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高考物理二轮复习计算题专练(八)

高考物理二轮复习计算题专练(八)
高考物理二轮复习计算题专练(八)

计算题专练(八)

1.如图1甲所示,滑块与足够长的木板叠放在光滑水平面上,开始时均处于静止状态.作用于滑块的水平力F 随时间t 变化图象如图乙所示,t =

2.0 s 时撤去力F ,最终滑块与木板间无相对运动.已知滑块质量m =2 kg ,木板质量M = 1 kg ,滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,取g =10 m/s 2

.求:

图1

(1)t =0.5 s 时滑块的速度大小;

(2)0~2.0 s 内木板的位移大小;

(3)整个过程中因摩擦而产生的热量.

答案 见解析

解析 (1)木板M 的最大加速度a m =μmg M

=4 m/s 2,滑块与木板保持相对静止时的最大拉力 F m =(M +m )a m =12 N

即F 为6 N 时,M 与m 一起向右做匀加速运动

对整体分析有:F =(M +m )a 1

v 1=a 1t 1

代入数据得:v 1=1 m/s

(2)对M :0~0.5 s ,x 1=12

a 1t 21 0.5~2 s ,μmg =Ma 2

x 2=v 1t 2+12

a 2t 22 则0~2 s 内木板的位移x =x 1+x 2=6.25 m

(3)对滑块:

0.5~2 s ,F -μmg =ma 2′ 0~2 s 时滑块的位移x ′=x 1+(v 1t 2+12

a 2′t 22) 在0~2 s 内m 与M 相对位移Δx 1=x ′-x =2.25 m

t =2 s 时木板速度v 2=v 1+a 2t 2=7 m/s

滑块速度v 2′=v 1+a 2′t 2=10 m/s

撤去F 后,对M :μmg =Ma 3 对m :-μmg =ma 3′

当滑块与木板速度相同时保持相对静止,即v 2+a 3t 3=v 2′+a 3′t 3

解得t 3=0.5 s

该段时间内,M 位移x 3=v 2t 3+12a 3t 23 m 位移x 3′=v 2′t 3+1

2

a 3′t 23 相对位移Δx 2=x 3′-x 3=0.75 m

整个过程中滑块在木板上滑行的相对位移Δx =Δx 1+Δx 2=3 m

系统因摩擦产生的热量Q =μmg ·Δx =12 J.

2.如图2所示,以O 为圆心、半径为R 的圆形区域内存在垂直圆面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场,一粒子源位于圆周上的M 点,可向磁场区域内垂直磁场沿各个方向发射质量为m 、电荷量为-q 的粒子,不计粒子重力,N 为圆周上另一点,半径OM 和ON 间的夹角为θ,且满足tan θ

2=0.5.

图2

(1)若某一粒子以速率v 1=

qBR m

,沿与MO 成60°角斜向上方射入磁场,求此粒子在磁场中运动的时间;

(2)若某一粒子以速率v 2,沿MO 方向射入磁场,恰能从N 点离开磁场,求此粒子的速率v 2;

(3)若由M 点射入磁场各个方向的所有粒子速率均为v 2,求磁场中有粒子通过的区域面积. 答案 见解析

解析 (1)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,设轨迹半径为r 1,由

牛顿第二定律可得qv 1B =mv 21r 1 解得:r 1=mv 1qB

=R 粒子沿与MO 成60°角方向射入磁场,设粒子从区域边界P 射出,其运动轨迹如图甲所示.由图中几何关系可知粒子轨迹所对应的圆心角为α=150°,

方法1:故粒子在磁场中的运动时间

t =αr 1v 1=mαqB =5m π6qB

方法2:粒子运动周期T =2πm Bq

粒子在磁场中的运动时间t =150°360°

T 得t =5m π6qB

(2)粒子以速率v 2沿MO 方向射入磁场,在磁场中做匀速圆周运动,恰好从N 点离开磁场,其运动轨迹如图乙,设粒子轨迹半径为r 2 ,由图中几何关系可得:

r 2=R tan θ2=12

R

由牛顿第二定律可得

qv 2B =mv 22r 2

解得粒子的速度

v 2=qBr 2m =qBR 2m

(3)粒子沿各个方向以v 2进入磁场做匀速圆周运动时的轨迹半径都为r 2,且不变.由图丙可知,粒子在磁场中通过的面积S 等于以O 3为圆心的扇形MO 3O 的面积S 1、以M 为圆心的扇形MOQ 的面积S 2和以O 点为圆心的圆弧MQ 与直线MQ 围成的面积S 3之和.

S 1=12π(R 2)2=πR 2

8 S 2=1

6

πR 2

S 3=16πR 2-12×R ×R 2tan 60°=16πR 2-34

R 2 则S =1124πR 2-34

R 2.

2021届高考物理人教版二轮复习 计算题精解训练 机械波 作业(12) 含解析

2021届高考物理二轮复习计算题精解训练 (12)机械波 1.如图是一列横波在某一时刻的波形图像。已知这列波的频率为5 Hz ,此时0.5 m x =处的质点正向 y 轴正方向振动,可以推知: (1)这列波正在沿轴哪个方向方向传播; (2)波速大小是多少; (3)该质点1 s 内通过的路程是多少。 2.一列沿 x 轴传播的简谐横波,在0t =时刻的波形如图实线所示,在1=0.2 s t 时刻的波形如图虚线所示: (1)若波向 x 轴负方向传播,求该波的最小波速; (2)若波向 x 轴正方向传播,且1t T <,求 2 m x =处的 P 质点第一次出现波峰的时刻。 3.简谐横波沿 x 轴传播,M N 、是 x 轴上两质点,如图甲是质点 N 的振动图象.图乙中实线是 3 s t =时刻的波形图象,质点 M 位于8 m x =处,虚线是再过t ?时间后的波形图象.图中两波峰间距离7.0 m x ?=.求 (1)波速大小和方向; (2)时间t ?.

