高考理綜物理計算題24、25題沖刺訓練

1、高考理綜物理計算題24、25題沖刺訓練1. 起跳摸高是學生常進行的一項活動，豎直起跳的時間和平均蹬地力的大小能夠反映學生在起跳摸高中的素質(zhì)。為了測定豎直起跳的時間和平均蹬地力的大小，老師在地面上安裝了一個壓力傳感器，通過它可以在計算機上繪出平均壓力與時間的關(guān)系圖象。小亮同學身高1.72m，站立時舉手達到2.14m，他彎曲兩腿，做好起跳的準備，再用力蹬地豎直跳起，測得他對傳感器的壓力F與時間t的關(guān)系圖象如圖所示。已知圖中網(wǎng)格間距相等，不計空氣阻力，取g = 10m/s2。求小亮同學起跳摸高的最大高度約為多少？2如圖所示，一水平傳送裝置由輪半徑均為R1/m的主動輪O1和從動輪O2及傳送帶等構(gòu)成。兩

2、輪軸心相距8.0m，輪與傳送帶不打滑?，F(xiàn)用此裝置運送一袋面粉，已知這袋面粉與傳送帶之間的動摩擦因素為0.4，這袋面粉中的面粉可不斷的從袋中滲出。（1）當傳送帶以4.0m/s的速度勻速運動時，將這袋面粉由左端O2正上方的A點輕放在傳送帶上后，這袋面粉由A端運送到O1正上方的B端所用的時間為多少？（2）要想盡快將這袋面粉由A端送到B端（設(shè)初速度仍為零），主動能O1的轉(zhuǎn)速至少應(yīng)為多大？（3）由于面粉的滲漏，在運送這袋面粉的過程中會在深色傳送帶上留下白色的面粉的痕跡，這袋面粉在傳送帶上留下的痕跡最長能有多長（設(shè)袋的初速度仍為零）？此時主動輪的轉(zhuǎn)速應(yīng)滿足何種條件？3如圖所示，質(zhì)量m=0.5kg的木塊被一

3、端連有砂桶的細線拉著由靜止開始在水平粗糙桌面上運動，桌面與木塊之間的動摩擦因數(shù)=0.2。細線對木塊拉力F=1.98N，砂桶離地高度h=0.50m，木塊離滑輪距離L=1.20m。求： （1）木塊運動過程中的最大速度。 （2）木塊在整個運動過程中滑動摩擦力做的功。4如圖所示，質(zhì)量為m的物體A用一輕彈簧與下方地面上質(zhì)量也為m的物體B相連，開始時A和B均處于靜止狀態(tài)，此時彈簧壓縮量為x0，一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪，一端連接物體A、另一端C握在手中，各段繩剛好均處于伸直狀態(tài)，A上方的一段繩沿豎直方向且足夠長?，F(xiàn)在C端施一水平恒力F而使A從靜止開始向上運動（整個過程彈簧始終處在彈性限度以內(nèi)）. （1）

4、如果在C端所施恒力大小為3mg，則在B物塊剛要離開地面時A的速度為多大？ （2）若將B的質(zhì)量增加到2m，為了保證運動中B始終不離開地面，則F最大不超過多少？5如圖所示，地球和某行星在同一軌道平面內(nèi)同向繞太陽做勻速圓周運動。地球的軌道半徑為R，運轉(zhuǎn)周期為T。地球和太陽中心的連線與地球和行星的連線所夾的角叫地球?qū)υ撔行堑挠^察視角（簡稱視角）。已知該行星的最大視角為，當行星處于最大視角處時，是地球上的天文愛好者觀察該行星的最佳時期。若某時刻該行星正處于最佳觀察期，問該行星下一次處于最佳觀察期至少需經(jīng)歷多長時間？6如圖所示，P為位于某一高度處的質(zhì)量為m=1kg的物塊，Q為位于水平地面上的質(zhì)量為M的特殊

