高考理综物理计算题24、25题冲刺训练

1、高考理综物理计算题24、25题冲刺训练1. 起跳摸高是学生常进行的一项活动，竖直起跳的时间和平均蹬地力的大小能够反映学生在起跳摸高中的素质。为了测定竖直起跳的时间和平均蹬地力的大小，老师在地面上安装了一个压力传感器，通过它可以在计算机上绘出平均压力与时间的关系图象。小亮同学身高1.72m，站立时举手达到2.14m，他弯曲两腿，做好起跳的准备，再用力蹬地竖直跳起，测得他对传感器的压力F与时间t的关系图象如图所示。已知图中网格间距相等，不计空气阻力，取g = 10m/s2。求小亮同学起跳摸高的最大高度约为多少？2如图所示，一水平传送装置由轮半径均为R1/m的主动轮O1和从动轮O2及传送带等构成。两

2、轮轴心相距8.0m，轮与传送带不打滑。现用此装置运送一袋面粉，已知这袋面粉与传送带之间的动摩擦因素为0.4，这袋面粉中的面粉可不断的从袋中渗出。（1）当传送带以4.0m/s的速度匀速运动时，将这袋面粉由左端O2正上方的A点轻放在传送带上后，这袋面粉由A端运送到O1正上方的B端所用的时间为多少？（2）要想尽快将这袋面粉由A端送到B端（设初速度仍为零），主动能O1的转速至少应为多大？（3）由于面粉的渗漏，在运送这袋面粉的过程中会在深色传送带上留下白色的面粉的痕迹，这袋面粉在传送带上留下的痕迹最长能有多长（设袋的初速度仍为零）？此时主动轮的转速应满足何种条件？3如图所示，质量m=0.5kg的木块被一

3、端连有砂桶的细线拉着由静止开始在水平粗糙桌面上运动，桌面与木块之间的动摩擦因数=0.2。细线对木块拉力F=1.98N，砂桶离地高度h=0.50m，木块离滑轮距离L=1.20m。求： （1）木块运动过程中的最大速度。 （2）木块在整个运动过程中滑动摩擦力做的功。4如图所示，质量为m的物体A用一轻弹簧与下方地面上质量也为m的物体B相连，开始时A和B均处于静止状态，此时弹簧压缩量为x0，一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连接物体A、另一端C握在手中，各段绳刚好均处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向且足够长。现在C端施一水平恒力F而使A从静止开始向上运动（整个过程弹簧始终处在弹性限度以内）. （1）

4、如果在C端所施恒力大小为3mg，则在B物块刚要离开地面时A的速度为多大？ （2）若将B的质量增加到2m，为了保证运动中B始终不离开地面，则F最大不超过多少？5如图所示，地球和某行星在同一轨道平面内同向绕太阳做匀速圆周运动。地球的轨道半径为R，运转周期为T。地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角（简称视角）。已知该行星的最大视角为，当行星处于最大视角处时，是地球上的天文爱好者观察该行星的最佳时期。若某时刻该行星正处于最佳观察期，问该行星下一次处于最佳观察期至少需经历多长时间？6如图所示，P为位于某一高度处的质量为m=1kg的物块，Q为位于水平地面上的质量为M的特殊

5、平板，平板与地面间的动摩擦因数 = 0.02。在板的上表面的上方，存在一定厚度的“相互作用区域”，区域的上边界为MN，如图中画虚线的部分当物块P进入相互作用区域时，P、Q之间便有相互作用的恒力F = kmg，其中Q对P的作用力竖直向上，且k = 41，F对P的作用使P刚好不与Q的上表面接触在水平方向上，P、Q之间没有相互作用力。P刚从离MN高h = 20m处由静止自由落下时，板Q向右运动的速度0 = 8m/s，板Q足够长，空气阻力不计。求：（1)P第一次落到MN边界的时间t和第一次在相互作用区域中运动的时间T；(2)P第2次经过MN边界时板Q的速度；(3)从P第1次经过MN边界，到第2次经过M