4.如图所示、一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,实线和虚线分别为10 s t =时与2 2 s t =时的波形图像,已知该波中各个质点的振动周期大于4 s 。求: (i)该波的传播速度大小; (ii)从10 s t =开始计时,写出 1 m x =处质点的振动方程。 5.如图,在平静的湖面上有相距12 m 的B C 、两片小树叶,将一枚小石子投到B C 、连线左侧的 O 点, 6 m OB =,经过24 s ,第1个波峰传到树叶 B 时,第13个波峰刚好在 O 点形成。求: (ⅰ)这列水波的波长和水波的频率; (ⅱ)从第1个波峰传到树叶 B 算起,需要多长时间 C 树叶开始振动。 6.如图所示,图甲为一列简谐横波在2s t =时的图象,Q 为4m x =处的质点,P 为11m x =处的质点,图乙为质点P 的振动图象。 (1)求质点P 的振动方程及该波的传播速度; (2)2s t =后经过多长时间Q 点位于波峰?

高考物理超经典力学题集萃

高考物理经典力学计算题集萃 =10m/s沿x1.在光滑的水平面内,一质量m=1kg的质点以速度v 0 轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F=5N作用,直线OA与x轴成37°角,如图1-70所示,求(1)如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点,则质点从O点到P点所经历的时间以及P的坐标;(2)质点经过P点 时的速度. 2.如图1-71甲所示,质量为1kg的物体置于固定斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,1s末后将拉力撤去.物体运动的v-t图象如图1-71乙,试求拉力F. 3.一平直的传送带以速率v=2m/s匀速运行,在A处把物体轻轻地放到传送带上,经过时间t=6s,物体到达B处.A、B相距L=10m.则物体在传送带上匀加速运动的时间是多少?如果提高传送带的运行速率,物体能较快地传送到B处.要让物体以最短的时间从A处传送到B处,说明并计算传送带的运行速率至少应为多大?若使传送带的运行速率在此基础上再增大1倍,则物体从A传送到B的时间又是多少? 4.如图1-72所示,火箭内平台上放有测试仪器,火箭从地面起动后,以加速度g/2竖直向上匀加速运动,升到某一高度时,测试仪器对平台的压力为起动前压力的17/18,已知地球半径为R,求火箭此时离地面的高度.(g为地面附近的重力加速度) 5.如图1-73所示,质量M=10kg的木楔ABC静止置于粗糙水平地面上,摩擦因素μ=0.02.在木楔的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s.在这过程中木楔没有动.求地面对木楔的摩擦力的大小和方向.(重力加速度取g=10/m·s2) 6.某航空公司的一架客机,在正常航线上作水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流的作用,使飞机在10s内高度下降1700m造成众多乘客和机组人员的伤害事故,如果只研究飞机在竖直方向上的运动,且假定这一运动是匀变速直线运动.试计算: (1)飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方向怎样? (2)乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力,才能使乘客不脱离座椅?(g取10m/s2) (3)未系安全带的乘客,相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人

高考物理复习计算题专练

计算题专练(一) [近四年全国Ⅰ卷计算题涉及的考点与内容] 年份第24题分值第25题分值 2013年运动学(两辆玩具小车牵 连运动问题) 13分电磁感应(滑轨、动力学)19分 2014年运动学(公路上两车安全 距离问题) 12分 类平抛运动、带电粒子在 电场中运动(动力学) 20分 2015年电路和力学问题(安培力 作用下导体棒平衡) 12分 板块模型:两物体多阶段 匀变速运动组合问题(动 力学) 20分 2016年(乙卷)(双棒模型+三角体)电 磁感应定律应用、力的平 衡方程 14分 (轻弹簧+斜面+光滑圆 弧轨道)平抛运动、牛顿 定律、动能定理 18分 例题展示 1.(2016·全国乙卷·24)如图1,两固定的绝缘斜面倾角均为θ,上沿相连.两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(仅标出c端)长度均为L,质量分别为2m和m;用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca,并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上,使两金属棒水平.右斜面上存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上,已知两根导线刚好不在磁场中,回路电阻为R,两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g,已知金属棒ab匀速下滑.求: 图1 (1)作用在金属棒ab上的安培力的大小; (2)金属棒运动速度的大小. 解析(1)由于ab、cd棒被平行于斜面的导线相连,故ab、cd速度总是相等,cd也做匀速直线运动.设导线的张力的大小为F T,右斜面对ab棒的支持力的大小为F N1,作用在ab棒上的安培力的大小为F,左斜面对cd棒的支持力大小为F N2,对于ab棒,受力分析如图甲所示,由力的平衡条件得

备战2020年高考物理计算题专题复习《向心力的计算》(解析版)

《向心力的计算》 一、计算题 1.如图所示,长为L的细绳一端与一质量为m的小球可看成质点 相连,可绕过O点的水平转轴在竖直面内无摩擦地转动.在最 低点a处给一个初速度,使小球恰好能通过最高点完成完整的圆 周运动,求: 小球过b点时的速度大小; 初速度的大小; 最低点处绳中的拉力大小. 2.如图所示,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直 轨道相切,半径,物块A以的速度滑入圆轨道,滑过最高点Q,再沿圆轨道滑出后,与直轨上P处静止的物块B碰撞,碰后粘在一起运动。P点左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段,光滑段交替排列,每段长度都为。物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为,A、B的质量均为重力加速度g 取;A、B视为质点,碰撞时间极短。 求A滑过Q点时的速度大小V和受到的弹力大小F; 若碰后AB最终停止在第k个粗糙段上,求k的数值; 求碰后AB滑至第n个光滑段上的速度与n的关系式。