5、平板，平板與地面間的動摩擦因數(shù) = 0.02。在板的上表面的上方，存在一定厚度的“相互作用區(qū)域”，區(qū)域的上邊界為MN，如圖中畫虛線的部分當物塊P進入相互作用區(qū)域時，P、Q之間便有相互作用的恒力F = kmg，其中Q對P的作用力豎直向上，且k = 41，F(xiàn)對P的作用使P剛好不與Q的上表面接觸在水平方向上，P、Q之間沒有相互作用力。P剛從離MN高h = 20m處由靜止自由落下時，板Q向右運動的速度0 = 8m/s，板Q足夠長，空氣阻力不計。求：（1)P第一次落到MN邊界的時間t和第一次在相互作用區(qū)域中運動的時間T；(2)P第2次經(jīng)過MN邊界時板Q的速度；(3)從P第1次經(jīng)過MN邊界，到第2次經(jīng)過M

6、N邊界的過程中，P、Q系統(tǒng)損失的機械能；(4)當板Q的速度為零時，P一共回到出發(fā)點幾次?7長為6L、質(zhì)量為6m的勻質(zhì)繩，置于特制的水平桌面上，繩的一端懸垂于桌邊外，另一端系有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為M的木塊，如圖所示。木塊在AB段與桌面無摩擦，在BE段與桌面有摩擦，勻質(zhì)繩與桌面的摩擦可忽略。初始時刻用手按住木塊使其停在A處，繩處于繃緊狀態(tài)，AB=BC=CD=DE=L，放手后，木塊最終停在C處。桌面距地面高度大于6L。 (1)求木塊剛滑至B點時的速度v和木塊與BE段的動摩擦因數(shù)；(2)若木塊在BE段與桌面的動摩擦因數(shù)變?yōu)?，則木塊最終停在何處?(3)是否存在一個值，能使木塊從A處放手后，最終停在E處

7、，且不再運動?若能，求出該值；若不能，簡要說明理由。8如圖所示均可視為質(zhì)點的三個物體A、B、C在傾角為30°的光滑斜面上，A與B緊靠在一起，C緊靠在固定的擋板上，質(zhì)量分別為mA=0.43kg、mB=0.20kg、mC=0.50kg，其中A不帶電，B、C的電量分別為qB=+2.0×105C、qC=+7.0×105C且保持不變，開始時三個物體皆能保持靜止?，F(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力F，使A作加速度a=2.0m/s2的勻加速直線運動，經(jīng)過時間t，力F變?yōu)楹懔ΑＲ阎o電力常量k=9.0×109N·m2/C2，g=10m/s2.（1）求時間t；（2）

8、在時間t內(nèi)，力F做功WF=2.31J，求系統(tǒng)電勢能的變化量Ep.9如圖所示的電路中，4個電阻的阻值均為R，E為直流電源，其內(nèi)阻可以不計，沒有標明哪一極是正極。平行板電容器兩極板間的距離為d。在平行板電容器的兩個平行極板之間有一質(zhì)量為m，電量為q的帶電小球。當電鍵K閉合時，帶電小球靜止在兩極板間的中點O上?，F(xiàn)把電鍵打開，帶電小球便往平行板電容器的某個極板運動，并與此極板碰撞。設(shè)在碰撞時沒有機械能損失，但帶電小球的電量發(fā)生變化。碰后小球帶有與該極板相同性質(zhì)的電荷，而且所帶的電量恰好剛能使它運動到平行板電容器的另一極板。求小球與電容器某個極板碰撞后所帶的電荷量。 10如圖所示，一個質(zhì)量為m，帶電量為

9、+q的粒子以速度v0從O點沿y軸正方向射入磁感應(yīng)強度為B的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，粒子飛出磁場區(qū)域后，從點b處穿過x軸，速度方向與x軸正方向的夾角為300.粒子的重力不計，試求:(1)圓形勻強磁場區(qū)域的最小面積；(2)粒子在磁場中運動的時間；(3)b到O的距離.bxyOm,qv030°o、xyMN11電子質(zhì)量為m、電量為e，從坐標原點O處沿xOy平面射入第一象限，射入時速度方向不同，大小均為v0，如圖所示,現(xiàn)在某一區(qū)域加方向向外且垂直于xOy平面的勻強磁場, 磁感應(yīng)強度為B,若這些電子穿過磁場后都能垂直射到熒光屏MN上,熒光屏MN與軸平行,求：(1)若射入時速度方向與

