5m 时撤去力F ，撤力F 前B 仍在木板上。
已知A 、B 的质量均为m =1kg ，A 的MP 段上表面与B 及A 与地面间的动摩擦因数均为=0.2μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g =10m/s 2。
求：(1)当x 1=0.5m 时，木板A 的速度大小； (2)木板A 的最小长度；(3)整个运动过程中，A 与地面间因摩擦产生的热量。
【答案】(1)2m/s ；(2)1m ；(3)7J 【解析】 【分析】 【详解】（1）由题知，当x 1=0.5m 时，地面对A 的滑动摩擦力为24N f mg μ⨯==地对A ，根据动能定理有21(12)F f x mv -=地 解得v =2m/s或：对A ，根据牛顿第二定律有2F mg ma μ⨯-=A根据速度位移公式有212a x v =A联立解得v =2m/s（2）由图可知，从0.5m 到1.5m ，F =4N=f 地，故AB 组成的系统合外力零，当B 恰好滑到A 的左端时两者有共同速度，此时A 的长度最小，根据动量守恒定律有2mv mv '=解得1m /s v '=或：对B ，根据牛顿第二定律有B BA m m f g a μ==解得2B 2m /s a =对A ，根据牛顿第二定律有BA A2F f f ma --=地解得2A22m /s a =-设经过t s ，AB 共速，则有a B t =v -a A2t解得t =0.5s 则共同速度为B 1m /s v a t '==对A ，根据动能定理有()22A 1122BA F f f x mv mv '--=-地解得A 2=0.75m<x x ，故假设成立 对B ，根据动能定理有2AB B 12f x mv '=解得B 0.25m x =故后一段A 相对B 的位移为A B 0.5m x x x ∆=-=故A 的最小长度为1 1m L x x =+∆=或：当AB 共速后，对AB ，根据牛顿第二定律有122F mg ma μ-⨯=解得a 1=0，即AB 一起匀速对B ，运动0.5m 后，根据牛顿第二定律有mg ma μ=B对A ，0.5m 后，根据牛顿第二定律有A 2F mg mg ma μμ-⨯-=根据位移时间公式有2B B 12x a t =，2A A212x vt a t =- 则有1A B 1L x x x =+-=m（3）共速后，对整体，根据动能定理有()23102f x m m v '-=-+地 解得x 3=0.25m或：AB 一起减速，根据牛顿第二定律有222mg ma μ-⨯=根据运动学公式有2232a x v '=解得x 3=0.25m故整个运动过程中，A 运动的位移为x 总=x 1+x 2+x 3=1.75m根据Q =f 地x 地代入数据解得Q =7J 或：根据功能关系有Q =W F -Q 系统内而W F =F 1x 1+F 2x 2Q mgS μ=相系统内解得1122Q F x F x mgS μ=+-相代入数据联立解得7J Q = 或：根据能量守恒有Q =Q 有F +Q 撤F而Q 有F =f 地(x 1+x 2) Q 撤F =()212m m v '+ 代入数据联立解得7 J Q =2．（2020·宜宾市叙州区第一中学校高三三模）如图甲所示，长木板 B 静止在水平地面上，质量 M =1 kg ，t =0 时，物块 A 以 v 0=3m/s 的初速度从左端滑上长木板。
2023全国乙卷高考物理压轴题解析
2023全国乙卷高考物理压轴题解析2023全国乙卷高考物理压轴题解析一、引言2023年全国高考物理试题一直备受广大考生的关注。
特别是乙卷的压轴题更是成为了考生们讨论的热点。
在本文中，我们将对2023年全国乙卷高考物理压轴题进行深度解析，帮助考生们更好地理解和掌握这个题目。
二、题目概述2023年全国乙卷高考物理压轴题的题目是什么？让我们先来看一下这个题目的具体内容。