3.如图所示,一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道,管道里有一个直径略小于管 道内径的小球,小球在管道内做圆周运动,从B点脱离后做平抛运动,经过秒后又恰好垂直与倾角为的斜面相碰到。已知圆轨道半径为,小球的质量为,g取求 小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离 小球经过圆弧轨道的B点时,受到轨道的作用力的大小和方向? 小球经过圆弧轨道的A点时的速率。 4.如图所示,倾角为的粗糙平直导轨与半径为R的光 滑圆环轨道相切,切点为B,整个轨道处在竖直平面内。一 质量为m的小滑块从轨道上离地面高为的D处无初速 下滑进入圆环轨道,接着小滑块从圆环最高点C水平飞出, 恰好击中导轨上与圆心O等高的P点,不计空气阻力。求: 小滑块在C点飞出的速率; 在圆环最低点时滑块对圆环轨道压力的大小; 滑块与斜轨之间的动摩擦因数。

2020高考物理计算题专题训练含答案

计算题 1.为了使航天员能适应在失重环境下是的工作和生活,国家航天局组织对 航天员进行失重训练。故需要创造一种失重环境;航天员乘坐到民航客机 上后,训练客机总重5×104kg,以200m/s速度沿300倾角爬升到7000米 高空后飞机向上拉起,沿竖直方向以200m/s 的初速度向上作匀减速直线 运动,匀减速的加速度为g,当飞机到最高点后立即掉头向下,仍沿竖直 方向以加速度为g加速运动,在前段时间内创造出完全失重,当飞机离地 2000米高时为了安全必须拉起,后又可一次次重复为航天员失重训练。若 飞机飞行时所受的空气阻力f=Kv(k=900N·s/m),每次飞机速度达到 350m/s 后必须终止失重训练(否则Array飞机可能失速)。 求:(1)飞机一次上下运动为航天员创 造的完全失重的时间。 (2)飞机下降离地4500米时飞机 发动机的推力(整个运动空间重力加速 度不变)。 (3)经过几次飞行后,驾驶员想在保持其它不变,在失重训练时间不 变的情况下,降低飞机拉起的高度(在B点前把飞机拉起)以节约燃油, 若不考虑飞机的长度,计算出一次最多能节约的能量。

2.如图所示是一种测定风速的装置,一个压力传感器固定在竖直墙上,一弹簧一端固定在传感器上的M 点,另一端N 与导电的迎风板相连,弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属细杆上,弹簧是不导电的材料制成的。测得该弹簧的形变量与压力传感器示数关系见下表。 迎风板面积S =0.50m 2,工作时总是正对着风吹来的方向。电路的一端与迎风板相连,另一端在M 点与金属杆相连。迎风板可 在金属杆上滑动,且与金属杆接触良好。定值电阻R =1.0Ω,电源的电动势E =12V ,内阻r =0.50Ω。闭合开关,没有风吹时,弹簧处于原长L 0=0.50m ,电压 传感器的示数U 1=3.0V ,某时刻由于风吹迎风板,电压传感器的示数变为 U 2=2.0V 。求: (1)金属杆单位长度的电阻; 形变量(m ) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 压 力(N ) 0 130 260 390 520

2019届高考物理二轮复习 计算题题型专练(五)电磁感应规律的综合应用

计算题题型专练(五) 电磁感应规律的综合应用 1.如图所示,两根间距为L =0.5 m 的平行金属导轨,其cd 左侧水平,右侧为竖直的1 4圆 弧,圆弧半径r =0.43 m ,导轨的电阻与摩擦不计,在导轨的顶端接有R 1=1.5 Ω的电阻,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,现有一根电阻R 2=10 Ω的金属杆在水平拉力作用下,从图中位置ef 由静止开始做加速度a =1.5 m/s 2 的匀加速直线运动,金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,开始运动的水平拉力F =1.5 N ,经2 s 金属杆运动到cd 时撤去拉力,此时理想电压表的示数为1.5 V ,此后金属杆恰好能到达圆弧最高点ab ,g =10 m/s 2 ,求: (1)匀强磁场的磁感应强度大小; (2)金属杆从cd 运动到ab 过程中电阻R 1上产生的焦耳热。 解析 (1)金属杆运动到cd 时,由欧姆定律可得 I =U R 1 =0.15 A 由闭合电路的欧姆定律可得E =I (R 1+R 2)=0.3 V 金属杆的速度v =at =3 m/s 由法拉第电磁感应定律可得E =BLv ,解得B =0.2 T (2)金属杆开始运动时由牛顿第二定律可得F =ma ,解得 m =1 kg 金属杆从cd 运动到ab 的过程中,由能量守恒定律可得Q =12 mv 2 -mgr =0.2 J 。

故Q= R1 R1+R2 Q=0.15 J。 答案(1)0.2 T (2)0.15 J 2.如图所示,两条间距L=0.5 m且足够长的平行光滑金属直导轨,与水平地面成α=30°角固定放置,磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场方向垂直导轨所在的斜面向上,质量m ab =0.1 kg、m cd=0.2 kg的金属棒ab、cd垂直导轨放在导轨上,两金属棒的总电阻r=0.2 Ω,导轨电阻不计。ab在沿导轨所在斜面向上的外力F作用下,沿该斜面以v=2 m/s的恒定速度向上运动。某时刻释放cd,cd向下运动,经过一段时间其速度达到最大。已知重力加速度g=10 m/s2,求在cd速度最大时,求: (1)abcd回路的电流强度I以及F的大小; (2)abcd回路磁通量的变化率以及cd的速率。 解析(1)以cd为研究对象,当cd速度达到最大值时,有:m cd g sin α=BIL① 代入数据,得:I=5 A 由于两棒均沿斜面方向做匀速运动,可将两棒看作整体,作用在ab上的外力:F=(m ab +m cd)g sin α② (或对ab:F=m ab g sin α+BIL) 代入数据,得:F=1.5 N (2)设cd达到最大速度时abcd回路产生的感应电动势为E,根据法拉第电磁感应定律,