10、X軸正向的夾角為,則電子離X軸的最遠點P的坐標（XP，YP）; (2) 熒光屏上光斑的長度;(3)所加磁場范圍的最小面積,并在圖中較準確地畫出這個區(qū)域的示意圖。 12一正方形金屬線框位于有界勻強磁場區(qū)域內(nèi)，線框平面與磁場垂直，線框的右邊緊貼著磁場邊界，如圖甲所示。t=0時刻對線框施加一水平向右的外力F，讓線框從靜止開始做勻加速直線運動穿過磁場。外力F隨時間t變化的圖線如圖乙所示。已知線框質(zhì)量m=1kg、電阻R=1，求： （1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B； （2）線框穿過磁場的過程中，通過線框的電荷量q。× × × ×× × ×

11、×× × × ×F甲F/Nt/s01.0乙0.51.512313兩根相距為L的足夠長的平行金屬直角導軌MNP與MNP如圖所示那樣放置，MN與MN在同一水平面內(nèi)、NP與NP沿豎直方向。水平金屬細桿ab、cd分別與導軌垂直接觸形成閉合回路，cd桿質(zhì)量為m、與導軌之間的動摩擦因數(shù)為，導軌電阻不計，回路總電阻為R。整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中。當ab桿在平行于水平導軌的拉力作用下以某一速度沿導軌勻速向左運動時，cd桿恰好豎直向下勻速運動。重力加速度為g。求： （1）通過cd桿的電流大小和方向。 （2）ab桿向左勻速運動的速度

12、多大。14從陰極K發(fā)射的電子經(jīng)電勢差5000V的陽極加速后，沿平行于板面的方向從中央射入兩塊長10cm，間距d4cm的平行金屬板AB之間，在離金屬板邊緣75cm處放置一個直徑D20cm，帶有記錄紙的圓筒（如圖），整個裝置放在真空內(nèi)，電子發(fā)射的初速度不計 （1）若在兩金屬板上加以1000V的直流電壓（），為使電子沿入射方向做勻速直線運動，應(yīng)加以怎樣的磁場?ty/cm01020-10-20（2）若在兩金屬板上加以1000cos的交流電壓，并使圓筒繞中心按圖示方向以n2r/s勻速轉(zhuǎn)動，確定電子在記錄紙上的軌跡形狀并畫出1秒鐘內(nèi)所記錄的圖形15如圖右所示是游樂場中過山車的實物圖片，左圖是過山車的模型圖

13、。在模型圖中半徑分別為R12.0m和R28.0m的兩個光滑圓形軌道，固定在傾角為37°斜軌道面上的Q、Z兩點，且兩圓形軌道的最高點A、B均與P點平齊，圓形軌道與斜軌道之間圓滑連接?，F(xiàn)使小車（視作質(zhì)點）從P點以一定的初速度沿斜面向下運動。已知斜軌道面與小車間的動摩擦因數(shù)為1/24，g10m/s2。問：若小車恰好能通過第一個圓形軌道的最高點A處，則其在P點的初速度應(yīng)為多大？ZPQABO1O2R1R2若小車在P點的初速度為10m/s，則小車能否安全通過兩個圓形軌道？壓軸題沖刺訓練答案12.59m 2設(shè)面粉袋的質(zhì)量為m，其在與傳送帶產(chǎn)生相當滑動得過程中所受得摩擦力。故而其加速度為： （1分）