6、N边界的过程中，P、Q系统损失的机械能；(4)当板Q的速度为零时，P一共回到出发点几次?7长为6L、质量为6m的匀质绳，置于特制的水平桌面上，绳的一端悬垂于桌边外，另一端系有一个可视为质点的质量为M的木块，如图所示。木块在AB段与桌面无摩擦，在BE段与桌面有摩擦，匀质绳与桌面的摩擦可忽略。初始时刻用手按住木块使其停在A处，绳处于绷紧状态，AB=BC=CD=DE=L，放手后，木块最终停在C处。桌面距地面高度大于6L。 (1)求木块刚滑至B点时的速度v和木块与BE段的动摩擦因数；(2)若木块在BE段与桌面的动摩擦因数变为，则木块最终停在何处?(3)是否存在一个值，能使木块从A处放手后，最终停在E处

7、，且不再运动?若能，求出该值；若不能，简要说明理由。8如图所示均可视为质点的三个物体A、B、C在倾角为30°的光滑斜面上，A与B紧靠在一起，C紧靠在固定的挡板上，质量分别为mA=0.43kg、mB=0.20kg、mC=0.50kg，其中A不带电，B、C的电量分别为qB=+2.0×105C、qC=+7.0×105C且保持不变，开始时三个物体皆能保持静止。现给A施加一平行于斜面向上的力F，使A作加速度a=2.0m/s2的匀加速直线运动，经过时间t，力F变为恒力。已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2，g=10m/s2.（1）求时间t；（2）

8、在时间t内，力F做功WF=2.31J，求系统电势能的变化量Ep.9如图所示的电路中，4个电阻的阻值均为R，E为直流电源，其内阻可以不计，没有标明哪一极是正极。平行板电容器两极板间的距离为d。在平行板电容器的两个平行极板之间有一质量为m，电量为q的带电小球。当电键K闭合时，带电小球静止在两极板间的中点O上。现把电键打开，带电小球便往平行板电容器的某个极板运动，并与此极板碰撞。设在碰撞时没有机械能损失，但带电小球的电量发生变化。碰后小球带有与该极板相同性质的电荷，而且所带的电量恰好刚能使它运动到平行板电容器的另一极板。求小球与电容器某个极板碰撞后所带的电荷量。 10如图所示，一个质量为m，带电量为

9、+q的粒子以速度v0从O点沿y轴正方向射入磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，粒子飞出磁场区域后，从点b处穿过x轴，速度方向与x轴正方向的夹角为300.粒子的重力不计，试求:(1)圆形匀强磁场区域的最小面积；(2)粒子在磁场中运动的时间；(3)b到O的距离.bxyOm,qv030°o、xyMN11电子质量为m、电量为e，从坐标原点O处沿xOy平面射入第一象限，射入时速度方向不同，大小均为v0，如图所示,现在某一区域加方向向外且垂直于xOy平面的匀强磁场, 磁感应强度为B,若这些电子穿过磁场后都能垂直射到荧光屏MN上,荧光屏MN与轴平行,求：(1)若射入时速度方向与

10、X轴正向的夹角为,则电子离X轴的最远点P的坐标（XP，YP）; (2) 荧光屏上光斑的长度;(3)所加磁场范围的最小面积,并在图中较准确地画出这个区域的示意图。 12一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框平面与磁场垂直，线框的右边紧贴着磁场边界，如图甲所示。t=0时刻对线框施加一水平向右的外力F，让线框从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场。外力F随时间t变化的图线如图乙所示。已知线框质量m=1kg、电阻R=1，求： （1）匀强磁场的磁感应强度B； （2）线框穿过磁场的过程中，通过线框的电荷量q。× × × ×× × ×

11、×× × × ×F甲F/Nt/s01.0乙0.51.512313两根相距为L的足够长的平行金属直角导轨MNP与MNP如图所示那样放置，MN与MN在同一水平面内、NP与NP沿竖直方向。水平金属细杆ab、cd分别与导轨垂直接触形成闭合回路，cd杆质量为m、与导轨之间的动摩擦因数为，导轨电阻不计，回路总电阻为R。整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下以某一速度沿导轨匀速向左运动时，cd杆恰好竖直向下匀速运动。重力加速度为g。求： （1）通过cd杆的电流大小和方向。 （2）ab杆向左匀速运动的速度

