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文檔簡介

1、(2014新課標全國卷I)24.公路上行駛的兩汽車之間應(yīng)保持一定的安全距離.當前車突然停止時,后車司機可以采取剎車措施,使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會與前車相碰.通常情況下,人的反應(yīng)時間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時間之和為1 s,當汽車在晴天干燥瀝青路面上以108 km/h的速度勻速行駛時,安全距離為120 m.設(shè)雨天時汽車輪胎與瀝青路面間的動摩擦因數(shù)為晴天時的25若要求安全距離仍為 120 m,求汽車在雨天安全行駛的最大速度.2【答案】20m/s【解析】前車突然停止后,后車的運動分為兩個階段 108第一階段為反應(yīng)時間內(nèi)勻速直線運動位移x1 =v0t= m/sx1s=30m3.6理)2第二階段為勻減速直線

2、運動,位移x2 =120m-x1 = 3.62a汽車的初速度為 V0=i08km/h=30m/s.在反應(yīng)時間內(nèi)汽車做勻速直線運動,得 :x=vt在晴天時,設(shè)汽車在路面上剎車后加速度為a=(ig.則:黨2xi=V0t, x2=2q, xi+x2=120,得 a=5m/s設(shè)汽車在雨天安全行駛的最大速度為Vi,2在雨天時,汽車在路面上剎車后加速度為ai=*g=2 m/s2,同理:x3= Vlt,x4. 的,x3+x4=120,/口 51 = 120-得 Vit+2cj , 解得 vi=20m/s(2014新課標全國卷II)24.2012年10月,奧地利極限運動員菲利克斯鮑姆加特納乘氣球升至約39km

3、的高空后跳下,經(jīng)過4分20秒到達距地面約1.5km高度處,打開降落傘并成功落地,打破了跳傘 運動的多項世界紀錄,取重力加速度的大小g=10m/s2(1)忽略空氣阻力,求該運動員從靜止開始下落到1.5km高度處所需要的時間及其在此處速度的大小(2)實際上物體在空氣中運動時會受到空氣阻力,高速運動受阻力大小可近似表示為2f =kv ,其中v為速率,k為阻力系數(shù),其數(shù)值與物體的形狀,橫截面積及空氣密度有關(guān),已知該運動員在某段時間內(nèi)高速下落的v-1圖象如圖所示,著陸過程中,運動員和所攜裝備的總質(zhì)量 m=100kg,試估算該運動員在達到最大速度時所受阻力的阻力系數(shù)(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)1V/m務(wù)-14

4、00350,T J300r:2501 200 rt/s150一 I 1 .20 3040 50 60 7080 90 1005(2014新課標全國卷II)解:(1)設(shè)該運動員從開始自由下落至1.5km高度處的時間為t,下落距離為s,在1.5km高度處的速度為v,根據(jù)運動學公式有v =gt根據(jù)題意有 s=3.9M104m -1.5M103m區(qū) 聯(lián)立式得t =87sv=8.7 102m/s(2)該運動員達到最大速度Vmax時,加速度為零,根據(jù)牛頓第二定律有mg =kv2axmax由所給的v-t圖像可讀出Vmax=360m/s由式得k = 0.008 kg/m( 2014 全國大綱卷)24 (12

5、分 )100kg、冰球運動員甲的質(zhì)量為80.0kg。當他以5.0m/s的速度向前運動時,與另一質(zhì)量為速度為 3.0m/s 的迎面而來的運動員乙相撞。碰后甲恰好靜止。假設(shè)碰撞時間極短,求:碰后乙的速度的大??;碰撞中總機械能的損失。(2014全國大綱卷)【答案】(1)1.0 m/s (2) 1400 J【解析】(1)設(shè)運動員甲、乙的質(zhì)量分別為m、M ,碰前速度大小分別為v、V,碰后乙的速度大小為 V'.由動量守恒定律有 mv- MV=MV'代入數(shù)據(jù)得V'= 1.0 m/s(2)設(shè)碰撞過程中總機械能的損失為AE,應(yīng)有2mv2+2w2= 1MV 2+AE聯(lián)立式,代入數(shù)據(jù)得正=

