高三物理上期期末復(fù)習(xí)備考黃金30題 專題04 大題好拿分（提升20題）新

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE1學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精期末復(fù)習(xí)大題好拿分【提升版】（20題）1．如圖所示，質(zhì)量M=8kg的長(zhǎng)木板A放在水平光滑的平面上，木板左端受到水平推力F=8N的作用，當(dāng)木板向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到時(shí),在木板右端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)，質(zhì)量為m=2kg的小物塊B，放上小物塊0.6s后撤去F，小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，木板足夠長(zhǎng)，取．求：(1）放上小物塊后撤去F前,長(zhǎng)木板與小物塊的加速度；（2）撤去F后,二者達(dá)到相同速度的時(shí)間；（3）整個(gè)過(guò)程系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．2．如圖（）所示,在傾角的光滑固定斜面上有一勁度系數(shù)的輕質(zhì)彈簧,彈簧下端固定在垂直于斜面的擋板上，彈簧上端拴接一質(zhì)量的物體，初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)．?。?）求此時(shí)彈簧的形變量．（)現(xiàn)對(duì)物體施加沿斜面向上的拉力，拉力的大小與物體位移的關(guān)系如圖（）所示，設(shè)斜面足夠長(zhǎng)．．分析說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)并求出物體的速度與位移的關(guān)系式;．若物體位移為時(shí)撤去拉力，在圖（）中做出此后物體上滑過(guò)程中彈簧彈力的大小隨形變量的函數(shù)圖像；并且求出此后物體沿斜面上滑的最大距離以及此后運(yùn)動(dòng)的最大速度．圖a圖b圖c3．如圖所示,質(zhì)量kg的木塊A套在水平桿上，并用輕繩將木塊與質(zhì)量kg的小球B相連.今用跟水平方向成=300角的力N，拉著球帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中M、m相對(duì)位置保持不變，取g=10m/s2。求：(1）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕繩與水平方向夾角?；（2）木塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。（3)當(dāng)角為多大時(shí),力F使球和木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)的拉力最??？最小拉力為多少？(只要求寫(xiě)出角度的函數(shù)值）4．為了使航天員能適應(yīng)失重環(huán)境下的工作和生活,國(guó)家航天局組織對(duì)航天員進(jìn)行失重訓(xùn)練時(shí)創(chuàng)造出了一種失重環(huán)境。航天員乘坐在總質(zhì)量m=5×104kg的訓(xùn)練飛機(jī)上，飛機(jī)以200m/s的速度與水平面成30°傾角勻速飛升到7000m高空時(shí)向上拉起，沿豎直方向以v0=200m/s的初速度向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),勻減速的加速度大小為g，當(dāng)飛機(jī)到最高點(diǎn)后立即掉頭向下，沿豎直方向以加速度g做勻加速運(yùn)動(dòng)，這段時(shí)間內(nèi)便創(chuàng)造出了完全失重的環(huán)境。當(dāng)飛機(jī)離地2000m高時(shí)，為了安全必須拉起，之后又可一次次重復(fù)為航天員提供失重訓(xùn)練。若飛機(jī)飛行時(shí)所受的空氣阻力F=kv（k=900N·s/m),每次飛機(jī)速度達(dá)到350m/s后必須終止失重訓(xùn)練（否則飛機(jī)可能失控)。求：（整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,重力加速度g的大小均取10m/s2)(1）飛機(jī)一次上下運(yùn)動(dòng)為航天員創(chuàng)造的完全失重的時(shí)間。（2)飛機(jī)從最高點(diǎn)下降到離地4500m時(shí)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力。5．如圖所示，物體1、物體3的質(zhì)量均為m=1kg，質(zhì)量為M=2kg、長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1.0m的長(zhǎng)木板2與物體3通過(guò)不可伸長(zhǎng)輕繩連接?？邕^(guò)光滑的定滑輪.設(shè)長(zhǎng)板2到定滑輪足夠遠(yuǎn)，物體3離地面高H=6。5m，物體1與長(zhǎng)板2之間的動(dòng)摩擦因數(shù).長(zhǎng)板2在光滑的桌面上從靜止開(kāi)始釋放，同時(shí)物體.(視為質(zhì)點(diǎn)）在長(zhǎng)板2的左端以的初速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。求:（1)長(zhǎng)板2開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大??；(2）通過(guò)計(jì)算說(shuō)明物體1是否會(huì)從長(zhǎng)木板2的右端落下？(3）當(dāng)物體3落地時(shí)，物體1在長(zhǎng)板2上的位置.6．一長(zhǎng)度為L(zhǎng)的細(xì)線一端固定在O點(diǎn)，另一端拴一質(zhì)量為m的小球，P為地面上的一點(diǎn)，O、P兩點(diǎn)的連線與水平地面垂直。若小球恰好能在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，在小球做圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，第一次在小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)A的瞬間剪斷細(xì)線，第二次在小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B的瞬間剪斷細(xì)線，若兩次小球的落地點(diǎn)到P點(diǎn)的距離相等，求O點(diǎn)距水平地面的高度h。