高考物理计算题训练(共23页).docx

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1、精选优质文档-倾情为你奉上高考物理计算题训练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vt图象如图所示，试求：（1）在03s内物体的位移；（2）滑动摩擦力的大小；（3）拉力的大小。v0ABC2、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，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：A相对于C向右滑动过程中，B与C之间的摩擦力大小。为使A、B能够相碰，A的初速

2、度v0应满足什么条件？Avd3、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。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：金属块刚开始运动时所受的摩擦力大小和方向。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？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53（取sin37=0.6，cos37=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

3、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。ABh5、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。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

4、粘为一体。它们运动到C处时速度达到最大值，此时动能Ek=195J。已知弹簧劲度系数k=300Nm。求：(1)m1在与m2碰撞前瞬间的速度v；(2) m1与m2经过C点时，弹簧的弹性势能Ep。abcdLLLLhgfeLvB7、如图所示，由10根长度都是L的金属杆连接成的一个“目”字型的矩形金属框abcdefgh，放在纸面所在的平面内。有一个宽度也为L的匀强磁场，磁场边界跟de杆平行，磁感应强度是B，方向垂直于纸面向里。金属杆ah、bg、cf、de的电阻都为r，其他各杆的电阻不计。现以速度v匀速地把金属框从磁场的左边界水平向右拉，从de杆刚进入磁场瞬间开始计时，求：从开始计时到ah杆刚进入磁场的过

5、程中，通过ah杆某一横截面总的电荷量q。从开始计时到金属框全部通过磁场的过程中，金属框中电流所产生的总热量Q。aLd-+图138、如图13所示，用长L=0.50m的绝缘轻质细线，把一个质量m=1.0g带电小球悬挂在带等量异种电荷的平行金属板之间，平行金属板间的距离d=5.0cm，两板间电压U=1.0103V。静止时，绝缘线偏离竖直方向角，小球偏离竖直距离a=1.0cm。（角很小，为计算方便可认为tansin，取g=10m/s2，需要求出具体数值，不能用角表示）求：（1）两板间电场强度的大小；（2）小球带的电荷量。 Bv0vPabd9、如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10

6、m，a、b间的电场强度为E=5.0105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.810-25kg、电荷量为q=1.610-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0 =1.0106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处(图中未画出).求P、Q之间的距离L.U1L1L2PMNOKA图1410、在图14所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线kO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中

7、（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子的质量为m，电荷量为e。求：（1）电子穿过A板时的速度大小；（2）电子从偏转电场射出时的侧移量；（3）P点到O点的距离。2LL 2L 3L 4L4L6LMNOx y11、如图，在xOy平面内，MN和x轴之间有平行于y轴的匀强电场和垂直于xOy平面的匀强磁场。y轴上离坐标原点4L的A点处有一电子枪，可以沿+x方向射出速度为v0的电子（质量为m，电量为e）.如果电场和磁场同时存在，电子将

8、做匀速直线运动.如果撤去电场，只保留磁场，电子将从x轴上距坐标原点3L的C点离开磁场.不计重力的影响.求：磁感应强度B和电场强度E的大小和方向；如果撤去磁场，只保留电场，电子将从D点（图中未标出）离开电场。求D点的坐标；电子通过D点时的动能.AB图1212、有一匀强电场，其场强为E，方向竖直向下。把一个半径为r的光滑 绝缘环，竖直置于电场中，环面平行于电力线，环的顶点A穿有一个质量为m、电量为q(q0)的空心小球，如图12所示。当小球由静止开始从A点下滑到最低点B时，小球受到环的压力多大？13、如图，从阴极K发射的热电子，通过加速电压后，垂直射入宽为L30厘米的匀强磁场中。已知加速电压为U1.