6、1400 J6(2014北京卷)22. (16分)如圖所示,豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切,小滑塊和B分別靜止在圓弧軌道的最高點和最低點?,F(xiàn)將A無初速度釋放,A與B碰撞后結(jié)合為一個整體,并沿桌面滑動。已知圓弧軌道光滑,半徑 R=0.2m;A和B的質(zhì)量相等隊和8 整體與桌面之間的動摩擦因數(shù)打0.2。取重力加速度g=10m/s2。求:(1) 碰撞前瞬間A的速率v;(2) 碰撞后瞬間 A和B整體的速率 V ; A O_“O(3) A和B整體在桌面上滑動的距離l.8【答案】(1) 2m/s(2) 1 m/s(3) 0.25m【解析】(1)滑塊從圓弧最高點滑到最低點的過程中,根據(jù)機械能守

7、恒定律,有12mAgR = -mAVA 2Va = 2gR =2m. s(2)滑塊A與B碰撞,根據(jù)動量守恒定律,有mAVA = (mA mb )v(3)滑塊A與B粘在一起滑行,根據(jù)動能定理,有,1,、l = 2(mA mB)v又;f =N =(mA mB)gl = 0.25m(2014上海卷)31. (12分)如圖,水平地面上的矩形箱子內(nèi)有一傾角為。的固定斜面,斜面上放一質(zhì)量為m的光滑球。靜止時,箱子頂部與球接觸但無壓力。箱子由靜止開始向右做勻加速運動,然后改做加速度大小為 a的勻減速運動直至靜止,經(jīng)過的總路程為s,運動過程中的最大速度為v。,.(1)求箱子加速階段的加速度大小a'。k

8、J若a>g tan 9,求減速階段球受到箱子左壁和頂部的作用力。10_.、_av2m(acot 0- g)【答案】(1)av 2 ; (2) 02as -v22【解析】(1)設(shè)加速過程中加速度為 a',由勻變速運動公式 G=2一,s2 =2a2a22v vs =、 s2 =一, 2a 2a2解得aav22as -v(2)設(shè)球不受車廂作用,應(yīng)滿足 Nsin 9=ma ,Ncos 0=mg ,解得 a=gtan 0減速時加速度由斜面支持力N與左壁支持力P共同決定,當 a>g tan 0 時 P = 0球受力如圖。由牛頓定律 Nsin 9=ma ,Ncos %Q=mg ,解得 Q

9、=m (acot 0 -g )(2014天津卷)10. (16分)如圖所示,水平地面上靜止放置一輛小車A,質(zhì)量mA=4kg,上表面光滑,小車與地面間的摩擦力極小,可以忽略不計.可視為質(zhì)點的物塊 B置于A的最右端,B的質(zhì)量mB=2kg .現(xiàn)對A施加一個水平向右的恒力F=10N, A運動一段時間后,小車左端固定的擋板B發(fā)生碰撞,碰撞時間極短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下繼續(xù)運動, 碰撞后經(jīng)時間t=0.6s,二者的速度達到 vt=2m/s.求(1) A開始運動時加速度 a的大小;12A、B碰撞后瞬間的共同速度 v的大小;A的上表面長度1.13由式,代入數(shù)據(jù)解得l=0.45m(2014天津卷

10、)【答案】(1) 2.5m/s2(2)1m/s(3)0.45m【解析】以A為研究對象,由牛頓第二定律有F=mAa 代入數(shù)據(jù)解得a=2.5m/s2對A、B碰撞后共同運動t=0.6s的過程,由動量定理得Ft =(m +m)B Vt -(mA +m)B y代入數(shù)據(jù)解得v=1m/s設(shè)A、B發(fā)生碰撞前,A的速度為vA,對A、B發(fā)生碰撞的過程,由動量守恒定律有mAvA =叫mB VA從開始運動到與 B發(fā)生碰撞前,由動能定理有12Fl = - mAvA 2(2014江蘇卷)13. (15分)如圖所示,在勻強磁場中有一傾斜的平行金屬導軌,導軌間距為L,長為3d,導軌平面與水平面的夾角為也在導軌的中部刷有一段長

11、為d的薄絕緣涂層.勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B,方向與導軌平面垂直.質(zhì)量為m的導體棒從導軌的頂端由靜止釋放,在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運動,并一直勻速滑到導軌底端.導體棒始終與導軌垂直,且僅與涂層間有摩擦,接在兩導軌間的電阻為R,其他部分的電阻均不計,重力加速度為g.求:(1)導體棒與涂層間的動摩擦因數(shù)科;(2)導體棒勻速運動的速度大小v;(3 )整個運動過程中,電阻產(chǎn)生的焦耳熱 Q.dLdR(2014江蘇卷)3 22 , 2 -mgRsin- m g R sin 二【答案】(1) tang(2)” 2 2(3) 2mgdsin 日B2L22B4L4【解析】(1)在絕緣涂層上受力平衡 mgsin