7．由于地球自轉(zhuǎn)的影響，地球表面的重力加速度會(huì)隨緯度的變化而有所不同．已知地球表面兩極處的重力加速度大小為，在赤道處的重力加速度大小為，地球自轉(zhuǎn)的周期為，引力常量為．假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體．求：（1）質(zhì)量為的物體在地球北極所受地球?qū)λ娜f(wàn)有引力的大?。?）地球的半徑．(3）地球的密度．8．如圖所示，長(zhǎng)為9l水平傳送帶以恒定的速度作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),緊鄰傳送帶的右端放置一長(zhǎng)為6.5l滑板，滑板靜止在光滑水平地面上，滑板的上表面與傳送帶處在同一水平面。在距滑板右端一段距離處固定一擋板C。一質(zhì)量為m的物塊被輕放在傳送帶的最左端（A點(diǎn)），物塊在傳送帶的作用下到達(dá)B點(diǎn)后滑上滑板,滑板在物塊的怍用下運(yùn)動(dòng)到C處撞上檔板并被牢固粘連。物塊可視為質(zhì)點(diǎn),滑板的質(zhì)量M=2m，物塊與傳送帶、物塊與滑板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，重力加速度取g。求：（1）求物塊在傳送帶的作用下運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小v；(2）若物塊和滑板共速時(shí),滑板恰與擋板C相撞,求開(kāi)始時(shí)滑板右端到C的距離L；(3）若滑板右端到擋板C的距離為L(zhǎng)（己知），且l≤L≤5l，試求解：a。若物塊與滑板共速后,滑板撞上擋板C，則物塊從滑上滑板到物塊撞上檔板C的過(guò)程中，物塊克服摩擦力做的功;b。若物塊與滑板共速前，滑板撞上擋板C，則物塊從滑上滑板到物塊撞上檔板C的過(guò)程中，物塊克服摩擦力做的功；并求出物塊到C時(shí)速度的最大值。9．如圖所示，PQ為粗糙水平面，左端P處有一固定擋板,右端Q處與以速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的水平傳送帶平滑連接.兩滑塊A、B質(zhì)量均為m，A滑塊與處于壓縮狀態(tài)的彈簧不掛接,B滑塊靜止在Q點(diǎn).現(xiàn)將A滑塊由靜止釋放，它向右運(yùn)動(dòng)距離后與B滑塊碰撞，碰撞后A與B粘在一起，共同在水平傳送帶上繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)距離到達(dá)傳送帶最右端M時(shí)速度恰好為零。已知兩滑塊與水平面PQ之間以及與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度為g，求；（1）A與B碰撞結(jié)束時(shí)的速度；（2)彈簧的最大彈性勢(shì)能；（3）兩滑塊與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q。10．如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，用長(zhǎng)為2L的絕緣輕桿連接兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球A和B．A球的帶電量為+2q，B球的帶電量為﹣3q，兩球組成一帶電系統(tǒng)．虛線MN與PQ平行且相距3L，開(kāi)始時(shí)A和B分別靜止于虛線MN的兩側(cè)，虛線MN恰為AB兩球連線的垂直平分線．若視小球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)，不計(jì)輕桿的質(zhì)量,在虛線MN、PQ間加上水平向右的電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)后．試求:（1）B球剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，帶電系統(tǒng)的速度大小;(2)帶電系統(tǒng)向右運(yùn)動(dòng)的最大距離和此過(guò)程中B球電勢(shì)能的變化量;（3)帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的周期．11．如圖甲所示,有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)邊界OP與水平方向夾角為45°，緊靠磁場(chǎng)右上邊界放置長(zhǎng)為L(zhǎng)，間距為d的平行金屬板M、N，磁場(chǎng)邊界上的O點(diǎn)與N板在同一水平面上，O1、O2是電場(chǎng)左右邊界中點(diǎn)．在兩板間存在如圖乙所示的交變電場(chǎng)(取豎直向下為正方向）．某時(shí)刻從O點(diǎn)豎直向上同時(shí)發(fā)射兩個(gè)相同的粒子a和b，質(zhì)量為m，電量為+q,初速度不同．粒子a在圖乙中的t=時(shí)刻,從O1點(diǎn)水平進(jìn)入板間電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，由電場(chǎng)中的O2點(diǎn)射出．粒子b恰好從M板左端進(jìn)入電場(chǎng)．(不計(jì)粒子重力和粒子間相互作用，電場(chǎng)周期T未知）求：（1）粒子a、b從磁場(chǎng)邊界射出時(shí)的速度va、vb;（2）粒子a從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)到射出O2點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間；（3）如果交變電場(chǎng)的周期，要使粒子b能夠穿出板間電場(chǎng)，求這電場(chǎng)強(qiáng)度大小E0滿足的條件．12．如圖甲所示的是安全恒溫飲水機(jī)的自動(dòng)控制電路．左邊是一個(gè)對(duì)水加熱的容器，內(nèi)有密封絕緣可調(diào)的電熱絲發(fā)熱器和接觸開(kāi)關(guān)S1，只要有水浸沒(méi)S1，它就會(huì)導(dǎo)通．Rx是一個(gè)熱敏電阻，低溫時(shí)呈現(xiàn)高電阻，達(dá)到高溫時(shí)（如水的沸點(diǎn)）呈現(xiàn)低電阻．