2019高考物理復(fù)習(xí)計(jì)算題專練

1、（2014新課標(biāo)全國(guó)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(dāng)前車突然停止時(shí)，后車司機(jī)可以采取剎車措施，使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會(huì)與前車相碰.通常情況下，人的反應(yīng)時(shí)間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間之和為1 s,當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上以108 km/h的速度勻速行駛時(shí)，安全距離為120 m.設(shè)雨天時(shí)汽車輪胎與瀝青路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為晴天時(shí)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(yùn)動(dòng)分為兩個(gè)階段 108第一階段為反應(yīng)時(shí)間內(nèi)勻速直線運(yùn)動(dòng)位移x1 =v0t= m/sx1s=30m3.6理）2第二階段為勻減速直線

2、運(yùn)動(dòng)，位移x2 =120m-x1 = 3.62a汽車的初速度為 V0=i08km/h=30m/s.在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，得 ：x=vt在晴天時(shí)，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(shí)，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(biāo)全國(guó)卷II)24.2012年10月，奧地利極限運(yùn)動(dòng)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(guò)4分20秒到達(dá)距地面約1.5km高度處，打開(kāi)降落傘并成功落地，打破了跳傘 運(yùn)動(dòng)的多項(xiàng)世界紀(jì)錄，取重力加速度的大小g=10m/s2(1)忽略空氣阻力，求該運(yùn)動(dòng)員從靜止開(kāi)始下落到1.5km高度處所需要的時(shí)間及其在此處速度的大小(2)實(shí)際上物體在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到空氣阻力，高速運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)員在某段時(shí)間內(nèi)高速下落的v-1圖象如圖所示，著陸過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員和所攜裝備的總質(zhì)量 m=100kg,試估算該運(yùn)動(dòng)員在達(dá)到最大速度時(shí)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(biāo)全國(guó)卷II）解：（1）設(shè)該運(yùn)動(dòng)員從開(kāi)始自由下落至1.5km高度處的時(shí)間為t,下落距離為s,在1.5km高度處的速度為v,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)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(yùn)動(dòng)員達(dá)到最大速度Vmax時(shí)，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(guó)大綱卷）24 （12

5、分 ）100kg、冰球運(yùn)動(dòng)員甲的質(zhì)量為80.0kg。當(dāng)他以5.0m/s的速度向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，與另一質(zhì)量為速度為 3.0m/s 的迎面而來(lái)的運(yùn)動(dòng)員乙相撞。碰后甲恰好靜止。假設(shè)碰撞時(shí)間極短，求：碰后乙的速度的大??；碰撞中總機(jī)械能的損失。（2014全國(guó)大綱卷）【答案】（1）1.0 m/s （2） 1400 J【解析】（1）設(shè)運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(guò)程中總機(jī)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(diǎn)和最低點(diǎn)?，F(xiàn)將A無(wú)初速度釋放，A與B碰撞后結(jié)合為一個(gè)整體,并沿桌面滑動(dòng)。已知圓弧軌道光滑，半徑 R=0.2m;A和B的質(zhì)量相等隊(duì)和8 整體與桌面之間的動(dòng)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(dòng)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(diǎn)滑到最低點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)機(jī)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(dòng)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(dòng)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(shí)，箱子頂部與球接觸但無(wú)壓力。箱子由靜止開(kāi)始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后改做加速度大小為 a的勻減速運(yùn)動(dòng)直至靜止，經(jīng)過(guò)的總路程為s,運(yùn)動(dòng)過(guò)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(guò)程中加速度為 a',由勻變速運(yùn)動(dòng)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(shí)加速度由斜面支持力N與左壁支持力P共同決定，當(dāng) a>g tan 0 時(shí) 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(jì).可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊 B置于A的最右端，B的質(zhì)量mB=2kg .現(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)水平向右的恒力F=10N, A運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，小車左端固定的擋板B發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下繼續(xù)運(yùn)動(dòng)， 碰撞后經(jīng)時(shí)間t=0.6s,二者的速度達(dá)到 vt=2m/s.求（1） A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)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(zhǎng)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(duì)象，由牛頓第二定律有F=mAa 代入數(shù)據(jù)解得a=2.5m/s2對(duì)A、B碰撞后共同運(yùn)動(dòng)t=0.6s的過(guò)程，由動(dòng)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(duì)A、B發(fā)生碰撞的過(guò)程，由動(dòng)量守恒定律有mAvA =叫mB VA從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到與 B發(fā)生碰撞前，由動(dòng)能定理有12Fl = - mAvA 2(2014江蘇卷)13. (15分)如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一傾斜的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),長(zhǎng)為3d,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為也在導(dǎo)軌的中部刷有一段長(zhǎng)