12、日=%gcos日解得N =tan8(2)在光滑導軌上感應(yīng)電動勢 E=BLv感應(yīng)電流I =ER安培力F安=BIL受力平衡F安=mgsln 0解得v= mR粵2B2L2(3)摩擦生熱 Qr =mgdcos?12能量守恒定律3mgd sin二-Q Qr -mv2m3g 2R2 sin21斛得 Q = 2mgd sin 144 2B4L414(2015新課標卷I)24. (12分)如圖,一長為10cm的金屬棒ab用兩個完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強磁場中;磁場的磁感應(yīng)強度大小為0.1T,方向垂直于紙面向里;彈黃上端固定,下端與金屬棒絕緣,金屬棒通過開關(guān)與一電動勢為12V的電池相連,電路總電阻為 2QO

13、已知開關(guān)斷開時兩彈簧的伸長量均 為0.5cm;閉合開關(guān),系統(tǒng)重新平衡后,兩彈簧的伸長量與開關(guān)斷開 時相比均改變了 0.3cm,重力加速度大小取10m/s2。判斷開關(guān)閉合后 金屬棒所受安培力的方向,并求出金屬棒的質(zhì)量。16( 2015 新課標卷I )解:依題意,開關(guān)閉合后,電流方向從b到a,由左手定則可知,金屬棒所受的安培力方向豎直向下。開關(guān)斷開時,兩彈簧各自相對于其原長伸長為Ali=0.5cm。由胡克定律和力的平衡條件得2kAh=mg式中,m 為金屬棒的質(zhì)量,k 是彈簧的勁度系數(shù),g 是重力加速度的大小。開關(guān)閉合后,金屬棒所受安培力的大小為F=IBL 式中, I 是回路電流,L 是金屬棒的長度

14、.兩彈簧各自再伸長了 Al2=0.3cm ,由胡克定律和力的平衡條件得2k( Ah+Al2)=mg+F由歐姆定律有E=IR 式中, E 是電池的電動勢,R 是電路總電阻。聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得m=0.01kg (2015新課標卷II)24. (12分)如圖,一質(zhì)量為 m、電荷量為q (q>0)的粒子在勻強電場中運動,A、B為其運動軌跡上的兩點。 已知該粒子在 A點的速度大小為Vo,方向與電場方向的夾角為 60°它運動到B點時速度方向與電場方向的夾角為30°。不計重力。求 A、B兩點間的電勢差。/一BV”電場a17(2015新課標卷II)解析:設(shè)帶電粒子在 B點的速度大

15、小為vB o粒子在垂直于電場方向的速度分量不變,即vB sin 30o =v0sin 600由此得vB =、3v0設(shè)A、B兩點間的電勢差為 Uab,由動能定理有 AB ,quab =2m(vB -v2)2聯(lián)立式得uAB=mvLq25(2015北京卷)22. (16分)如圖所示,足夠長的平行光滑金屬導軌水平放置,寬度 L=0.4m, 一端連接 R=1 的電阻。導軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=1T。導體棒MN放在導軌上,其長度恰好等于導軌間距,與導軌接觸良好。導軌和導體棒的電阻均可忽略 不計。在平行于導軌的拉力F作用下,導體棒沿導軌向右勻速運動,速度v=5m/s。求:感應(yīng)電動勢

16、E和感應(yīng)電流I;在0.1s時間內(nèi),拉力的沖量If的大小;若將MN換為電阻r=1Q的導體棒,其它條件不變,求導體棒兩端的電壓U。M* N "N,=(2015北京卷)解:根據(jù)動生電動勢公式得E=BLv = 1T W4mX5m /s =2V故感應(yīng)電流I E- =2AR(2)金屬棒在勻速運動過程中,所受的安培力大小為F安=BIL =0.8N,因為是勻速直線運動,所以導體棒所受拉力F = F安=0.8N所以拉力的沖量 If = F t=0.8 N 0.1 s=0.08 N?s、一 ._ E _ 1 _ _(3)導體棒兩耐電壓 U = IR =R= E =1V = E=1VR r 2(2015天