Ry是一個(gè)可變電阻，低溫時(shí)Rx?Ry,高溫（水的沸點(diǎn)）時(shí)Rx?Ry．中方框P內(nèi)是一個(gè)邏輯門(mén)，A、B是邏輯門(mén)的輸入端，Z是輸出端．當(dāng)A、B輸入都為高電勢(shì)時(shí)，Z才輸出高電勢(shì)．右邊虛線框J內(nèi)是一個(gè)繼電器，當(dāng)Z輸出高電勢(shì)時(shí)電磁線圈中有電流,S2被吸動(dòng)閉合，發(fā)熱器工作．該加熱電路中,電的電動(dòng)勢(shì)為220V，內(nèi)電阻為4Ω，電熱絲是一根額定電流為5A、總阻值為220Ω的均勻電阻絲制成的圓環(huán)形滑動(dòng)變阻器，如圖乙所示．（1）根據(jù)題意，甲圖中方框P是一個(gè)__(選填“與”、“或”、“非")邏輯門(mén)，該邏輯門(mén)輸入信號(hào)由水位高低控制的輸入端是__,輸入信號(hào)由水溫高低控制的輸入端是__．(后兩空選填“A”、“B”)（2）當(dāng)加熱電路安全工作時(shí),電的可能最高效率和可能最大輸出功率分別是多少？13．如圖所示，傾斜角θ=30°的光滑傾斜導(dǎo)體軌道（足夠長(zhǎng)）與光滑水平導(dǎo)體軌道連接．軌道寬度均為L(zhǎng)=1m，電阻忽略不計(jì)．勻強(qiáng)磁場(chǎng)I僅分布在水平軌道平面所在區(qū)域，方向水平向右，大小B1=1T；勻強(qiáng)磁場(chǎng)II僅分布在傾斜軌道平面所在區(qū)域，方向垂直于傾斜軌道平面向下，大小B2=1T．現(xiàn)將兩質(zhì)量均為m=0。2kg，電阻均為R=0.5Ω的相同導(dǎo)體棒ab和cd,垂直于軌道分別置于水平軌道上和傾斜軌道上，并同時(shí)由靜止釋放．取g=10m/s2．(1）求導(dǎo)體棒cd沿斜軌道下滑的最大速度的大?。唬?）若已知從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到cd棒達(dá)到最大速度的過(guò)程中，ab棒產(chǎn)生的焦耳熱Q=0.45J，求該過(guò)程中通過(guò)cd棒橫截面的電荷量；（3）若已知cd棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)距水平軌道高度h=10m，cd棒由靜止釋放后，為使cd棒中無(wú)感應(yīng)電流，可讓磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化,將cd棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻記為t=0，此時(shí)磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=1T，試求cd棒在傾斜軌道上下滑的這段時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系式．14．如圖所示,豎直平面xOy內(nèi)有三個(gè)寬度均為首尾相接的電場(chǎng)區(qū)域ABFE、BCGF和CDHG.三個(gè)區(qū)域中分別存在方向?yàn)椋珁、＋y、＋x的勻強(qiáng)電場(chǎng)，且電場(chǎng)區(qū)域豎直方向無(wú)限大，其場(chǎng)強(qiáng)大小比例為2∶1∶2?，F(xiàn)有一帶正電的物體以某一初速度從坐標(biāo)為（0，)的P點(diǎn)射入ABFE場(chǎng)區(qū)，初速度方向水平向右。物體恰從坐標(biāo)為（2,/2）的Q點(diǎn)射入CDHG場(chǎng)區(qū),已知物體在ABFE區(qū)域所受電場(chǎng)力和所受重力大小相等,重力加速度為，物體可以視為質(zhì)點(diǎn),求：(1)物體進(jìn)入ABFE區(qū)域時(shí)的初速度大??；(2)物體在ADHE區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間;(3)物體從DH邊界射出位置的坐標(biāo)．15．在科學(xué)研究中，可以通過(guò)施加適當(dāng)?shù)碾妶?chǎng)和磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)帶電粒子運(yùn)動(dòng)的控制。如圖甲所示,M、N為間距足夠大的水平極板，緊靠極板右側(cè)放置豎直的熒光屏PQ，在MN間加上如圖乙所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)方向豎直向下,磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，圖中E0、B0、k均為已知量。t=0時(shí)刻，比荷q/m=k的正粒子以一定的初速度從O點(diǎn)沿水平方向射入極板間，在0—t1()時(shí)間內(nèi)粒子恰好沿直線運(yùn)動(dòng)，時(shí)刻粒子打到熒光屏上.不計(jì)粒子的重力,涉及圖象中時(shí)間間隔時(shí)取0.8=，1。4=，求:(1）在時(shí)刻粒子的運(yùn)動(dòng)速度v（2)在時(shí)刻粒子偏離O點(diǎn)的豎直距離y(3）水平極板的長(zhǎng)度L.16．如圖所示,光滑、足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ的間距為l，所在平面與水平面成θ角，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。兩導(dǎo)軌的一端接有阻值為R的電阻。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab垂直放置于導(dǎo)軌上，且m由一根輕繩通過(guò)一個(gè)定滑輪與質(zhì)量為M的靜止物塊相連，物塊被釋放后,拉動(dòng)金屬棒ab加速運(yùn)動(dòng)H距離后，金屬棒以速度v勻速運(yùn)動(dòng)。求：（導(dǎo)軌電阻不計(jì))(1)金屬棒αb以速度v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)兩端的電勢(shì)差Uab；（2）物塊運(yùn)動(dòng)H距離過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱QR.17．如圖所示，一面積為S的單匝圓形金屬線圈與阻值為R的電阻連接成閉合電路，不計(jì)圓形金屬線圈及導(dǎo)線的電阻.