專題20 計算題的解題方法與技巧(仿真押題)-2018年高考物理命題猜想與仿真押題(原卷版)

1、1如圖1所示，水平桌面左端有一頂端高為h的光滑圓弧形軌道，圓弧的底端與桌面在同一水平面上.桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑圓軌道MNP,其形狀為半徑R=0.8m的圓環(huán)剪去了左上角135。后剩余的部分,MN為其豎直直徑,P點到桌面的豎直距離也為R.質(zhì)量m=0.4kg的物塊A自圓弧形軌道的頂端靜止釋放,到達圓弧形軌道底端恰與一停在圓弧底端水平桌面上質(zhì)量也為m的物塊B發(fā)生彈性正碰(碰撞過程沒有機械能的損失)，碰后物塊B的位移隨時間變化的關(guān)系式為x=6t-2t2(關(guān)系式中所有物理量的單位均為國際單位),物塊B飛離桌面后恰由P點沿切線落入圓軌道.(重力加速度g取10m/s2)求：圖1BP間的水平距離xBp；判

2、斷物塊B能否沿圓軌道到達M點；物塊A由靜止釋放的高度h.2如圖2所示為過山車簡易模型，它由光滑水平軌道和豎直面內(nèi)的光滑圓形軌道組成，Q點為圓形軌道最低點，M點為最高點，圓形軌道半徑R=0.32m.水平軌道PN右側(cè)的水平地面上，并排放置兩塊長木板c、d，兩木板間相互接觸但不粘連，長木板上表面與水平軌道PN平齊，木板c質(zhì)量m3=2.2kg，長L=4m，木板d質(zhì)量m4=4.4kg.質(zhì)量m2=3.3kg的小滑塊b放置在軌道QN上，另一質(zhì)量m1=1.3kg的小滑塊a從P點以水平速度v0向右運動，沿圓形軌道運動一周后進入水平軌道與小滑塊b發(fā)生碰撞，碰撞時間極短且碰撞過程中無機械能損失碰后a沿原路返回到M點

3、時，對軌道壓力恰好為0已知小滑塊b與兩塊長木板間動摩擦因數(shù)均為他=0.16，重力加速度g=10m/s2.圖2求小滑塊a與小滑塊b碰撞后，a和b的速度大小v1和v2；若碰后滑塊b在木板c、d上滑動時，木板c、d均靜止不動，c、d與地面間的動摩擦因數(shù)“至少多大？(木板c、d與地面間的動摩擦因數(shù)相同，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)若不計木板c、d與地面間的摩擦，碰后滑塊b最終恰好沒有離開木板d,求滑塊b在木板c上滑行的時間及木板d的長度.如圖3所示，兩個圓形光滑細管在豎直平面內(nèi)交疊，組成8”字形通道，在“8”字形通道底端B處連接一內(nèi)徑相同的粗糙水平直管AB.已知E處距地面的高度h=3.2m,一質(zhì)量m=

4、1kg的小球a從A點以速度v=12m/s的速度向右進入直管道，到達B點后沿“8”字形軌道向上運動，到達D點時恰好與軌道無作用力，直接進入DE管(DE管光滑)，并與原來靜止于E處的質(zhì)量為M=4kg的小球b發(fā)生正碰(a、b均可視為質(zhì)點).已知碰撞后a球沿原路返回，速度大小為碰撞前速度大小的3,而b球從E點水平拋出，其水平射程s=0.8m.(g=10m/s2)求碰后b球的速度大??；求“8字形管道上下兩圓的半徑r和R；若小球a在管道AB中運動時所受阻力為定值，請判斷a球返回到BA管道時，能否從A端穿出？如圖，質(zhì)量M=1kg的木板靜止在水平面上，質(zhì)量m=1kg、大小可以忽略的鐵塊靜止在木板的右端.設(shè)最大

5、摩擦力等于滑動摩擦力，已知木板與地面間的動摩擦因數(shù)竹=0.1，鐵塊與木板之間的動摩擦因數(shù)“2=0.4，取g=10m/s2.現(xiàn)給鐵塊施加一個水平向左的力F.若力F恒為8N,經(jīng)1s鐵塊運動到木板的左端.求：木板的長度L；若力F從零開始逐漸增加，且木板足夠長.試通過分析與計算，在圖中作出鐵塊受到的摩擦力f隨力F大小變化的圖像.如圖甲所示，水平地面上放置一傾角為0=37。的足夠長的斜面，質(zhì)量為m的物塊置于斜面的底端.某時刻起物塊在沿斜面向上的力F作用下由靜止開始運動，力F隨位移變化的規(guī)律如圖乙所示.已知整個過程斜面體始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，物塊開始運動t=0.5s內(nèi)位移x1=1m,0.5s后物塊再運動x2=