17、津卷)10、(16分)某快遞公司分揀郵件的水平傳輸裝置示意如圖,皮帶在電動機的帶動下保持v=1m/s的恒定速度向右運動,現(xiàn)將一質(zhì)量為 m=2kg的郵件輕放在皮帶上,郵件和皮 帶間的動摩擦因數(shù) 月0.5,設(shè)皮帶足夠長,取 g=10m/s2,在郵件與皮帶發(fā)生相對滑動的 過程中,求(1)郵件滑動的時間t;rTmv /(2)郵件對地的位移大小 x;UI(3)郵件與皮帶間的摩擦力對皮帶做的功W.L 12 CFx = mv - 02s,則有:s = vt d(2015天津卷)答案:(1) 0.2s;(2) 0.1m;(3) -2J;解析:(1)設(shè)郵件放到皮帶上與皮帶發(fā)生相對滑動過程中受到的滑動摩擦力為F

18、,則有:F =mg取向右為正方向,對郵件應(yīng)用動量定理,有: Ft =mv-0由式解得:t=0.2s(2)郵件與皮帶發(fā)生相對滑動的過程中,對郵件應(yīng)用動能定理,有:由式并代入數(shù)據(jù)解得:x = 0.1m(3)郵件與皮帶發(fā)生相對滑動的過程中,設(shè)皮帶相對地面的位移為摩擦力對皮帶做的功為:W=-Fs由式代入相關(guān)數(shù)據(jù)解得:W = -2J(2015江蘇卷)14.(16分)一轉(zhuǎn)動裝置如圖所示,四根輕桿OA、OC、AB和CB與兩小球及一小環(huán)通過錢鏈連接,輕桿長均為1,球和環(huán)的質(zhì)量均為 m, O端固定在豎直的輕質(zhì)轉(zhuǎn)軸上。套在轉(zhuǎn)軸上的輕質(zhì)彈簧連接在O與小環(huán)之間,原長為L.裝置靜止時,彈簧長為3L.轉(zhuǎn)動2該裝置并緩慢增

19、大轉(zhuǎn)速,小環(huán)緩慢上升。彈簧始終在彈性限度內(nèi),忽略一切摩擦和空氣阻力,重力加速度為 g.求:(1)彈簧的勁度系數(shù) k;(2)AB桿中彈力為零時,裝置轉(zhuǎn)動的角速度3。;(3)彈箸長度從3L緩慢縮短為工L的過程中,外界對轉(zhuǎn)動裝置所做的功W.22(2015江蘇卷)解:(1)裝置靜止時,設(shè) OA、AB桿中的彈力分別為 Fi、T1, OA桿與轉(zhuǎn)軸的夾角為 心小環(huán)受到彈簧的彈力 F彈1 =k L2小環(huán)受力平衡 5彈1 =mg 2TiCosF小球受力平衡 F1cos口 +T1cos q =mg , F1si n1 =T1si n1解得k i L(2)設(shè)OA、AB桿中的彈力分別為 F2、T2, OA桿與轉(zhuǎn)軸的夾

20、角為 力 ,彈簧長度為x,小環(huán)受到彈簧的彈力 F彈2=k (x-L)小環(huán)受力平衡F彈2 =mg 得x = 5 L4對小球 F2 cos 02 =mg ,F2 si 閽2 =mco(2l si n2 且 cos%:,2l解得.0 = 8g(3)彈簧長度為L/2時,設(shè)OA、AB桿中的彈力分別為 F3、T3, OA桿與彈簧的夾角為 例小環(huán)受到彈簧的彈力:F彈3 =k L2小環(huán)受力平衡:2T3 cos93 = mg + F彈3且cosd:'41 16g對小千F3 cos63 =T3 cos日3+mg ;F3 sin63+T3 sin83 =m021 sin”解得: 整個過程彈簧彈性勢能變化為零

21、,則彈力做的功為零,由動能定理:W-mg(3L-L) -2mg(3L-L) =2 1m ( 3I sin2 224422解得:W =mgL mg(2015上海卷)31. (12分)質(zhì)量為m的小球在豎直向上的恒定拉力作用下,由靜止開始從水平地面向上運動,經(jīng)一段時間,拉力做功為 W,此后撤去拉力,球又經(jīng)相同時間回到地面。以地面為零勢能面,不計空氣阻力。求:(1)球回到地面時的動能 Ekt;(2)撤去拉力前球的加速度大小a及拉力的大小F;(3)球動能為 W/5時的重力勢能EpOp(2015上海卷)43. 4.【答案】(1) W; (2) F =mg ;(3)W 或一W 355(1)撤去拉力時球的機械