線圈內(nèi)存在一個(gè)方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均勻增加且變化率為k的磁場(chǎng)Bt，電阻R兩端并聯(lián)一對(duì)平行金屬板M、N，兩板間距為d，N板右側(cè)xOy坐標(biāo)系(坐標(biāo)原點(diǎn)O在N板的下端)的第一象限內(nèi)，有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界OA和y軸的夾角∠AOy＝45°,AOx區(qū)域?yàn)闊o(wú)場(chǎng)區(qū)。在靠近M板處的P點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的粒子（不計(jì)重力），經(jīng)過(guò)N板的小孔，從點(diǎn)Q（0,L）垂直y軸進(jìn)入第一象限，經(jīng)OA上某點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，最后垂直x軸離開(kāi)第一象限。求：(1)平行金屬板M、N獲得的電壓U；(2）粒子到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度大小；(3）yOA區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;(4)粒子從P點(diǎn)射出至到達(dá)x軸的時(shí)間。18．圖所示為一個(gè)小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖,其矩形線圈的長(zhǎng)度，寬度，共有匝，總電阻，可繞與磁場(chǎng)方向垂直的對(duì)稱軸轉(zhuǎn)動(dòng)．線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，與線圈兩端相連的金屬滑環(huán)上接一個(gè)“，”的燈泡，當(dāng)線圈以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小燈泡消耗的功率恰好為．（不計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸與電刷的摩擦）(）推導(dǎo)發(fā)電機(jī)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值的表達(dá)式（其中表示線圈的面積）．(）求線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度．（）線圈以上述角速度轉(zhuǎn)動(dòng)周過(guò)程中發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能．19．如圖是一種配有小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)和光電池的新型路燈，其功率為120W。該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的線圈由風(fēng)葉直接帶動(dòng),其產(chǎn)生的電流可視為正弦交流電。已知風(fēng)葉的半徑為r＝1m，風(fēng)能的利用效率為η1＝4％,風(fēng)力發(fā)電機(jī)的線圈共有N＝200匝,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0。1T，線圈的面積為S1＝0。2m2,空氣的密度為ρ＝1.3kg/m3，太陽(yáng)垂直照射到地面上單位面積上的功率為1kw,如果光電池板垂直太陽(yáng)光方向的平均受光面積為S＝1m2，光能的利用效率為η2＝20%，π取3，結(jié)果保留2位有效數(shù)字。(1）若某天是無(wú)風(fēng)的晴天，太陽(yáng)光照6小時(shí)，則太陽(yáng)能光電池產(chǎn)生的電能可使路燈正常工作多少小時(shí)？（2）如果在某天晚上，有8m/s的風(fēng)速持續(xù)刮風(fēng)6小時(shí)，則風(fēng)機(jī)所發(fā)的電可供路燈正常工作多少小時(shí)？（3）如果在一有風(fēng)的晴天,經(jīng)3小時(shí)的光照和風(fēng)吹,路燈可正常工作7小時(shí)，則風(fēng)速為多大？若通過(guò)交流電表測(cè)得風(fēng)力發(fā)電機(jī)線圈的電流強(qiáng)度為1A,則此時(shí)風(fēng)葉的轉(zhuǎn)速為多少？20．發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)具有裝置上的類似性，源于它們機(jī)理上的類似性.直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)的工作原理可以簡(jiǎn)化為如圖1、圖2所示的情景.在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩根光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi)，相距為L(zhǎng)，電阻不計(jì).電阻為R的金屬導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上,與軌道接觸良好,以速度v（v平行于MN）向右做勻速運(yùn)動(dòng).圖1軌道端點(diǎn)MP間接有阻值為r的電阻，導(dǎo)體棒ab受到水平向右的外力作用。圖2軌道端點(diǎn)MP間接有直流電源，導(dǎo)體棒ab通過(guò)滑輪勻速提升重物,電路中的電流為I。（1）求在Δt時(shí)間內(nèi)，圖1“發(fā)電機(jī)”產(chǎn)生的電能和圖2“電動(dòng)機(jī)”輸出的機(jī)械能.(2)從微觀角度看,導(dǎo)體棒ab中的自由電荷所受洛倫茲力在上述能量轉(zhuǎn)化中起著重要作用。為了方便，可認(rèn)為導(dǎo)體棒中的自由電荷為正電荷.a．請(qǐng)?jiān)趫D3(圖1的導(dǎo)體棒ab)、圖4（圖2的導(dǎo)體棒ab）中，分別畫(huà)出自由電荷所受洛倫茲力的示意圖。b．我們知道，洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功。那么，導(dǎo)體棒ab中的自由電荷所受洛倫茲力是如何在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中起到作用的呢？請(qǐng)以圖2“電動(dòng)機(jī)”為例，通過(guò)計(jì)算分析說(shuō)明.