9、25104V，磁感应强度B510-4T，求：(1)电子在磁场中的加速度大小?(2)电子离开磁场时，偏离原方向的距离d及偏转角各是多少?(3)若想使偏转角，则加速电场U?14、交流发电机的原理如左下图所示，闭合的矩形线圈放在匀强磁场中，绕OO/轴匀速转动，在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如右下图所示，已知线圈的电阻为R=2.0.求：通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值是多少？矩形线圈转动的周期是多少？线圈电阻上产生的电热功率是多少？保持线圈匀速转动，1分钟内外界对线圈做的功是多少？OO/BOi/At/10-2s215、如图一所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的

10、质量为m，电阻为R。在金属线框的下方有一匀强磁场区域， MN和M N 是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直。现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落，图二是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的速度时间图象，图像中坐标轴上所标出的字母均为已知量。求：（1）金属框的边长；（2）磁场的磁感应强度；（3）金属线框在整个下落过程中所产生的热量。0t1t2t3t4v1v3v2vtN MNM abcd图一图二16 (2013江西南昌二模，24)有一个冰上木箱的游戏节目，规则是：选手们从起点开始用力推箱一段时间后，放手让箱向前滑动，若箱最后停在桌上有效区域内，视为

11、成功；若箱最后未停在桌上有效区域内就视为失败其简化模型如图所示，AC是长度为L17 m的水平冰面，选手们可将木箱放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推箱，BC为有效区域已知BC长度L21 m，木箱的质量m50 kg，木箱与冰面间的动摩擦因数0.1.某选手作用在木箱上的水平推力F200 N，木箱沿AC做直线运动，若木箱可视为质点，g取10 m/s2.那么该选手要想游戏获得成功，试求：(1)推力作用在木箱上时的加速度大小；(2)推力作用在木箱上的时间满足什么条件？17 2010年第14题. (16分)在游乐节目中，选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，小明和小阳观看后对此进行了讨论。

12、如图所示，他们将选手简化为质量m=60kg的指点， 选手抓住绳由静止开始摆动，此事绳与竖直方向夹角=，绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m.不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深。取中立加速度， ，。（1）求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F；（2）若绳长l=2m, 选手摆到最高点时松手落入手中。设水碓选手的平均浮力，平均阻力，求选手落入水中的深度；（3）若选手摆到最低点时松手， 小明认为绳越长，在浮台上的落点距岸边越远；小阳认为绳越短，落点距岸边越远，请通过推算说明你的观点。18 2009年第13题.（15分）航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m =2，动力系统提供的恒

13、定升力F =28 N。试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2。 （1）第一次试飞，飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度H = 64 m。求飞行器所阻力f的大小； （2）第二次试飞，飞行器飞行t2 = 6 s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大宽度h； （3）为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3 。19 2008年第13题.（15分）抛体运动在各类体育运动项目中很常见，如乒乓球运动现讨论乒乓球发球问题，设球台长2L、网高h，乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且

14、不考虑乒乓球的旋转和空气阻力（设重力加速度为g）2Lh1P1hP2P3Ov2v1若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度v1，水平发出，落在球台的P1点（如图实线所示），求P1点距O点的距离x1若球在O点正上方以速度v2水平发出，恰好在最高点时越过球网落在球台的P2（如图虚线所示），求v2的大小若球在O正上方水平发出后，球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P3，求发球点距O点的高度h320 2003.19.（13分）图1所示为一根竖直悬挂的不可伸长的轻绳，下端拴一小物块A，上端固定在C点且与一能测量绳的拉力的测力传感器相连.已知有一质量为m0的子弹B沿水平方向以速度v0射入A内（未穿透

15、），接着两者一起绕C点在竖直面内做圆周运动.在各种阻力都可忽略的条件下测力传感器测得绳的拉力F随时间t的变化关系如图2所示.已知子弹射入的时间极短，且图2中t=0为A、B开始以相同速度运动的时刻.根据力学规律和题中（包括图）提供的信息，对反映悬挂系统本身性质的物理量（例如A的质量）及A、B一起运动过程中的守恒量，你能求得哪些定量的结果？21 2004年15(15分)如图所示，半径为R、圆心为O的大圆环固定在竖直平面内，两个轻质小圆环套在大圆环上一根轻质长绳穿过两个小圆环，它的两端都系上质量为m的重物，忽略小圆环的大小。（1）将两个小圆环固定在大圆环竖直对称轴的两侧=30的位置上(如图)在两个小