22、能為 W,由機械能守恒定律,回到地面時的動能Eki =W(2)設(shè)拉力作用時間為 t,在此過程中球上升 h,末速度為v,則h=1at2, v=at 2由題意有-h =vt -ggt2解得a =:g根據(jù)牛頓第二定律,F(xiàn)-mg=ma,解得f =4mg(3)動能為 W/5時球的位置可能在 h的下方或上方,設(shè)球的位置可能在 h下方離地h'處,1 一14(F -mg )h =-W ,而(F - mg )h =-W ,斛得 h = h 545 . 3重力勢能Ed =mgh'=3W p5設(shè)球的位置在 h下方離地h"處, 1由機械能守恒定律 -W - mgh =W5 . 4因此重力勢能

23、E。=mgh =-Wp26(2016全國卷I )24. (14分)如圖,兩固定的絕緣斜面傾角均為0 ,上沿相連。兩細金屬棒 ab (僅標出a 端)和cd (僅標出c端)長度均為L,質(zhì)量分別為2m和m;用兩根不可伸長的柔軟導線將它們連成閉合回路abdca,并通過固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上,使兩金屬棒水平。右斜面上存在勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直于斜面向上,已知兩根導線剛好不在磁場中,回路電阻為R,兩金屬棒與斜面間的動摩擦因數(shù)均為,重力加速度大小為 g,已知金屬棒ab勻速下滑。求(1)作用在金屬棒 ab上的安培力的大小;(2)金屬棒運動速度的大小。2824.°

24、;設(shè)號找杓張力的大小為八七a面與吐幡的二用力的K,力、, 峰工的安培力的力小力尸*左滸面對M/的支行力大小為名門子. 所條件將(fS2*g$m8 =必用+7/*N、* 2mlpcm36仃干E杵.同厚為Entn&*M/*r-M = M81Q取立1XZ&式痔7F - 1“3?)國(21由玄靖力公式再 f = nu®這里j世同制址但 中付雪廢也點.武峰卜的¥庚電動#力式中.恬小舞卜常速僮的大小.常歐姆定律再R聯(lián)立遇JGXD式樽(2016全國卷II )m、24. (12分)如圖,水平面(紙面)內(nèi)間距為 l的平行金屬導軌間接一電阻,質(zhì)量為長度為l的金屬桿置于導軌上,t

25、=0時,金屬桿在水平向右、大小為 F的恒定拉力作用下由靜止開始運動,to時刻,金屬桿進入磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場區(qū)域,且在磁場中恰好能保持勻速運動。桿與導軌的電阻均忽略不計,兩者始終保持垂直且接觸良好,兩者之間的動摩擦因數(shù)為重力加速度大小為go求(1)金屬桿在磁場中運動時產(chǎn)生的電動勢的大小;(2)電阻的阻值。.*xX24. (12 分)(1)設(shè)金屬桿進入磁場前的而加速度大小為a,由牛頓第二定律得ma=F-mg設(shè)金屬桿到達磁場左邊界時的速度為v,由運動學公式有 v=at 0 當金屬桿以速度 v在磁場中運動時,由法拉第電磁感應(yīng)定律,桿中的電動勢為E=Blv 聯(lián)立式可得(2)

26、設(shè)金屬桿在磁場區(qū)域中勻速運動時,金屬桿的電流為I ,根據(jù)歐姆定律式中R為電阻的阻值。金屬桿所受的安培力為f=BIl因金屬桿做勻速運動,由牛頓運動定律得F-mg f= 0聯(lián)立式得30(2016全國卷III )24. (12分)如圖,在豎直平面內(nèi)由 1圓弧AB和1圓弧BC組成的光滑固定軌道,兩者在42 R最低點B平滑連接。AB弧的半徑為 R, BC弧的半徑為一。2R小球在A點正上方與 A相距一處由靜止開始自由下洛,經(jīng) A點沿圓弧軌道運動。(1)求小球在B、A兩點的動能之比;(2)通過計算判斷小球能否沿軌道運動到C點。31(2016全國卷III )24. (12 分)(1)設(shè)小球的質(zhì)量為 m,小球在