11、為d的薄絕緣涂層.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與導(dǎo)軌平面垂直.質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，并一直勻速滑到導(dǎo)軌底端.導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直，且僅與涂層間有摩擦，接在兩導(dǎo)軌間的電阻為R,其他部分的電阻均不計(jì)，重力加速度為g.求：(1)導(dǎo)體棒與涂層間的動(dòng)摩擦因數(shù)科；(2)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小v;(3 )整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)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(dǎo)軌上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 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(biāo)卷I）24. （12分）如圖，一長(zhǎng)為10cm的金屬棒ab用兩個(gè)完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中；磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(guò)開(kāi)關(guān)與一電動(dòng)勢(shì)為12V的電池相連，電路總電阻為 2QO

13、已知開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)兩彈簧的伸長(zhǎng)量均 為0.5cm；閉合開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)重新平衡后，兩彈簧的伸長(zhǎng)量與開(kāi)關(guān)斷開(kāi) 時(shí)相比均改變了 0.3cm,重力加速度大小取10m/s2。判斷開(kāi)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(biāo)卷I )解：依題意，開(kāi)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(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，兩彈簧各自相對(duì)于其原長(zhǎng)伸長(zhǎng)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(kāi)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(zhǎng)度

14、.兩彈簧各自再伸長(zhǎng)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(dòng)勢(shì)，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(biāo)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(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)。 已知該粒子在 A點(diǎn)的速度大小為Vo,方向與電場(chǎng)方向的夾角為 60°它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與電場(chǎng)方向的夾角為30°。不計(jì)重力。求 A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。/一BV”電場(chǎng)a17（2015新課標(biāo)卷II）解析：設(shè)帶電粒子在 B點(diǎn)的速度大

15、小為vB o粒子在垂直于電場(chǎng)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(diǎn)間的電勢(shì)差為 Uab,由動(dòng)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(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，寬度 L=0.4m, 一端連接 R=1 的電阻。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，其長(zhǎng)度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略 不計(jì)。在平行于導(dǎo)軌的拉力F作用下，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，速度v=5m/s。求：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

16、E和感應(yīng)電流I;在0.1s時(shí)間內(nèi)，拉力的沖量If的大小；若將MN換為電阻r=1Q的導(dǎo)體棒，其它條件不變，求導(dǎo)體棒兩端的電壓U。M* N "N，=(2015北京卷)解：根據(jù)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)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(yùn)動(dòng)過(guò)程中，所受的安培力大小為F安=BIL =0.8N,因?yàn)槭莿蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，所以導(dǎo)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(dǎo)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(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下保持v=1m/s的恒定速度向右運(yùn)動(dòng)，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(dòng)摩擦因數(shù) 月0.5,設(shè)皮帶足夠長(zhǎng)，取 g=10m/s2,在郵件與皮帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的 過(guò)程中，求(1)郵件滑動(dòng)的時(shí)間t;rTmv /(2)郵件對(duì)地的位移大小 x;UI(3)郵件與皮帶間的摩擦力對(duì)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(duì)滑動(dòng)過(guò)程中受到的滑動(dòng)摩擦力為F

18、,則有:F =mg取向右為正方向，對(duì)郵件應(yīng)用動(dòng)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(duì)滑動(dòng)的過(guò)程中，對(duì)郵件應(yīng)用動(dòng)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(duì)滑動(dòng)的過(guò)程中，設(shè)皮帶相對(duì)地面的位移為摩擦力對(duì)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(dòng)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(guò)錢(qián)鏈連接，輕桿長(zhǎng)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(zhǎng)為L(zhǎng).裝置靜止時(shí)，彈簧長(zhǎng)為3L.轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)，裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度3。；（3）彈箸長(zhǎng)度從3L緩慢縮短為工L的過(guò)程中，外界對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置所做的功W.22(2015江蘇卷)解：(1)裝置靜止時(shí)，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(zhǎng)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(duì)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(zhǎng)度為L(zhǎng)/2時(shí)，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(duì)小千F3 cos63 =T3 cos日3+mg ；F3 sin63+T3 sin83 =m021 sin”解得: 整個(gè)過(guò)程彈簧彈性勢(shì)能變化為零