题目内容概括：某地区的一所学校，为了提倡节约能源和保护环境，将学校的照明系统改为LED灯。
LED灯的功率为5W，发光效率为50lm/W，假设该地区的电费为0.5元/kWh，请回答以下问题：1. 计算LED灯一年的运行成本，并与传统白炽灯进行对比；2. 通过计算灯泡的亮度，分析LED灯在照明效果上的优势。
接下来，我们将针对这个题目，进行深入的解析和探讨。
三、LED灯的能效分析我们来计算LED灯一年的运行成本。
LED灯的功率为5W，发光效率为50lm/W。
我们知道，能效是指单位能量产生的光效，其计算公式为：能效 = 光通量（lm）/功率（W）根据题目提供的数据，LED灯的能效为50lm/W。
那么LED灯一年的运行成本该如何计算呢？我们可以根据LED灯的功率和每小时的电费，来计算 LED灯每年的运行成本：LED灯每小时的耗电量 = 功率× 使用时间= 5W × 1h = 5WhLED灯每年的耗电量 = 每小时的耗电量× 365天= 5Wh × 365天LED灯每年的运行成本 = LED灯每年的耗电量× 电费 = LED灯每年的耗电量× 0.5元/kWh接下来，我们通过计算灯泡的亮度，分析LED灯在照明效果上的优势。
灯泡的亮度通常用光通量来表示，其单位为流明（lm）。
根据题目提供的发光效率，我们可以计算 LED灯和传统白炽灯的亮度：LED灯的光通量 = LED灯的功率× 发光效率= 5W × 50lm/W白炽灯的光通量 = 白炽灯的功率× 发光效率 = ...根据以上计算，我们可以得出 LED灯和白炽灯的亮度对比结果，并分析 LED灯在照明效果上的优势所在。
物理压轴题加答案高考真题
物理压轴题加答案高考真题高考物理压轴题高考物理试题中的压轴题往往是考生们最为关注的部分，因为这些题目不仅难度较大，而且涵盖的知识点也比较全面。
一道好的压轴题，既能考察学生对知识点的理解和运用能力，又能激发他们对物理学习的兴趣和探究欲望。
下面就让我们来看一道高考物理压轴题以及它的详细解答。
**题目**：（2021年高考物理试题）某工人用水平力$F$把物体推上斜面，斜面与地面成角$\alpha$，则推动所施的水平力可以分解为与斜面法线方向的分力$F_1$和与斜面平行的分力$F_2$。
为使物体静止，只需水平力$F$满足的条件是（）A. $F\geqslant mg\sin\alpha$B. $F\leqslant mg\sin\alpha$C. $F=mg\sin\alpha$D. $F=mg\cos\alpha$**解答**：对斜面进行受力分析，根据平衡条件，斜面受重力$mg$，斜面法线方向的支持力$N$，斜面平行方向的摩擦力$f$和水平方向的推力$F_2$。
根据正交坐标系的性质，将重力分解为与斜面法线方向的分力$mg\cos\alpha$和与斜面平行方向的分力$mg\sin\alpha$。
斜面受到的支持力$N$垂直斜面方向，不产生分力，不纳入受力分析。
考虑到斜面上无滑动，则物体在斜面上的加速度为零，即受力平衡。
可列出受力方程：$$F_2-f=0$$$$N-mg\cos\alpha=0$$$$N+mg\sin\alpha=0$$其中，$f=\mu N$为物体在斜面上的摩擦力，$\mu$为静摩擦系数。
将上述方程联立，可得：$$F_2=\mu mg\cos\alpha$$又由几何关系可得：$$F_1=F_2\sin\alpha=\mu mg\cos\alpha\sin\alpha=\mumg\sin\alpha\cos\alpha=\frac{1}{2}\mu mg\sin 2\alpha$$所以，支持力$F\leqslant F_1$，即$F\leqslant\frac{1}{2}\mu mg\sin2\alpha$因此，只需水平力$F$满足的条件是 $F\leqslant \frac{1}{2}\mumg\sin 2\alpha$，故选项B为正确答案。