參考答案1．(1)；(2)0.24s;（3）2.8J．【解析】試題分析：（1）對(duì)車和物體受力分析,由牛頓第二定律可以求得加速度的大?。唬?)有推力F時(shí)，車和物體都做加速運(yùn)動(dòng)，由速度公式可以求得撤去力F時(shí)兩者各自的速度;撤去力F后車減速，物體繼續(xù)做加速運(yùn)動(dòng),由速度公式可以求得兩者達(dá)到相同速度時(shí)的時(shí)間；（3）由位移公式求出各自的位移,然后由摩擦力產(chǎn)生熱量的公式即可求出．（1)分別對(duì)小車和物體受力分析，由牛頓第二定律可得,物塊的加速度:小車的加速度：代入數(shù)據(jù)解得：2．(）．（）．【解析】(）初始狀態(tài)時(shí)物體處于平衡狀態(tài)，則有：，代入數(shù)據(jù)計(jì)算得出；（）．設(shè)物體運(yùn)動(dòng)微小位移的過(guò)程中加速度為，根據(jù)牛頓第二定律有：．根據(jù)圖象可以知道，聯(lián)立計(jì)算得出：；彈簧發(fā)生拉伸形變時(shí)，上述結(jié)論仍成，可見(jiàn)物體做加速度的加速直線運(yùn)動(dòng)．根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知物體的速度大小隨變化的表達(dá)式為：代入數(shù)據(jù)計(jì)算得出：；．物體位移后撤去拉力,此后物體上滑過(guò)程中彈力隨形變量的圖象如下圖所示；物體上滑過(guò)程中克服彈力所做的功對(duì)應(yīng)右上圖中的面積，即．3．(1）300（2）（3）【解析】（1)設(shè)細(xì)繩對(duì)B的拉力為T(mén)．以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力,作出力圖如圖1，由平衡條件可得:

Fcos30°=Tcosθ①

Fsin30+Tsinθ=mg②

代入解得，，即θ=30°

（3)以木塊和小球組成的整體為研究對(duì)象，分析受力情況，如圖2．再平衡條件得

Fcosα=f

N+Fsinα=（M+m)g

又f=μN(yùn)

聯(lián)立得當(dāng)時(shí)，F(xiàn)有最小值，F(xiàn)=4．(1)55s（2)2.7×105N【解析】試題分析：飛機(jī)先以加速度g減速上升，再以加速度g加速下降,判斷速度達(dá)到350m/s與離地2000m哪一個(gè)先到則結(jié)束訓(xùn)練周期，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式計(jì)算即可。(1)上升時(shí)間：，上升高度為:，豎直下落速度達(dá)到時(shí)，下落高度：,此時(shí)飛機(jī)離地高度為，所以,飛機(jī)一次上下為航天員創(chuàng)造的完全失重的時(shí)間為：；(2)飛機(jī)離地4500m〉2875m，仍處于完全失重狀態(tài)，飛機(jī)自由下落的高度為，此時(shí)飛機(jī)的速度為，由于飛機(jī)加速度為g，所以推力F應(yīng)與空氣阻力大小相等，即.點(diǎn)晴：解決本題的關(guān)鍵是分析清楚飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)情況,然后對(duì)其運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式計(jì)算，注意判定速度與高度限制誰(shuí)先達(dá)到是關(guān)鍵.5．(1)4m/s2（2）物體1不會(huì)從長(zhǎng)木板右端落下；（3）物體1在長(zhǎng)木板2的最左端.（3）此后,假設(shè)物體123相對(duì)靜止，，物體1受到的靜摩擦力為Ff1=ma=3。3N＞Ff=μmg=2N，故假設(shè)不成立,則知物體1和物體2相對(duì)滑動(dòng)，整體下落高度h=H—x2，根據(jù)，物體1的位移，由以上各式得h—x3=1m,故物體1在長(zhǎng)木板2的最左端.點(diǎn)晴：本題是牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合，邊計(jì)算邊分析,抓住臨界狀態(tài)：速度相等是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。6．1。5L7．（1)F=mg0；(2）；(3）?！窘馕觥浚?）質(zhì)量為的物體在兩極所受地球的引力等于其所受的重力，即．（2)設(shè)地球的質(zhì)量為，半徑為，在赤道處隨地球做圓周運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量為，物體在赤道處隨地球自轉(zhuǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期,軌道半徑等于地球半徑,根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律有，從受力上分析知:在赤道上的物體所受地球的引力大小等于其在兩極所受的重力解得：．（3）因?yàn)樗?，又因地球的體積所以．綜上所述本題答案是：(1)；(2)；（3)8．（1)(2）2l（3）a.b。（3）討論：①當(dāng)l<L〈2l時(shí)，滑塊在滑板上一直減速到右端，設(shè)此時(shí)的速度為vC,對(duì)物塊由動(dòng)能定理得⑦

解得所以克服摩擦力所做的功=②

當(dāng)2l≤L≤5l時(shí)，滑塊與滑板最終一起運(yùn)動(dòng)至滑板與C相碰，碰后滑塊在滑板上繼續(xù)做減速運(yùn)動(dòng)到右端，設(shè)此時(shí)的速度為vC1，對(duì)物塊由動(dòng)能定得:⑨解得〉0