2020届高考物理计算题复习《竖直上抛运动》(解析版)

《竖直上抛运动》 计算题 在竖直井的井底,将一物块以 的速度竖直向上抛出,物块在上升过程 中做加速度大小 的匀减速直线运动,物块上升到井口时被人接住,在 被人接住前1s 内物块的位移 求: 物块从抛出到被人接住所经历的时间; 此竖直井的深度. 原地纵跳摸高是篮球和羽毛球重要的训练项目。已知质量 的运动员原地 摸高为 米,比赛过程中,该运动员先下蹲, 重心下降 米,经过充分调整后, 发力跳起摸到了 米的高度。假设运动员起跳过程为匀加速运动,忽略空气阻 力影响,g 取 求: 1. 如图甲所示,将一小球从地面上方 气阻力,上升和下降过程中加速度不变, 小球从抛出到上升至最高点所需的时间 小球从抛出到落地所需的时间 t; 在图乙中画出小球从抛出到落地过程中的 处以 的速度竖直上抛,不计空 g 取 ,求: 图象。 2. 3.

该运动员离开地面时的速度大小为多少; 起跳过程中运动员对地面的压力; 从开始起跳到双脚落地需要多少时间? 4. 气球以的速度匀速上升,当它上升到离地面40m高处,从气球上落下一个物 体.不计空气阻力,求物体落到地面需要的时间;落到地面时速度的大小. 5.小运动员用力将铅球以的速度沿与水平方向成 方向推出,已知铅球出手点到地面的高度为 求: 铅球出手后运动到最高点所需时间; 铅球运动的最高点距地面的高度H ; 铅球落地时到运动员投出点的水平距离x.

6. 气球下挂一重物,以的速度匀速上升,当到达离地高度处时, 悬挂重物的绳子突然断裂,空气阻力不计,g取则求: 绳断后物体还能向上运动多高? 绳断后物体再经过多长时间落到地面。 落地时的速度多大? 7.气球下挂一重物,以的速度匀速上升,当到达离地高度 处时,悬挂重物的绳子突然断裂,那么重物经多长时间落 到地面?落地时的速度多大?空气阻力不计,g取。 8.气球以的速度匀速上升,在离地面75m高处从气球上掉落一个物体,结果气 球便以加速度向上做匀加速直线运动,不计物体在下落过程中受到的 空气阻力,问物体落到地面时气球离地的高度为多少?

高考物理物理学史知识点经典测试题含答案(2)

高考物理物理学史知识点经典测试题含答案(2) 一、选择题 1.下列叙述正确的是() A.开普勒三定律都是在万有引力定律的基础上推导出来的 B.爱伊斯坦根据他对麦克斯韦理论的研究提出光速不变原理,这是狭义相对论的第二个基本假设 C.伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证 D.红光由空气进入水中,波长变长,颜色不变 2.了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要。以下符合史实的是( ) A.焦耳发现了电流的磁效应 B.法拉第发现了电磁感应现象,并总结出了电磁感应定律 C.惠更斯总结出了折射定律 D.英国物理学家托马斯杨利用双缝干涉实验首先发现了光的干涉现象 3.在物理学建立、发展的过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步,关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是() A.古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定,伽利略在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断,使亚里士多德的理论陷入了困境 B.德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行了多年研究,得出了万有引力定律 C.英国物理学家卡文迪许利用“卡文迪许扭秤”首先较准确的测定了静电力常量 D.牛顿首次提出“提出假说,数学推理实验验证,合理外推”的科学推理方法 4.科学发现或发明是社会进步的强大推动力,青年人应当崇尚科学在下列关于科学发现或发明的叙述中,存在错误的是 A.安培提出“分子电流假说”揭示了磁现象的电本质 B.库仑发明了“扭秤”,准确的测量出了带电物体间的静电力 C.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电与磁的联系 D.法拉第经历了十年的探索,实现了“电生磁”的理想 5.关于物理学家做出的贡献,下列说法正确的是() A.奥斯特发现了电磁感应现象 B.韦伯发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系 C.洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律 D.安培观察到通电螺旋管和条形磁铁的磁场很相似,提出了分子电流假说 6.理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验,其中有一个是经验事实,其余是推论。 ①减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来原来释放时的高度。 ②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面。 ③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度。 ④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面作持续的匀速运动。

高考物理计算题专项练习(轨道型)

高三物理计算题专练(轨道类) 1.如图所示,质量为m=0.10kg的小物块以初速度v0=4.0m/s,在粗糙水平桌面上做直线运动,经时间t=0.4s后以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上。已知物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,桌面离地高h=0.45m,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。求: (1)小物块飞离桌面时的速度大小v。 (2)小物块落地点距飞出点的水平距离s。 2.如图所示,一滑板爱好者总质量(包括装备)为50kg,从以O为圆心,半径为R=1.6m光滑圆弧轨道的A点(α=60°)由静止开始下滑,到达轨道最低点B后(OB在同一竖直线上),滑板爱好者沿水平切线飞出,并恰好从C点以平行斜面方向的速度进入倾角为37°的斜面,若滑板与斜面的动摩擦因数为μ=0.5,斜面长s=6m,(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求: (1)滑板爱好者在B、C间运动的时间。 (2)滑板爱好者到达斜面底端时的速度大小。 3.学校科技节上,同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置,原理如图甲,AC段是水平放置的同一木板;CD段是竖直放置的光滑半圆弧轨道,圆心为O,半径R=0.2m;MN是与O点处在同一水平面的平台;弹簧的左端固定,右端放一可视为质点、质量m=0.05kg的弹珠P,它紧贴在弹簧的原长处B点;对弹珠P施加一水平外力F,缓慢压缩弹簧,在这一过程中,所用外力F与弹簧压缩量x的关系如图乙所示。已知BC段长L=1.2m,EO间的距离s=0.8m。计算时g取10m/s2,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。压缩弹簧释放弹珠P后,求:

(1)弹珠P通过D点时的最小速度v D; (2)弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点,它通过C点时的速度v C; (3)当缓慢压缩弹簧到压缩量为x0时所用的外力为8.3N,释放后弹珠P能准确击中平台MN 上的目标E点,求压缩量x0。 4.一长l=0.80m的轻绳一端固定在O点,另一端连接一质量m=0.10kg的小球,悬点O距离水平地面的高度H=1.00m。开始时小球处于A点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示。让小球从静止释放,当小球运动到B点时,轻绳碰到悬点O正下方一个固定的钉子P时立刻断裂。不计轻绳断裂的能量损失,重力加速度g取10m/s2。求: (1)当小球运动到B点时的速度大小。 (2)绳断裂后球从B点抛出并落在水平地面的C点,求C点与B点之间的水平距离。 (3)若OP=0.6m,轻绳碰到钉子P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂,求轻绳能承受的最大拉力。

2020高考物理计算题专题练习题含答案

计算题 1.如图所示的电路中,用电动势E=6V,内阻不计的电池组向电阻R0=20Ω,额电压U0=4.5V的灯泡供电,求: (1)要使系统的效率不低于η0=0.6,变阻器的阻值及它应承受的最大电流是多大? (2)处于额定电压下的灯泡和电池组的最大可能效率是多少?它们同时适当选择的变阻器如何连接,才能取得最大效率? 2.环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量3 m=?。当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶310kg 时,驱动电机的输入电流I=50A,电压U=300V。在此行驶状态下 ; (1)求驱动电机的输入功率P 电 (2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,求汽车所受阻力与车重的比值(g取10m/s2);

(3)设想改用太阳能电池给该车供电,其他条件不变,求所需的太阳能电池板的最小面积。结合计算结果,简述你对该设想的思考。 已知太阳辐射的总功率260410W P =?,太阳到地球的距离111.510m r =?,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。

3.太阳与地球的距离为1.5×1011m,太阳光以平行光束入射到地面。地球表面2/3的面积被水面所覆盖,太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量W约为1.87×1024J。设水面对太阳辐射的平均反射率为7%,而且将吸收到的35%能量重新辐射出去。太阳辐射可将水面的水蒸发(设在常温、常压下蒸发1 kg水需要2.2×106 J的能量),而后凝结成雨滴降落到地面。 (1)估算整个地球表面的年平均降雨量(以毫米表示,球面积为4πR2 地球的半径R=6.37×106 m)。 (2)太阳辐射到地球的能量中只有约50%到达地面,W只是其中的一部分。太阳辐射到地球的能量没能全部到达地面,这是为什么?请说明二个理由。

高考物理复习计算题专练

计算题专练(一)] 近四年全国Ⅰ卷计算题涉及的考点与内容[分值题分值年份第24题第25两辆玩具小车牵(运动学19分 (滑轨、动力学13分)电磁感应2013年)连运动问题类平抛运动、带电粒子在运动学(公路上两车安全20分分2014年 12)(距离问题)动力学电场中运动两物体多阶段板块模型:安培力电路和力学问题(年12分匀变速运动组合问题(动2015分20)作用下导体棒平衡)力学轻弹簧+斜面+光滑圆电(双棒模型+三角体)(乙卷年2016()力的平磁感应定律应用、弧轨道18)平抛运动、牛顿14分分定律、动能定理衡方程 例题展示abθ仅(上沿相连,1.(2016·全国乙卷·24)如图1两固定的绝缘斜面倾角均为,.两细金属棒maLcdmc;用两根不可伸长的柔软轻导,质量分别为2和))和(仅标出端长度均为标出端abdca并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上,,线将它们连成闭合回路B,方向垂直于斜面向上,已知.使两金属棒水平右斜面上存在匀强磁场,磁感应强度大小为μR,重力加两根导线刚好不在磁场中,回路电阻为,两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为abg求:.速度大小为,已知金属棒匀速下滑 图1 ab上的安培力的大小;作用在金属棒 (1)(2)金属棒运动速度的大小. abcdabcdcd也做匀速由于、、棒被平行于斜面的导线相连,故速度总是相等,(1)解析 FabFab棒上,右斜面对,作用在棒的支持力的大小为直线运动.设导线的张力的大小为N1T FcdFab 棒,受力分析如图甲所示,棒的支持力大小为,对于左斜面对的安培力的大小为,N2由力的平衡条件得 6 / 1 乙甲 mgθμFFF =++2①sin TN1 F mg θcos 2 =②N1cd棒,受力分析如图乙所示,由力的平衡条件得对于