27、A點的動能為EkA ,由機械R能寸恒得EkA =mg 一45R設(shè)小球在B點的動能為EkB,同理有EkB=mg4由式得且=5EkA(2)若小球能沿軌道運動到 C點,小球在C點所受軌道的正壓力 N應(yīng)滿足N>2設(shè)小球在C點的速度大小為vc,由牛頓運動定律和向心力加速度公式有N+mg = mWR222由式得,Vc,應(yīng)滿足 mg Em RR 1.由機械能寸恒有 mgi=5,mvC由式可知,小球恰好可以沿軌道運動到C點。34(2016北京卷) 22. (16分)如圖所示,質(zhì)量為 m,電荷量為q的帶電粒子,以初速度 v沿垂直磁場方向射入磁感應(yīng)強度為 B的勻強磁場,在磁場中做勻速圓周運動。不計帶電粒子所

28、受重力。(1)求粒子做勻速圓周運動的半徑R和周期T;(2)為使該粒子做勻速直線運動,還需要同時存在一個與磁場方向垂直的勻強電場,求電場強度E的大小。(2016北京卷)22. (16 分)t 1)洛倫茲力提供向心力.有2ji/?仁“周運動的周期帶電粒子做勻速圓周運動的半徑R = qRv rB<2)粒子受電場力F = g£ ,洛倫茲力/二捫8 ,西子做勻速直線運動,則 qE = qvB場強E的大小(2016上海卷)31. (12分)風洞是研究空氣動力學的實驗設(shè)備。如圖,將剛性桿水平固定在風洞內(nèi)距地面高度H=3.2m處,桿上套一質(zhì)量 m=3kg,可沿桿滑動的小球。將小球所受的風力調(diào)節(jié)

29、為F=15N,方向水平向左。小球以速度vo=8m/s向右離開桿端,假設(shè)小球所受風力不變,取g=10m/s2。求:(1)小球落地所需時間和離開桿端的水平距離;(2)小球落地時的動能。(3)小球離開桿端后經(jīng)過多少時間動能為78J?3631.解:(1)小球在豎直方向做自由落體運動,運動時間為2Ht= g =0.8s小球在水平方向做勻減速運動,加速度F2a = = 5m / s12水平位移 s = v0t -at = 4.8 m(2)由動能定理Ekt - Ek。= mgH - Fs -Ekt=120J(3)小球離開桿后經(jīng)過時間t的水平位移s= v0t -at2由動能定理 Ek - - mv02 = m

30、g ?- gt2 Fs 22以Ek =78 J和vo=8 m/s代入得125t2-80t+12=0解得 t二0.4s,t2=0.24s(2016江蘇卷)13. (15分)據(jù)報道,一法國攝影師拍到天宮一號”空間站飛過太陽的瞬間.照片中,天宮一號”的太陽帆板輪廓清晰可見.如圖所示,假設(shè)天宮一號”正以速度v=7.7 km/s繞地球做勻速圓周運動, 運動方向與太陽帆板兩端M、N的連線垂直,M、N間的距離L=20 m,地磁場的磁感應(yīng)強度垂直于 v、MN所在平面的分量B=1.0X10-5T,將太陽帆板視為導體.39(1)求M、N間感應(yīng)電動勢的大小E;(2)在太陽帆板上將一只 “1.5 V 0.3 W”的小

31、燈泡與 M、N相連構(gòu)成閉合電路,不計太陽帆板和導線的電阻,試判斷小燈泡能否發(fā)光,并說明理由;取地球半徑R=6.4M03 km,地球表面的重力加速度g=9.8 m/s2,試估算天宮一號”距離地球表面的高度 h (計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)13. (1)法拉第電磁感應(yīng)定律E=BLv,代入數(shù)據(jù)得 E= 1.54V (2)不能,因為穿過閉合回路的磁通量不變,不產(chǎn)生感應(yīng)電流。(3)在地球表面有 GMm =mgR2勻速圓周運動解得h ugR- v22八 Mm vG亍=m(R h)2R hR,代入數(shù)據(jù)得 h=4X%n (數(shù)量級正確都算對)。14. (16 分)如圖所示,傾角為 ”的斜面A被固定在水平面上,細