所以克服摩擦力所做的功9．(1）；(2）；（3）（3)兩物體減速到零的時(shí)間此過(guò)程皮帶向左的位移摩擦為反向運(yùn)動(dòng),生熱的相對(duì)位移為兩著之和聯(lián)立解得：【點(diǎn)睛】考查牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律、動(dòng)量守恒定律、動(dòng)能定理及摩擦力做功產(chǎn)生的熱量．注意求熱量時(shí)滑塊相對(duì)傳送帶的位移,同時(shí)動(dòng)量守恒定律關(guān)注方向．10．（1)（2),（3）【解析】（1)設(shè)B球剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)帶電系統(tǒng)速度為v1，由動(dòng)能定理得2qEL＝?2mv12

解得

（2)帶電系統(tǒng)向右運(yùn)動(dòng)分三段：B球進(jìn)入電場(chǎng)前、帶電系統(tǒng)在電場(chǎng)中、A球出電場(chǎng)．

設(shè)A球出電場(chǎng)的最大位移為x，由動(dòng)能定理得2qEL—qEL—3qEx=0

解得x＝

則：s總=

B球從剛進(jìn)入電場(chǎng)到帶電系統(tǒng)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到速度第一次為零時(shí)位移為L(zhǎng)

其電勢(shì)能的變化量為△Ep＝?W＝3qE?L＝4qEL

11．（1）(2）（3）【解析】(1)如圖所示，粒子a、b在磁場(chǎng)中均速轉(zhuǎn)過(guò)90°，平行于金屬板進(jìn)入電場(chǎng)．由幾何關(guān)系可得:，rb=d①由牛頓第二定律可得②③解得：，(3）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同,a、b同時(shí)離開(kāi)Ⅰ磁場(chǎng)，a比b進(jìn)入電場(chǎng)落后時(shí)間⑦故粒子b在t=0時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)．由于粒子a在電場(chǎng)中從O2射出，在電場(chǎng)中豎直方向位移為0，故a在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間ta是周期的整數(shù)倍，由于vb=2va，b在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是，可見(jiàn)b在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是半個(gè)周期的整數(shù)倍即⑧⑨粒子b在內(nèi)豎直方向的位移為⑩粒子在電場(chǎng)中的加速度由題知粒子b能穿出板間電場(chǎng)應(yīng)滿足ny≤d解得【點(diǎn)睛】本題考查了帶電粒子在電場(chǎng)與磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，分析清楚粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程、作出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡是正確解題的關(guān)鍵，應(yīng)用牛頓第二定律、粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式、牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可正確解題．12．(1）與AB；（2）①93。2%，②1190W．由閉合電路歐姆定律，得代入數(shù)據(jù)并整理,得R21min﹣264R1min+8800=0解得R1min=39.1Ω(另一解大于220Ω，不合題意,舍去)這時(shí)并聯(lián)電阻所以電可能的最大輸出功率為點(diǎn)睛:解本題要知道兩點(diǎn)：當(dāng)電阻絲并聯(lián)電阻R總電阻最大時(shí)，電源達(dá)到的效率最高；電阻絲的一個(gè)支路的電阻為允許的最小值，其電流恰達(dá)到額定電流時(shí),這時(shí)并聯(lián)電阻絲達(dá)到允許的最大功率．13．(1）；（2）；（3）。（2）設(shè)cd棒下滑距離為x時(shí)，ab棒產(chǎn)生的焦耳熱Q，此時(shí)回路中總焦耳熱為2Q。根據(jù)能量守恒定律,有解得下滑距離根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值感應(yīng)電流平均值通過(guò)cd棒橫截面的電荷量（3）若回路中沒(méi)有感應(yīng)電流，則cd棒勻加速下滑,加速度為初始狀態(tài)回路中磁通量一段時(shí)間后，cd棒下滑距離此時(shí)回路中磁通量回路中沒(méi)有感應(yīng)電流,則,即由上可得磁感應(yīng)強(qiáng)度代入數(shù)據(jù)得，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為考點(diǎn)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象的綜合應(yīng)用14．（1）(2)（3)在豎直方向有：解得：，（2)在ABEF區(qū)域．對(duì)物體進(jìn)行受力分析,在豎直方向有:2qE=mg物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有：,在BCGF區(qū)域，物體做類平拋運(yùn)動(dòng)，有：，在Q點(diǎn)豎直方向速度為：則Q點(diǎn)速度為：，與水平方向夾角為45°

在CDHG區(qū)域由于2qE=mg對(duì)物體進(jìn)行受力分析,mg，與水平方向夾角為45°,與