高三物理计算题训练

天津市第一百中学高三物理计算题训练 1、如图所示,质量为1kg的物体静置在水平地面上,现对物体施以水平方向的恒定拉力,1s末将拉力撤 去,物体运动的v—t图象如图所示,试求: (1)在0~3s内物体的位移; (2)滑动摩擦力的大小; (3)拉力的大小。 2、如图所示,在光滑水平面上放有一个长为L的长木板C,在C左端和距左端s处各放有一个小物块A、B,A、B都可视为质点,它们与C之间的动摩擦因数都是μ,A、B、C的质量都是m。开始时B、C静止,A以某一初速度v0向右运动。设B与C之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:⑴A相对于C向右滑动过程中,B与C之间的摩擦力大小。⑵为使A、B能够相碰,A的初速度v0应满足什么条件? v0 A B C 3、如图所示,原来静止在水平面上的长纸带上放有一个质量为m的小金属块A。金属块离纸带左端距离为d,与纸带间动摩擦因数为μ。现用力向右将纸带从金属块下面抽出,设纸带的加速过程极短,可以认为一开始抽动纸带就做匀速运动。求:⑴金属块刚开始运动时所受的摩擦力大小和方向。⑵为了能把纸带从金属 块下面抽出,纸带的速度v应满足什么条件? A v d 4、真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中,若将一个质量为m带正电的小球由静止释放,运动中小球的速度与竖直方向夹角为53o(取sin37o=0.6,cos37o=0.8)。现将该小球从电场中某点以v0=10m/s的初速度竖直向上抛出。求运动过程中 (1)小球受到的电场力的大小和方向; (2)小球从抛出点至最高点的电势能变化量; (3)小球的最小动量的大小和方向。 5、如图所示,质量均为m的A、B两物体,用劲度为k的轻质弹簧相连,A被手用外力F提在空中静止,这时B离地面的高度为h。放手后,A、B下落,若B与地面碰撞后不再反弹,求:A从开始下落到其速度达到最大的过程中,A的重力势能的改变量。 A B h 6、如图所示,竖直的光滑杆上套着一轻质弹簧,弹簧长度为原长时,上端在O 点处。现将质量,m2=3kg 的圆环套在杆上,压缩弹簧,平衡于A点处,A点和O点间距为x0;再将一质量m1=6kg的圆环套在杆上,从距A点3x0处的B点由静止开始下滑并与m2碰撞后粘为一体。它们运动到C处时 速度达到最大值,此时动能E k=19.5J。已知弹簧劲度系数k=300N/m。求: (1)m1在与m2碰撞前瞬间的速度v;

浙江省2019高考物理选考8套计算题题专练附答案

计算题等值练(一) 19.(9分)(2017·宁波市九校高三上学期期末)消防演练时,一质量为60 kg 的消防员从脚离地10 m 的位置,自杆上由静止下滑,整个过程可以简化为先加速运动4 m ,达到最大速度8 m /s 后匀减速到4 m/s 着地,不计空气阻力,重力加速度g 取10 m/s 2,求: (1)消防员减速下滑过程中加速度的大小; (2)消防员减速下滑过程中受到的摩擦力大小; (3)下滑的总时间. 答案 (1)4 m/s 2 (2)840 N (3)2 s 解析 (1)匀减速运动x 2=10 m -x 1=6 m 消防员减速下滑过程中加速度的大小为a 则a =v 12-v 222x 2 =4 m/s 2 (2)由牛顿第二定律F f -mg =ma 得F f =840 N (3)加速下滑时间t 1= x 1 v =x 1 v 1 2 =1 s 减速下滑时间t 2=v 1-v 2 a =1 s 总时间t =t 1+t 2=2 s. 20.(12分)如图1所示,一条带有竖直圆轨道的长轨道水平固定,底端分别与两侧的直轨道相切,半径R =0.5 m .物块A 以v 0=10 m /s 的速度滑入圆轨道,滑过最高点N ,再沿圆轨道滑出,P 点左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段长度都为L =0.2 m .物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ=0.4,A 的质量为m =1 kg (重力加速度g =10 m/s 2,A 可视为质点). 图1 (1)求A 滑过N 点时的速度大小v 和受到的弹力大小; (2)若A 最终停止在第k 个粗糙段上,求k 的数值;

(3)求A 滑至第n 个(n

高考物理-计算题专题突破

计算题专题突破 计算题题型练3-4 1.一列横波在x轴上传播,t1=0和t2=0.005 s时的波形如图中的实线和虚线所示. (1)设周期大于(t2-t1),求波速; (2)设周期小于(t2-t1),并且波速为6 000 m/s,求波的传播方向. 解析:当波传播时间小于周期时,波沿传播方向前进的距离小于一个波长;当波传播时间大于周期时,波沿传播方向前进的距离大于一个波长,这时从波形的变化上看出的传播距离加上n个波长才是波实际传播的距离. (1)因Δt=t2-t1T,所以波传播的距离大于一个波长,在0.005 s内传播的距离为 Δx=vΔt=6 000×0.005 m=30 m. 而Δx λ= 30 m 8 m=3 3 4,即Δx=3λ+ 3 4λ.

因此可得波的传播方向沿x轴负方向. 答案:(1)波向右传播时v=400 m/s;波向左传播时v=1 200 m/s(2)x轴负方向 2. (厦门一中高三检测)如图所示,上下表面平行的玻璃砖折射率为n=2,下表面镶有银反射面,一束单色光与界面的夹角θ=45°射到玻璃表面上,结果在玻璃砖右边竖直光屏上出现相距h=2.0 cm的光点A和B(图中未画出). (1)请在图中画出光路示意图(请使用刻度尺); (2)求玻璃砖的厚度d. 解析:(1)画出光路图如图所示. (2)设第一次折射时折射角为θ1,

@高考物理计算题训练——滑块与木板模型(答案版)