6、2m時速度減為0.取g=10m/s2，sin37=0.6,cos37=0.8.求：(2)物塊沿斜面向上運動過程，受到的摩擦力做的功；物塊在沿斜面向下運動過程中，斜面體受到地面的摩擦力的大小6如圖所示，半徑R=0.5m的光滑圓弧面CDM分別與光滑斜面體ABC和斜面MN相切于C、M點，O為圓弧圓心，D為圓弧最低點.斜面體ABC固定在地面上，頂端B安裝一定滑輪，一輕質(zhì)軟細繩跨過定滑輪(不計滑輪摩擦)分別連接小物塊P、Q(兩邊細繩分別與對應(yīng)斜面平行)，并保持P、Q兩物塊靜止.若PC間距為L=0.25m,斜面MN足夠長，物塊P質(zhì)量m=3kg,與MN間的動摩擦因數(shù)尸3，求：(sin37燒斷細繩后，物塊P第

7、一次到達D點時對軌道的壓力大小；物塊P第一次過M點后0.3s到達K點，則MK間距多大；物塊P在MN斜面上滑行的總路程.7如圖所示，光滑絕緣的正方形水平桌面邊長為d=0.48m,離地高度h=1.25m.桌面上存在一水平向左的勻強電場(除此之外其余位置均無電場)，電場強度E=1x104N/C.在水平桌面上某一位置P處有一質(zhì)量m=0.01kg，電量q=1x10fC的帶正電小球以初速v0=1m/s向右運動.空氣阻力忽略不計，重力加速度g=10m/s2.求：小球在桌面上運動時加速度的大小和方向；P處距右端桌面多遠時，小球從開始運動到最終落地的水平距離最大？并求出該最大水平距離？8如圖所示，A、B間存在與

8、豎直方向成45。斜向上的勻強電場化，B、C間存在豎直向上的勻強電場E2,A、B的間距為1.25m，B、C的間距為3m，C為熒光屏.一質(zhì)量m=1.0 x10-3kg,電荷量q=+1.0 x10-2C的帶電粒子由a點靜止釋放，恰好沿水平方向經(jīng)過b點到達熒光屏上的O點.若在B、C間再加方向垂直于紙面向外且大小B=0.1T的勻強磁場,粒子經(jīng)b點偏轉(zhuǎn)到達熒光屏的O點(圖中未畫出).取g=10m/sE1的大?。患由洗艌龊?，粒子由b點到O點電勢能的變化量及偏轉(zhuǎn)角度.如圖，在邊長為L的等邊三角形ACD區(qū)域內(nèi)，存在垂直于所在平面向里的勻強磁場.大量的質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子以相同速度(速度大小未確定)沿

9、垂直于CD的方向射入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后三條邊均有粒子射出，其中垂直于AD邊射出的粒子在磁場中運動的時間為t.不計粒子的重力及粒子間的相互作用.求：.求：磁場的磁感應(yīng)強度大?。灰_保粒子能從CD邊射出，射入的最大速度；AC、AD邊上可能有粒子射出的范圍如圖甲所示，斜面傾角為37。，一寬為l=0.43m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行在斜面上由靜止釋放一正方形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行取斜面底邊重力勢能為零，從線框開始運動到恰好完全進入磁場的過程中，線框的機械能E和位移s之間的關(guān)系如圖乙所示，圖中、均為直線段.已知線框的質(zhì)量為m=0.1kg，電阻為R=0.

10、060,重力加速度取g金屬線框與斜面間的動摩擦因數(shù)；金屬線框剛進入磁場到恰完全進入磁場所用的時間；金屬線框穿越磁場的過程中，線框中產(chǎn)生的最大電功率(本小題保留兩位有效數(shù)字).如圖所示，在xOy平面內(nèi)，以0(0,R)為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直平面向里的勻強磁場B,x軸下方有一直線ab，ab與x軸相距為d，x軸與直線ab間區(qū)域有平行于y軸的勻強電場E,在ab的下方有一平行于x軸的感光板MN，ab與MN間區(qū)域有垂直于紙平面向外的勻強磁場B2.在0y0)的粒子從坐標原點O沿xOy平面入射.不計粒子重力，重力加速度為g.(2)若該粒子以速度v沿y軸負方向入射的同時，一不帶電的小球從x軸上方某一點