32、線的一端固定于墻面,另一端跨過斜面頂端的小滑輪與物塊 B相連,B靜止在斜面上.滑輪左側(cè)的細線水平, 右側(cè)的細線與斜面平行.A、B的質(zhì)量均為m.撤去固定A的裝置后,A、B均做直線運動.不計一切摩(1) A固定不動時,A對B支持力的大小N;(2) A滑動的位移為x時,B的位移大小s;(3) A滑動的位移為x時的速度大小Va.(2016江蘇卷)14. sin a2 mvB(1)支持力的大小 N= mg cos a(2)根據(jù)幾何關(guān)系 Sx=x (1-cos a ),y=x22s= i sx sy解得 s= . 2(1 -cos : ) x(2) B的下降高度sy=x - sin a根據(jù)機械能守恒定律

33、mgsy=- mvA2+ 122根據(jù)速度的定義得 Va= , Vb=- . :t. :t則 vB = 2(1 -cos : ) vA解得Va=乒逅。.3 2 cos40( 2017 全國卷I)24 .一質(zhì)量為8.00 M04 kg的太空飛船從其飛行軌道返回地面。飛船在離地面高度25 60 105 m處以7.50 103 m/s的速度進入大氣層,逐漸減慢至速度為 100 m/s時下落到地面。取地面為重力勢能零點,在飛船下落過程中,重力加速度可視為常量,大小取為9.8m/s2。 (結(jié)果保留2 位有效數(shù)字)( 1 )分別求出該飛船著地前瞬間的機械能和它進入大氣層時的機械能;( 2)求飛船從離地面高度

34、600 m 處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功,已知飛船在該處的速度大小是其進入大氣層時速度大小的2.0%。45(2017全國卷I)24. (12 分)解:(1)飛船著地前瞬間的機械能為Ekh2 Gmv0式中,m和vo分別是飛船的質(zhì)量和著地前瞬間的速率。由式和題給數(shù)據(jù)得Ekp =4.0x103設(shè)地面附近的重力加速度大小為g,飛船進入大氣層時的機械能為1 2Eh = mh +mgh 2式中,Vh是飛船在高度1.6 x 105m處的速度大小。由式和題給數(shù)據(jù)得一 一 _12Eh =2.4父10 J (2)飛船在高度h' =600 m處的機械能為匚 1心02Eh,=m(vh) +mgh 2

35、100由功能原理得W = Eh,-Ek0 由式和題式中,W是飛船從高度600m處至著地瞬間的過程中克服阻力所做的功。給數(shù)據(jù)得W=9.7M08J (2017全國卷II)24.為提高冰球運動員的加速能力,教練員在冰面上與起跑線距離so和Si(Si<so)處分別設(shè)置一個擋板和一面小旗,如圖所示。訓練時,讓運動員和冰球都位于起跑線上,教練員將冰球以初速度 Vo擊出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑線的方向滑向擋板;冰球被擊出的同時,運動員垂直于起跑線從靜止出發(fā)滑向小旗。訓練要求當冰球到達擋板時,運動員至少到達小旗處。假定運動員在滑行過程中做勻加速運動,冰球到達擋板時的速度為V1。重力加速度大小為 go

36、求擋板,I型跑線(1)冰球與冰面之間的動摩擦因數(shù);(2)滿足訓練要求的運動員的最小加速度。(2017全國卷II)24. (1)設(shè)冰球的質(zhì)量為 mj冰球與冰面之間的動摩擦因數(shù)為N,由動能定理得,13厘=22mv1mV2解得22Vo -V1,1 =-1.2gso(2)冰球到達擋板時,滿足訓練要求的運動員中,剛好到達小旗處的運動員的加a1和a2,所用的時間為t,速度最小。設(shè)這種情況下,冰球和運動員的加速度大小分別為 由運動學公式得22-V0 -v112als0Vo-Vi=ait12S1=2a2 t聯(lián)立式得2_S1(V1V。)a2 =222s22s 0(2017全國卷III)24.如圖,空間存在方向垂直于紙面( xOy平面)向里的磁場。在 x>0區(qū)域,磁感應(yīng)強度 的大小為B0; xv 0區(qū)域,磁感應(yīng)強度的大小為入% (常數(shù)Z> 1)。一質(zhì)量為 m、電荷量為q (q>0)的帶電粒子以速度 vo從坐標原點O沿x軸正向射入磁場,此時開始計時,當粒 子的速度方向再次沿 x軸正向時,求(不計重力)JI 卞與 瓦 .簿* X * K X m k x MMX

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