1、木板M静止在光滑水平面上,木板上放着一个小滑块m,与木板之间的动摩擦因数μ,为了使得m能从M上滑落下来,求下列各种情况下力F的大小范围。 (1)m与M刚要发生相对滑动的临界条件:①要滑动:m 与M间的静摩擦力达到最大静摩擦力;②未滑动:此时m与 M加速度仍相同。受力分析如图,先隔离m,由牛顿第二定 律可得:a=μmg/m=μg 再对整体,由牛顿第二定律可得:F0=(M+m)a 解得:F0=μ(M+m) g 所以,F的大小范围为:F>μ(M+m)g (2)受力分析如图,先隔离M,由牛顿第二定律可得:a=μ mg/M 再对整体,由牛顿第二定律可得:F0=(M+m)a 解得:F0=μ(M+m) mg/M 所以,F的大小范围为:F>μ(M+m)mg/M 2、如图所示,有一块木板静止在光滑水平面上,木板质量M=4kg,长L=1.4m.木板右端放着一个小滑块,小滑块质量m=1kg,其尺寸远小于L,它与木板之间的动摩擦因数μ=0.4,g=10m/s2, (1)现用水平向右的恒力F作用在木板M上,为了使得m能从M上滑落下来,求F的大小范围. (2)若其它条件不变,恒力F=22.8N,且始终作用在M上,求m在M上滑动的时间. (1)小滑块与木板间的滑动摩擦力 f=μFN=μmg=4N…………① 滑动摩擦力f是使滑块产生加速度的最大合外力,其最大加速度 a1=f/m=μg=4m/s2…② 当木板的加速度a2> a1时,滑块将相对于木板向左滑动,直至脱离木板 F-f=m a2>m a1F> f +m a1=20N …………③ 即当F>20N,且保持作用一般时间后,小滑块将从木板上滑落下来。 (2)当恒力F=22.8N时,木板的加速度a2',由牛顿第二定律得F-f=Ma2'

(完整word版)高考物理经典大题练习及答案

14.(7分)如图14所示,两平行金属导轨间的距离 L=0.40 m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在 导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50 T、方向垂直于 导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势 E=4.5 V、内阻r=0.50 Ω的直流电源.现把一个质量m=0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒 与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接图14 触的两点间的电阻R0=2.5 Ω,金属导轨电阻不计,g取 10 m/s2.已知sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,求: (1)通过导体棒的电流; (2)导体棒受到的安培力大小; (3)导体棒受到的摩擦力 15.(7分)如图15所示,边长L=0.20m的正方形导线框ABCD 由粗细均匀的同种材料制成,正方形导线框每边的电阻R0=1.0 Ω, 金属棒MN与正方形导线框的对角线长度恰好相等,金属棒MN的电 阻r=0.20 Ω.导线框放置在匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.50 T,方向垂直导线框所在平面向里.金属棒MN与导线框接触良好,且 与导线框的对角线BD垂直放置在导线框上,金属棒的中点始终在BD 连线上.若金属棒以v=4.0 m/s的速度向右匀速运动,当金属棒运动 至AC的位置时,求(计算结果保留两位有效数字): 图15 (1)金属棒产生的电动势大小; (2)金属棒MN上通过的电流大小和方向; (3)导线框消耗的电功率. 16.(8分)如图16所示,正方形导线框abcd的质量为m、边长为l, 导线框的总电阻为R.导线框从垂直纸面向里的水平有界匀强磁场的上 方某处由静止自由下落,下落过程中,导线框始终在与磁场垂直的竖直 平面内,cd边保持水平.磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向 里,磁场上、下两个界面水平距离为l已.知cd边刚进入磁场时线框 恰好做匀速运动.重力加速度为g. (1)求cd边刚进入磁场时导线框的速度大小. (2)请证明:导线框的cd边在磁场中运动的任意瞬间,导线框克 服安培力做功的功率等于导线框消耗的电功率.图16 (3)求从导线框cd边刚进入磁场到ab边刚离开磁场的过程中,导 线框克服安培力所做的功. 17.(8分)图17(甲)为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的匝数n=100、电阻r=10 Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90 Ω,与R并联的交流电压表为理想电表.在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量φ随时间t按图17(乙)所示正弦规律变化.求: (1)交流发电机产生的 电动势最大值;

2017高考物理全国卷计算题分析及专练

[近四年全国Ⅰ卷计算题涉及的考点与内容]

例题展示 1.(2016·全国乙卷·24)如图1,两固定的绝缘斜面倾角均为θ,上沿相连.两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(仅标出c端)长度均为L,质量分别为2m和m;用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca,并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上,使两金属棒水平.右斜面上存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上,已知两根导线刚好不在磁场中,回路电阻为R,两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g,已知金属棒ab匀速下滑.求:

图1 (1)作用在金属棒ab上的安培力的大小; (2)金属棒运动速度的大小. 解析(1)由于ab、cd棒被平行于斜面的导线相连,故ab、cd速度总是相等,cd也做匀速直线运动.设导线的张力的大小为F T,右斜面对ab棒的支持力的大小为F N1,作用在ab棒上的安培力的大小为F,左斜面对cd棒的支持力大小为F N2,对于ab棒,受力分析如图甲所示,由力的平衡条件得

甲 乙 2mg sin θ=μF N1+F T +F ① F N1=2mg cos θ ② 对于cd 棒,受力分析如图乙所示,由力的平衡条件得 mg sin θ+μF N2=F T ′=F T ③ F N2=mg cos θ ④ 联立①②③④式得:F =mg (sin θ-3μcos θ) ⑤ (2)设金属棒运动速度大小为v ,ab 棒上的感应电动势为E =BL v ⑥ 回路中电流I =E R ⑦ 安培力F =BIL ⑧ 联立⑤⑥⑦⑧得: v =(sin θ-3μcos θ)mgR B 2L 2 答案 (1)mg (sin θ-3μcos θ) (2)(sin θ-3μcos θ)mgR B 2L 2 2.(2016·全国乙卷·25)如图2,一轻弹簧原长为2R ,其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC 的底端A 处,另一端位于直轨道上B 处,弹簧处于自然状态,直轨道与一半径为5 6R 的光滑 圆弧轨道相切于C 点,AC =7R ,A 、B 、C 、D 均在同一竖直平面内.质量为m 的小物块P 自