11、平行于x軸向右拋5nm出，二者經(jīng)過時間t=議恰好相遇，求小球拋出點的縱坐標.如圖乙所示，在此空間再加入沿y軸負方向、大小為E的勻強電場，讓該粒子改為從O點靜止釋放,2nm研究表明：粒子在xOy平面內(nèi)將做周期性運動，其周期T=JqB，且在任一時刻，粒子速度的x分量v%與其所在位置的y坐標絕對值的關(guān)系為v=qBy若在粒子釋放的同時，另有一不帶電的小球從x軸上方某一點平3nm行于x軸向右拋出，二者經(jīng)過時間t=B恰好相遇，求小球拋出點的縱坐標.如圖甲所示，不變形、足夠長、質(zhì)量為m1=0.2kg的“U”形金屬導(dǎo)軌PQMN放在絕緣水平桌面上,QP與MN平行且距離d=1m,Q、M間導(dǎo)體電阻阻值R=4Q，右內(nèi)

12、側(cè)緊靠兩固定絕緣小立柱1、2；光滑金屬桿KL電阻阻值r=lQ,質(zhì)量m2=0.1kg,垂直于QP和MN,與QM平行且距離L=0.5m,左側(cè)緊靠兩固定絕緣小立柱3、4金屬導(dǎo)軌與桌面的動摩擦因數(shù)尸0.5,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，其余電阻不計.從t=0開始，垂直于導(dǎo)軌平面的磁場磁感應(yīng)強度如圖乙所示.Q3.KPXXXXXXXM3XXX4*LN求在整個過程中，導(dǎo)軌受到的靜摩擦力的最大fmax；如果從t=2s開始，給金屬桿KL水平向右的外力，外力對金屬桿作用的功率保持不變?yōu)镻0=320W,桿到達最大速度時撤去外力，求撤去外力后QM上產(chǎn)生的熱量Qr=?如圖所示，電阻忽略不計的、兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放

13、置，其上端接一阻值為30的定值電阻R.在水平虛線L、L2間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強磁場B,磁場區(qū)域的高度為d=0.5m.導(dǎo)體棒a的質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=3Q；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量m=0.1kg、電阻R=6。，它們分別從圖中M、N處aabb同時由靜止開始在導(dǎo)軌上無摩擦向下滑動，都能勻速穿過磁場區(qū)域，且當(dāng)b剛穿出磁場時a正好進入磁場.設(shè)重力加速度為g=10m/s在整個過程中，a、b兩棒分別克服安培力所做的功;導(dǎo)體棒a從圖中M處到進入磁場的時間；(3)M點和N點距坷的高度.如圖所示，坐標系xOy在豎直平面內(nèi)，x軸沿水平方向.x0的區(qū)域有垂直于坐標平面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B；第三象限同

14、時存在著垂直于坐標平面向外的勻強磁場和豎直向上的勻強電場，磁感應(yīng)強度大小為B2，電場強度大小為E.x0的區(qū)域固定一與x軸成(=30。角的絕緣細桿.一穿在細桿上的帶電小球a沿細桿勻速滑下，從N點恰能沿圓周軌道運動到x軸上的Q點，且速度方向垂直于x軸.已知Q點到坐標原點O的距離為|1，重力加速度為g，31=7：,10邁，B2=E器.空氣阻力忽略不計，求:,不計a、b棒之間的相互作用.導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌接觸良好.求：MNb11fXXXXXXXXXXXXXXX厶(2)帶電小球a與絕緣細桿的動摩擦因數(shù)勇當(dāng)帶電小球a剛離開N點時，從y軸正半軸距原點O為h=20nn的P點(圖中未畫出)以某一初速度

15、平拋一個不帶電的絕緣小球b，b球剛好運動到x軸與向上運動的a球相碰，則b球的初速度為多大？18.如圖8所示，長L=1.5m,高h=0.45m,質(zhì)量M=10kg的長方體木箱，在水平面上向右做直線運動.當(dāng)木箱的速度v0=3.6m/s時，對木箱施加一個方向水平向左的恒力F=50N,并同時將一個質(zhì)量m=1kg的小球輕放在距木箱右端L處的P點(小球可視為質(zhì)點，放在P點時相對于地面的速度為零)，經(jīng)過一段時間，小球脫離木箱落到地面.木箱與地面的動摩擦因數(shù)為0.2，其他摩擦均不計.取g=10m/s2，求:圖8小球從離開木箱開始至落到地面所用的時間；小球放上P點后，木箱向右運動的最大位移;小球離開木箱時木箱的速