21、，則彈力做的功為零，由動(dòng)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(kāi)始從水平地面向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)一段時(shí)間，拉力做功為 W,此后撤去拉力，球又經(jīng)相同時(shí)間回到地面。以地面為零勢(shì)能面，不計(jì)空氣阻力。求：(1)球回到地面時(shí)的動(dòng)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(dòng)能為 W/5時(shí)的重力勢(shì)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(shí)球的機(jī)械

22、能為 W,由機(jī)械能守恒定律，回到地面時(shí)的動(dòng)能Eki =W(2)設(shè)拉力作用時(shí)間為 t,在此過(guò)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(dòng)能為 W/5時(shí)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(shì)能Ed =mgh'=3W p5設(shè)球的位置在 h下方離地h"處， 1由機(jī)械能守恒定律 -W - mgh =W5 . 4因此重力勢(shì)能

23、E。=mgh =-Wp26（2016全國(guó)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(xì)金屬棒 ab （僅標(biāo)出a 端）和cd （僅標(biāo)出c端）長(zhǎng)度均為L(zhǎng),質(zhì)量分別為2m和m；用兩根不可伸長(zhǎng)的柔軟導(dǎo)線將它們連成閉合回路abdca,并通過(guò)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(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于斜面向上，已知兩根導(dǎo)線剛好不在磁場(chǎng)中，回路電阻為R,兩金屬棒與斜面間的動(dòng)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(yùn)動(dòng)速度的大小。2824.°

24、;設(shè)號(hào)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(duì)M/的支行力大小為名門(mén)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(guó)（21由玄靖力公式再 f = nu®這里j世同制址但 中付雪廢也點(diǎn).武峰卜的¥庚電動(dòng)#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(guó)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(dǎo)軌間接一電阻，質(zhì)量為長(zhǎng)度為l的金屬桿置于導(dǎo)軌上，t

25、=0時(shí)，金屬桿在水平向右、大小為 F的恒定拉力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，to時(shí)刻，金屬桿進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，且在磁場(chǎng)中恰好能保持勻速運(yùn)動(dòng)。桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì)，兩者始終保持垂直且接觸良好，兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為重力加速度大小為go求(1)金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的大小;(2)電阻的阻值。.*xX24. (12 分)(1)設(shè)金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)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(dá)磁場(chǎng)左邊界時(shí)的速度為v,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有 v=at 0 當(dāng)金屬桿以速度 v在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由法拉第電磁感應(yīng)定律，桿中的電動(dòng)勢(shì)為E=Blv 聯(lián)立式可得(2)

26、設(shè)金屬桿在磁場(chǎng)區(qū)域中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(yùn)動(dòng)，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得F-mg f= 0聯(lián)立式得30（2016全國(guó)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(diǎn)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(diǎn)正上方與 A相距一處由靜止開(kāi)始自由下洛，經(jīng) A點(diǎn)沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)。(1)求小球在B、A兩點(diǎn)的動(dòng)能之比；(2)通過(guò)計(jì)算判斷小球能否沿軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)。31(2016全國(guó)卷III )24. (12 分)(1)設(shè)小球的質(zhì)量為 m,小球在

27、A點(diǎn)的動(dòng)能為EkA ,由機(jī)械R能寸恒得EkA =mg 一45R設(shè)小球在B點(diǎn)的動(dòng)能為EkB,同理有EkB=mg4由式得且=5EkA(2)若小球能沿軌道運(yùn)動(dòng)到 C點(diǎn)，小球在C點(diǎn)所受軌道的正壓力 N應(yīng)滿足N>2設(shè)小球在C點(diǎn)的速度大小為vc,由牛頓運(yùn)動(dòng)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(jī)械能寸恒有 mgi=5，mvC由式可知，小球恰好可以沿軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)。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(chǎng)方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。不計(jì)帶電粒子所