高考物理二轮复习 计算题专题训练

计算题专题训练 第1组 1.(2012·惠州一中月考)如图所示,一弹丸从离地高度H =1.95 m 的A 点以v 0=8.0 m/s 的初速度水平射出,恰以平行于斜面的速度射入静止在固定斜面顶端C 处的一木块中,并立 即与木块具有相同的速度(此速度大小为弹丸进入木块前一瞬间速度的1 10 )共同运动,在斜 面下端有一垂直于斜面的挡板,木块与它相碰没有机械能损失,碰后恰能返回C 点。已知斜面顶端C 处离地高h =0.15 m ,求:(1)A 点和C 点间的水平距离。(2)木块与斜面间的动摩擦因数μ。(3)木块从被弹丸击中到再次回到C 点的时间t 。 2.(2012·广州一模,35)如图所示,有小孔O 和O ′的两金属板正对并水平放置,分别与平行金属导轨连接,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域有垂直导轨所在平面的匀强磁场。金属杆ab 与导轨垂直且接触良好,并一直向右匀速运动。某时刻ab 进入Ⅰ区域,同时一带正电小球从O 孔竖直射入两板间。ab 在Ⅰ区域运动时,小球匀速下落;ab 从Ⅲ区域右边离开磁场时,小球恰好从O ′孔离开。已知板间距为3d ,导轨间距为L ,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域的磁感应强度大小相等、宽度均为d 。带电小球质量为m ,电荷量为q ,ab 运动的速度为v 0,重力加速度为g 。求: (1)磁感应强度的大小。 (2)ab 在Ⅱ区域运动时,小球的加速度大小。 (3)小球射入O 孔时的速度v 。 第2组 3.如图所示,AB 、BC 、CD 三段轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接,其中轨道AB 、CD 段是光滑的,水平轨道BC 的长度L =5 m ,轨道CD 足够长且倾角θ=37°,A 点离轨道BC 的高度为H =4.30 m 。质量为m 的小滑块自A 点由静止释放,已知小滑块与轨道BC 间的动摩擦 因数μ=0.5,重力加速度g 取10 m/s 2 ,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求: (1)小滑块第一次到达C 点时的速度大小; (2)小滑块第一次与第二次通过C 点的时间间隔; (3)小滑块最终停止位置距B 点的距离。 4.如图所示,磁感应强度为B =2.0×10-3 T 的磁场分布在xOy 平面上的MON 三角形区域,其中M 、N 点距坐标原点O 均为1.0 m ,磁场方向垂直纸面向里。坐标原点O 处有一个粒子源,不断地向xOy 平面发射比荷为q m =5×107 C/kg 的带正电粒子,它们的速度大小都是v =5×104

(完整word版)高考物理计算题训练

高考物理计算题训练(1) 1.(17分)如图为一滑梯的示意图,滑梯的长度AB为L= 5.0m,倾角θ=37°。BC段为与滑梯平滑连接的水平地面。一个小孩从滑梯顶端由静止开始滑下,离开B点后在地面上滑行了s = 2.25m后停下。小孩与滑梯间的动摩擦因数为μ = 0.3。不计空气阻力。取g = 10m/s2。已知sin37°= 0.6,cos37°= 0.8。求: (1)小孩沿滑梯下滑时的加速度a的大小; (2)小孩滑到滑梯底端B时的速度v的大小; (3)小孩与地面间的动摩擦因数μ′。 2.(18分)在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n = 1500匝,横截面积S = 20cm2。螺线管导线电阻r = 1.0Ω,R1 = 4.0Ω,R2 = 5.0Ω,C=30μF。在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。求: (1)求螺线管中产生的感应电动势; (2)闭合S,电路中的电流稳定后, 求电阻R1的电功率; (3)S断开后,求流经R2的电量。 2 图甲 图乙 s

3.(20分)如图,在平面直角坐标系xOy 内,第Ⅰ象限存在沿y 轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限以ON 为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B 。一质量为m 、电荷量为q 的带正电的粒子,从y 轴正半轴上y = h 处的M 点,以速度v 0垂直于y 轴射入电场,经x 轴上x = 2h 处的P 点进入磁场,最后以垂直于y 轴的方向射出磁场。不计粒子重力。求 (1)电场强度大小E ; (2)粒子在磁场中运动的轨道半径r ; (3)粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t 。 答案 1.(17分) 解:(1)物体受力如右图所示 (1分) 由牛顿运动定律 mg sin θ -μN = ma (1分) N - mg cos θ = 0 (1分) 解得 a = g sin θ -μg cos θ = 3.6m/s 2 (1分) (2) 由 (1分) 求出 (1分) (3)由匀变速直线运动规律 (1分) 由牛顿第二定律 (1 分) 解得 (1分) 2.(18分) 解:(1)根据法拉第电磁感应定律 (3分)求出 E = 1.2(V ) (1分) (2)根据全电路欧姆定律 (1分) 根据 (1分) 求出 P = 5.76×10-2(W ) (1 分) (3)S 断开后,流经R 2的电量即为S 闭合时C 板上所带的电量Q 电容器两端的电压 U = IR 2=0.6(V ) (1分) P O y M N x B v 0 N mg f

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