14、（1）若傳送帶的速度40m/s,則面粉袋加速運動的時間 ，在時間內(nèi)的位移為 （1分）其后以v40m/s的速度做勻速運動 解得： （1分）運動的總時間為： （1分）（2）要想時間最短，m應(yīng)一直向B端做加速度，由： 可得：（1分）此時傳送帶的運轉(zhuǎn)速度為： （1分）由 可得：n240r/min（或4r/s） （2分）（3）傳送帶的速度越大，“痕跡“越長。當面粉的痕跡布滿整條傳送帶時，痕跡達到最長。即痕跡長為： （2分）在面粉袋由A端運動到B端的時間內(nèi)，傳送帶運轉(zhuǎn)的距離又由（2）已知20s 故而有： 則：（或65r/s） （2分）3.（1）1分 1分拉力作用下木塊運動的位移S=h設(shè)木塊最大速度為v，則

15、v2=2aS（1分）1分解法二：2分1分拉力作用下木塊運動的位移S=h1分（2）砂桶落地后，木塊在摩擦力作用下減速運動的距離為s，加速度大小為a，1分1分S總=S+S=1.01m1分1分解法二：3分1分（說明；都不給分）4（1）若F=3mg，在彈簧伸長到x0時，B開始離開地面，此時彈簧彈性勢能與施力前相等，F(xiàn)所做的功等于A增加的動能及重力勢能的和。即 （1） 可解得：（2） （2）設(shè)所施力為F0時，B剛好不能離開地面，此時A做簡諧運動。在最低點： F0mg+kx0=ma1（3） 式中k為彈簧勁度系數(shù)，a1為在最低點A的加速度。 在最高點，B恰好不離開地面，此時彈簧被拉伸，伸長量為2x0，則：

16、k2x0+mgF0=ma2（4） 考慮到： kx0=mg（5） a1=a2（6） 解得：F0=（7）5由題意可得行星的軌道半徑r為 （1分）設(shè)行星繞太陽的運轉(zhuǎn)周期為，由開普勒第三定律有： （1分）設(shè)行星最初處于最佳觀察期時，其位置超前與地球，且設(shè)經(jīng)時間t地球轉(zhuǎn)過角后該行星再次處于最佳觀察期。則行星轉(zhuǎn)過的角度為： （2分）于是有： （1分） （1分）解可得： （2分）若行星最初處于最佳觀察期時，其位置滯后與地球，同理可得： （4分）6.(1)P自由落下第一次到達邊界MN時h = g t2 t = 2s p2 = 2gh P到達邊界MN時速度p = 20m/s P進入相互作用區(qū)域時，kmg - m

17、g = ma a = (k - 1)g = 400m/s2 第一次在相互作用區(qū)域中運動時T = = 0.1s4分(2)P在相互作用區(qū)域中運動的T末，又越過MN，速度大小又等于p，然后做豎直上拋運動回到原出發(fā)點，接著又重復上述運動過程每當P從出發(fā)點運動到MN的時間t內(nèi)，板Q加速度a1向左，a1 = = g = 0.2m/s2 每當P在相互作用區(qū)中運動的時間T內(nèi)，板Q加速度a2向左a2 = = 12.25m/s2 P第2次經(jīng)過MN邊界時，板Q的速度 = 0 - a1t - a2T = 6.375m/s （3）1 = 0 - a1t=7.6 m/s=(4)設(shè)板Q速度為零時，P一共回到出發(fā)點n次。由以

18、上分析得：0 - 2na1t - na2T = 0 代入數(shù)據(jù)，解得n = 8.7 故n取8 7（1）木塊從A處釋放后滑至B點的過程中，由機械能守恒得 即 （3分）則木塊則滑至B點時的速度 （2分）木塊從A處滑至C點的過程中，由功能關(guān)系得 （3分）由式得 （2分） （2）若，設(shè)木塊能從B點向右滑動x最終停止，由功能關(guān)系得 （3分）將代入并整理得 解得（x=2.5L不合題意舍去） 即木塊將從B點滑動2L最終停在D處。（2分） （3）不存在符合要求的值，即不可能使木塊從A處放手后最終停在E處且不再運動解法一：這是由于當時，若木塊能滑至E點，恰好有，此時繩全部懸于桌邊外，對木塊的拉力恰好也為6mg，而