28、受重力。(1)求粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R和周期T;(2)為使該粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，還需要同時(shí)存在一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)，求電場(chǎng)強(qiáng)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(yùn)動(dòng)的周期帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R = qRv rB<2）粒子受電場(chǎng)力F = g£ ,洛倫茲力/二捫8 ,西子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則 qE = qvB場(chǎng)強(qiáng)E的大小(2016上海卷)31. (12分)風(fēng)洞是研究空氣動(dòng)力學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。如圖，將剛性桿水平固定在風(fēng)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(dòng)的小球。將小球所受的風(fēng)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(kāi)桿端，假設(shè)小球所受風(fēng)力不變，取g=10m/s2。求：(1)小球落地所需時(shí)間和離開(kāi)桿端的水平距離；(2)小球落地時(shí)的動(dòng)能。(3)小球離開(kāi)桿端后經(jīng)過(guò)多少時(shí)間動(dòng)能為78J?3631.解:(1)小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為2Ht= g =0.8s小球在水平方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度F2a = = 5m / s12水平位移 s = v0t -at = 4.8 m(2)由動(dòng)能定理Ekt - Ek。= mgH - Fs -Ekt=120J(3)小球離開(kāi)桿后經(jīng)過(guò)時(shí)間t的水平位移s= v0t -at2由動(dòng)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(bào)道，一法國(guó)攝影師拍到天宮一號(hào)”空間站飛過(guò)太陽(yáng)的瞬間.照片中，天宮一號(hào)”的太陽(yáng)帆板輪廓清晰可見(jiàn).如圖所示，假設(shè)天宮一號(hào)”正以速度v=7.7 km/s繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)， 運(yùn)動(dòng)方向與太陽(yáng)帆板兩端M、N的連線垂直，M、N間的距離L=20 m,地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于 v、MN所在平面的分量B=1.0X10-5T,將太陽(yáng)帆板視為導(dǎo)體.39（1）求M、N間感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E;（2）在太陽(yáng)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(jì)太陽(yáng)帆板和導(dǎo)線的電阻，試判斷小燈泡能否發(fā)光，并說(shuō)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(hào)”距離地球表面的高度 h （計(jì)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?yàn)榇┻^(guò)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(yùn)動(dòng)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(jí)正確都算對(duì))。14. (16 分)如圖所示，傾角為 ”的斜面A被固定在水平面上，細(xì)

32、線的一端固定于墻面，另一端跨過(guò)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(xì)線水平， 右側(cè)的細(xì)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(yùn)動(dòng).不計(jì)一切摩(1) A固定不動(dòng)時(shí)，A對(duì)B支持力的大小N;(2) A滑動(dòng)的位移為x時(shí)，B的位移大小s；(3) A滑動(dòng)的位移為x時(shí)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(jī)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(guó)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(jìn)入大氣層，逐漸減慢至速度為 100 m/s時(shí)下落到地面。取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，在飛船下落過(guò)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(jī)械能和它進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能；（ 2）求飛船從離地面高度

34、600 m 處至著地前瞬間的過(guò)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(jìn)入大氣層時(shí)速度大小的2.0%。45（2017全國(guó)卷I）24. (12 分)解：（1）飛船著地前瞬間的機(jī)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(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)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(jī)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(guò)程中克服阻力所做的功。給數(shù)據(jù)得W=9.7M08J (2017全國(guó)卷II)24.為提高冰球運(yùn)動(dòng)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(gè)擋板和一面小旗，如圖所示。訓(xùn)練時(shí)，讓運(yùn)動(dòng)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(shí)，運(yùn)動(dòng)員垂直于起跑線從靜止出發(fā)滑向小旗。訓(xùn)練要求當(dāng)冰球到達(dá)擋板時(shí)，運(yùn)動(dòng)員至少到達(dá)小旗處。假定運(yùn)動(dòng)員在滑行過(guò)程中做勻加速運(yùn)動(dòng)，冰球到達(dá)擋板時(shí)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(dòng)摩擦因數(shù)；(2)滿足訓(xùn)練要求的運(yùn)動(dòng)員的最小加速度。（2017全國(guó)卷II）24. （1）設(shè)冰球的質(zhì)量為 mj冰球與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為N,由動(dòng)能定理得,13厘=22mv1mV2解得22Vo -V1,1 =-1.2gso（2）冰球到達(dá)擋板時(shí)，滿足訓(xùn)練要求的運(yùn)動(dòng)員中,剛好到達(dá)小旗處的運(yùn)動(dòng)員的加a1和a2,所用的時(shí)間為t,速度最小。設(shè)這種情況下，冰球和運(yùn)動(dòng)員的加速度大小分別為 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得22-V0 -v112als0Vo-Vi=ait12S1=2a2 t聯(lián)立式得2_S1（V1V。）a2 =222s22s 0（2017全國(guó)卷III）24.如圖，空間存在方向垂直于紙面（ xOy平面）向里的磁場(chǎng)。在 x>0區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度 的大小為B0; xv 0區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)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(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正向射入磁場(chǎng)，此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)粒 子的速度方向再次沿 x軸正向時(shí)，求（不計(jì)重力）JI 卞與 瓦 .簿* X * K X m k x MMX