16、度.c=2.8x1m/s=2.8m/s.219.如圖9甲所示，質(zhì)量為m=20kg的物體在大小恒定的水平外力作用下，沖上一足夠長從右向左以恒定速度v0=-10m/s傳送物體的水平傳送帶，從物體沖上傳送帶開始計時，物體的速度一時間圖象如圖乙所示，已知02s內(nèi)水平外力與物體運動方向相反，24s內(nèi)水平外力與物體運動方向相反，g取10m/s2.求：亍“o=_10m/s左右(1)物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)；(2)04s內(nèi)物體與傳送帶間的摩擦熱Q.21交通信號“綠波”控制系統(tǒng)一般被稱為“綠波帶”，它是根據(jù)車輛運行情況對各路口紅綠燈進行協(xié)調(diào)，使車輛通過時能連續(xù)獲得一路綠燈。鄭州市中原路上某直線路段每間隔L=5

17、00m就有一個紅綠燈路口，綠燈時間A=60s，紅燈時間At2=40s，而且下一路口紅綠燈亮起總比當(dāng)前路口紅綠燈滯后At=50s。要求汽車在下一路口綠燈再次亮起后能通過該路口。汽車可看作質(zhì)點，不計通過路口的時間，道路通行順暢。若某路口綠燈剛亮起時，某汽車恰好通過，要使該汽車保持勻速行駛，在后面道路上再連續(xù)通過五個路口，滿足題設(shè)條件下，汽車勻速行駛的最大速度是多少？最小速度又是多少？(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)若某路口遭遇紅燈，待綠燈剛亮起時，某汽車由靜止開始，以加速度a=2m/s2勻加速運動，加速到第(1)問中汽車勻速行駛的最大速度以后，便以此速度一直勻速運動。試通過計算判斷，當(dāng)該汽車到達下一個

18、路口時能否遇到綠燈。22在水平長直軌道上，有一長度為L的平板車在外力控制下始終保持速度v0做勻速直線運動。某時刻將一質(zhì)量為m的小滑塊輕放到車面的中點，滑塊與車面間的動摩擦因數(shù)為“。/(1)證明：若滑塊最終停在小車上，滑塊與車面摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能Q是一個與動摩擦因數(shù)“無關(guān)的定值；已知滑塊與車面間動摩擦因數(shù)“=0.2,滑塊質(zhì)量m=1kg，車長L=2m，車速v=4m/s,g取10m/s2,當(dāng)滑塊放到車面中點的同時對該滑塊施加一個與車運動方向相同的恒力F,要保證滑塊不能從車的左端掉下，恒力F的大小應(yīng)該滿足的條件；在(2)的情況下，力F取最小值時要保證滑塊不從車上掉下，求力F的作用時間to23.如圖所示，光

19、滑的若要該粒子不從MN邊射出磁場，其速度最大是多少；圓弧AB(質(zhì)量可忽略)固定在甲車的左端，其半徑R=1m。質(zhì)量均為M=3kg的甲、乙兩輛小車靜止于光滑水平面上，兩車之間通過一感應(yīng)開關(guān)相連(當(dāng)滑塊滑過感應(yīng)開關(guān)時，兩車自動分離)。其中甲車上表面光滑，乙車上表面與滑塊P之間的動摩擦因數(shù)“=0.4。將質(zhì)量為m=2kg的滑塊P(可視為質(zhì)點)從A處由靜止釋放，滑塊P滑上乙車后最終未滑離乙車。求：滑塊P剛滑上乙車時的速度大?。换瑝KP在乙車上滑行的距離。如圖所示，有一內(nèi)表面光滑的金屬盒，底面長為L=1.2m,質(zhì)量為m1=1kg,放在水平面上，與水平面間的動摩擦因數(shù)為“=0.2，在盒內(nèi)最右端放一半徑為r=0.

20、1m的光滑金屬球，質(zhì)量為m2=1kg，現(xiàn)在盒的左端給盒施加一個水平?jīng)_量I=3Ns,(盒壁厚度、球與盒發(fā)生碰撞的時間和能量損失均忽略不計)g取10m/s1若該粒子從P點射入磁場后開始計數(shù)，則當(dāng)粒子第五次穿越PQ線時，恰好從Q點射出磁場，粒子運動的速度又是多少？，求：H1.2mH金屬盒能在地面上運動多遠？金屬盒從開始運動到最后靜止所經(jīng)歷的時間多長？如圖所示，足夠長的傳送帶AB與光滑的水平面BC連接，光滑的、半徑R=0.5m的半圓軌道與水平面連接，相切于C點。傳送帶以恒定的速率v順時針運行，在光滑的水平面上有一質(zhì)量m=0.5kg的物體以v1=6m/s的速度向左滑上傳送帶，經(jīng)過2s物體的速度減為零，物體返回到光滑的水平面且沿著半圓軌道恰能運動到D點，g取10m/s2。求：(1)物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)“；傳送帶的速度v；物體在傳送帶上滑動過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量。如圖所示，中軸線PQ將矩形區(qū)域MNDC分成上、下兩部分，上部分充滿