12、多大。14从阴极K发射的电子经电势差5000V的阳极加速后，沿平行于板面的方向从中央射入两块长10cm，间距d4cm的平行金属板AB之间，在离金属板边缘75cm处放置一个直径D20cm，带有记录纸的圆筒（如图），整个装置放在真空内，电子发射的初速度不计 （1）若在两金属板上加以1000V的直流电压（），为使电子沿入射方向做匀速直线运动，应加以怎样的磁场?ty/cm01020-10-20（2）若在两金属板上加以1000cos的交流电压，并使圆筒绕中心按图示方向以n2r/s匀速转动，确定电子在记录纸上的轨迹形状并画出1秒钟内所记录的图形15如图右所示是游乐场中过山车的实物图片，左图是过山车的模型图

13、。在模型图中半径分别为R12.0m和R28.0m的两个光滑圆形轨道，固定在倾角为37°斜轨道面上的Q、Z两点，且两圆形轨道的最高点A、B均与P点平齐，圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接。现使小车（视作质点）从P点以一定的初速度沿斜面向下运动。已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为1/24，g10m/s2。问：若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点A处，则其在P点的初速度应为多大？ZPQABO1O2R1R2若小车在P点的初速度为10m/s，则小车能否安全通过两个圆形轨道？压轴题冲刺训练答案12.59m 2设面粉袋的质量为m，其在与传送带产生相当滑动得过程中所受得摩擦力。故而其加速度为： （1分）

14、（1）若传送带的速度40m/s,则面粉袋加速运动的时间 ，在时间内的位移为 （1分）其后以v40m/s的速度做匀速运动 解得： （1分）运动的总时间为： （1分）（2）要想时间最短，m应一直向B端做加速度，由： 可得：（1分）此时传送带的运转速度为： （1分）由 可得：n240r/min（或4r/s） （2分）（3）传送带的速度越大，“痕迹“越长。当面粉的痕迹布满整条传送带时，痕迹达到最长。即痕迹长为： （2分）在面粉袋由A端运动到B端的时间内，传送带运转的距离又由（2）已知20s 故而有： 则：（或65r/s） （2分）3.（1）1分 1分拉力作用下木块运动的位移S=h设木块最大速度为v，则

15、v2=2aS（1分）1分解法二：2分1分拉力作用下木块运动的位移S=h1分（2）砂桶落地后，木块在摩擦力作用下减速运动的距离为s，加速度大小为a，1分1分S总=S+S=1.01m1分1分解法二：3分1分（说明；都不给分）4（1）若F=3mg，在弹簧伸长到x0时，B开始离开地面，此时弹簧弹性势能与施力前相等，F所做的功等于A增加的动能及重力势能的和。即 （1） 可解得：（2） （2）设所施力为F0时，B刚好不能离开地面，此时A做简谐运动。在最低点： F0mg+kx0=ma1（3） 式中k为弹簧劲度系数，a1为在最低点A的加速度。 在最高点，B恰好不离开地面，此时弹簧被拉伸，伸长量为2x0，则：

16、k2x0+mgF0=ma2（4） 考虑到： kx0=mg（5） a1=a2（6） 解得：F0=（7）5由题意可得行星的轨道半径r为 （1分）设行星绕太阳的运转周期为，由开普勒第三定律有： （1分）设行星最初处于最佳观察期时，其位置超前与地球，且设经时间t地球转过角后该行星再次处于最佳观察期。则行星转过的角度为： （2分）于是有： （1分） （1分）解可得： （2分）若行星最初处于最佳观察期时，其位置滞后与地球，同理可得： （4分）6.(1)P自由落下第一次到达边界MN时h = g t2 t = 2s p2 = 2gh P到达边界MN时速度p = 20m/s P进入相互作用区域时，kmg - m

17、g = ma a = (k - 1)g = 400m/s2 第一次在相互作用区域中运动时T = = 0.1s4分(2)P在相互作用区域中运动的T末，又越过MN，速度大小又等于p，然后做竖直上抛运动回到原出发点，接着又重复上述运动过程每当P从出发点运动到MN的时间t内，板Q加速度a1向左，a1 = = g = 0.2m/s2 每当P在相互作用区中运动的时间T内，板Q加速度a2向左a2 = = 12.25m/s2 P第2次经过MN边界时，板Q的速度 = 0 - a1t - a2T = 6.375m/s （3）1 = 0 - a1t=7.6 m/s=(4)设板Q速度为零时，P一共回到出发点n次。由以