19、從（2）的結(jié)果知，要使木塊繼續(xù)向E點滑行，必須再減小值，因而木塊尚未滑至E點時，木塊所受滑動摩擦力已與懸繩拉力相等，此時，再向E點滑行時，懸繩對木塊拉力將大于木塊受到的滑動摩擦力而使合力向右，木塊又重新獲得加速度，因此不可能保持靜止狀態(tài)。 （3分）解法二：設(shè)滿足此條件的動摩擦因數(shù)為根據(jù)：，有：因為：所以滿足此條件的動摩擦因數(shù)不存在，（3分）8（1）A、B、C靜止時，設(shè)B、C間距離為L1，則C對B的庫侖斥力1分以A、B為研究對象，根據(jù)力的平衡 2分聯(lián)立解得 L1=0.2m給A施加力F后，A、B沿斜面向上做勻加速直線運動，C對B的庫侖斥力逐漸減小，A、B之間的彈力也逐漸減小。經(jīng)過時間t，A、B之間

20、的距離為L2，兩者間彈力減小到零，此后兩者分離，力F變?yōu)楹懔Αtt時刻C對B的庫侖斥力為1分以B為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律 （2分）聯(lián)立解得：L2=3.0m根據(jù)勻加速直線運動位移時間關(guān)系L2L1=2分代入數(shù)據(jù)求得變力F作用時間 t=1.0s 2分 （2）t時刻A、B仍具有共同速度 v=at2分以A、B、C為研究對象，時間t內(nèi)重力做功WG=（mA+mB）g（L2L1）sin30°1分根據(jù)系統(tǒng)功能關(guān)系有 2分根據(jù)系統(tǒng)電勢能的變化與庫侖力做功的關(guān)系有 2分聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)求得系統(tǒng)電勢能的變化量故系統(tǒng)電勢能減少2.1J2分9當電鍵K閉合時，兩極板間的電壓為u，小球受兩個力：重力mg和電場力q

21、u/d作用而處于靜止，由力學平衡條件可得,由此得 由于重力mg方向向下，得知小球受的電場力qu/d必定向上。由此可知，小球若帶正電，則下面極板為正極；若小球帶負電，則下面極板為負極；即小球所帶電荷與下面極板的極性相同。從題目所給電路可以看出，當電鍵斷開時，兩極板的極性不會改變，但兩極間的電壓變?yōu)閡。u與u的關(guān)系可以這樣求：從所給電路可知，加在兩極板間的電壓等于電阻R3上的電壓，如電源的內(nèi)阻不計，當電鍵K閉合時，電源回路中的結(jié)構(gòu)是R1、R2并聯(lián)后與R3串聯(lián)，由分壓關(guān)系可得當K閉合時，R3上的電壓即兩極板間的電壓，為電源電動勢。當K斷開后，電源回路的結(jié)構(gòu)是R1與R3串聯(lián)，由分壓關(guān)系可知，此時R3上

22、的電壓即兩極板間的電壓 。這樣就得到 由此得出，K斷開后，兩極板間的電壓 由于在電鍵斷開前后，兩極板間的電壓由變小為，所以小球所受的電場力也變小了，小球向下面極板運動，速度由0增大到v，由功能關(guān)系得 根據(jù)題目所給條件，小球與下面極板碰撞后動能不變，但小球改為帶與該板極性相同的電荷。即碰撞后，小球的動能仍為，所帶電荷符號不變，但電量變?yōu)閝。若欲使小球所帶電量q剛好使小球運動到上極板，則由功能關(guān)系得 聯(lián)立解得 10(1)帶電粒子在磁場中運動時，洛侖茲力提供向心力 (2分)其轉(zhuǎn)動半徑為 (2分)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，連接粒子在磁場區(qū)入射點和出射點得弦長為: (2分)；要使圓形勻強磁場區(qū)域面積最小，其半徑剛好為l的一半，即:bxyORv060°l (2分)其面積為 (2分) (2)帶電粒子在磁場中軌跡圓弧對應(yīng)的圓心角為1200，帶電粒子在磁場中運動的時間為轉(zhuǎn)動周期的， (4分)o、xyMNP(3)帶電