18、上分析得：0 - 2na1t - na2T = 0 代入数据，解得n = 8.7 故n取8 7（1）木块从A处释放后滑至B点的过程中，由机械能守恒得 即 （3分）则木块则滑至B点时的速度 （2分）木块从A处滑至C点的过程中，由功能关系得 （3分）由式得 （2分） （2）若，设木块能从B点向右滑动x最终停止，由功能关系得 （3分）将代入并整理得 解得（x=2.5L不合题意舍去） 即木块将从B点滑动2L最终停在D处。（2分） （3）不存在符合要求的值，即不可能使木块从A处放手后最终停在E处且不再运动解法一：这是由于当时，若木块能滑至E点，恰好有，此时绳全部悬于桌边外，对木块的拉力恰好也为6mg，而

19、从（2）的结果知，要使木块继续向E点滑行，必须再减小值，因而木块尚未滑至E点时，木块所受滑动摩擦力已与悬绳拉力相等，此时，再向E点滑行时，悬绳对木块拉力将大于木块受到的滑动摩擦力而使合力向右，木块又重新获得加速度，因此不可能保持静止状态。 （3分）解法二：设满足此条件的动摩擦因数为根据：，有：因为：所以满足此条件的动摩擦因数不存在，（3分）8（1）A、B、C静止时，设B、C间距离为L1，则C对B的库仑斥力1分以A、B为研究对象，根据力的平衡 2分联立解得 L1=0.2m给A施加力F后，A、B沿斜面向上做匀加速直线运动，C对B的库仑斥力逐渐减小，A、B之间的弹力也逐渐减小。经过时间t，A、B之间

20、的距离为L2，两者间弹力减小到零，此后两者分离，力F变为恒力。则t时刻C对B的库仑斥力为1分以B为研究对象，根据牛顿第二定律 （2分）联立解得：L2=3.0m根据匀加速直线运动位移时间关系L2L1=2分代入数据求得变力F作用时间 t=1.0s 2分 （2）t时刻A、B仍具有共同速度 v=at2分以A、B、C为研究对象，时间t内重力做功WG=（mA+mB）g（L2L1）sin30°1分根据系统功能关系有 2分根据系统电势能的变化与库仑力做功的关系有 2分联立并代入数据求得系统电势能的变化量故系统电势能减少2.1J2分9当电键K闭合时，两极板间的电压为u，小球受两个力：重力mg和电场力q

21、u/d作用而处于静止，由力学平衡条件可得,由此得 由于重力mg方向向下，得知小球受的电场力qu/d必定向上。由此可知，小球若带正电，则下面极板为正极；若小球带负电，则下面极板为负极；即小球所带电荷与下面极板的极性相同。从题目所给电路可以看出，当电键断开时，两极板的极性不会改变，但两极间的电压变为u。u与u的关系可以这样求：从所给电路可知，加在两极板间的电压等于电阻R3上的电压，如电源的内阻不计，当电键K闭合时，电源回路中的结构是R1、R2并联后与R3串联，由分压关系可得当K闭合时，R3上的电压即两极板间的电压，为电源电动势。当K断开后，电源回路的结构是R1与R3串联，由分压关系可知，此时R3上

22、的电压即两极板间的电压 。这样就得到 由此得出，K断开后，两极板间的电压 由于在电键断开前后，两极板间的电压由变小为，所以小球所受的电场力也变小了，小球向下面极板运动，速度由0增大到v，由功能关系得 根据题目所给条件，小球与下面极板碰撞后动能不变，但小球改为带与该板极性相同的电荷。即碰撞后，小球的动能仍为，所带电荷符号不变，但电量变为q。若欲使小球所带电量q刚好使小球运动到上极板，则由功能关系得 联立解得 10(1)带电粒子在磁场中运动时，洛仑兹力提供向心力 (2分)其转动半径为 (2分)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，连接粒子在磁场区入射点和出射点得弦长为: (2分)；要使圆形匀强磁场区域面积最小，其半径刚好为l的一半，即:bxyORv060°l (2分)其面积为 (2分) (2)带电粒子在磁场中轨迹圆弧对应的圆心角为1200，带电粒子在磁场中运动的时间为转动周期的， (4分)o、xyMNP(3)带电粒子从O处进入磁场，转