16、圆环间绳子的中点C处，挂上一个质量M=m的重物，使两个小圆环间的绳子水平，然后无初速释放重物M设绳子与大、小圆环间的摩擦均可忽略，求重物M下降的最大距离（2）若不挂重物M小圆环可以在大圆环上自由移动，且绳子与大、小圆环间及大、小圆环之间的摩擦均可以忽略，问两个小圆环分别在哪些位置时，系统可处于平衡状态? 2030405060708090100150200250300350400v/(ms-1)t/s22 2012年10月，奥地利极限运动员到达距地面约1.5km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录，取重力加速度的大小。（1）忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落到1.5km

17、高度处所需要的时间及其在此处速度的大小（2）实际上物体在空气中运动时会受到空气阻力，高速运动受阻力大小可近似表示为，其中为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状，横截面积及空气密度有关，已知该运动员在某段时间内高速下落的图象如图所示，着陆过程中，运动员和所携装备的总质量，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数（结果保留1位有效数字）BAOR23 如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑，半径R=0.2m;A和B的质量相等;A和B整体与桌面之间

18、的动摩擦因数。取重力加速度g=10m/s2。求:（1） 碰撞前瞬间A的速率v； （2） 碰撞后瞬间A和B整体的速率; （3） A和B整体在桌面上滑动的距离.24 如图所示，水平地面上静止放置一辆小车A，质量mA=4kg，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计。可视为质点的物块B置于A的最右端，B的质量mB=2kg。现对A施加一个水平向右的恒力F=10N，A运动一段时间后，小车左端固定的挡板与B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下继续运动，碰撞后经时间t=0.6s，二者的速度达到vt=2m/s。求（1）A开始运动时加速度a的大小；（2）A、B碰撞后瞬间的共同

19、速度v的大小；（3）A的上表面长度l。25图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的AB段对到与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切。点A距水面的高度为H，圆弧轨道BC的半径为R，圆心O恰在水面。一质量为m的游客（视为质点）可从轨道AB的任意位置滑下，不计空气阻力。（1）若游客从A点由静止开始滑下，到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面D点，OD=2R，求游客滑到的速度vB大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功Wf；（2）若游客从AB段某处滑下，恰好停在B点，有因为受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道，求P点离水面的高度h。（提示：在圆周运动过程中任一点，质点

20、所受的向心力与其速率的关系为）26图24的水平轨道中，AC段的中点B的正上方有一探测器，C处有一竖直挡板，物体P1沿轨道向右以速度v1与静止在A点的物体P2碰撞，并接合成复合体P，以此碰撞时刻为计时零点，探测器只在t1=2s至t2=4s内工作。已知P1、P2的质量都为m=1kg，p与AC间的动摩擦因数为=0.1P1P2LLABC探测器图24，AB段长L=4m，g=10m/s2，P1、P2和P均视为质点，P与挡板的碰撞为弹性碰撞。（1）若v1=6m/s，求P1、P2碰后瞬间的速度大小v和碰撞损失的动能E；（2）若P与挡板碰后，能在探测器的工作时间内通过B点，求v1的取值范围和P向左经过A点时的最

21、大动能E。27石墨烯是近些年发现的一种新材料，其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化，其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖。用石墨烯制作的超级缆绳，人类搭建“太空电梯”的梦想有望在本世纪实现。科学家们设想，通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站，电梯仓沿着这条缆绳运动，实现外太空和地球之间便捷的物资交换。若“太空电梯”将货物从赤道基站运到距地面高度为的同步轨道站，求轨道站内质量为的货物相对地心运动的动能。设地球自转角速度为，地球半径为R。当电梯仓停在距地面高度的站点时，求仓内质量的人对水平地板的压力大小。取地面附近重力加速度，地球自转角速

22、度，地球半径。答案1、18m, 6N, 18N.2、3、，向右。4、，向右。电势能减少。方向与水平方向成。5、6、135J7、8、9、10、 11方向垂直纸面向里。方向沿轴负方向。12、13、，14、2A,4W,240J15、，16解析：(1)设推力作用在木箱上时的加速度为a1，根据牛顿运动定律得Fmgma1解得a13 m/s2.(2)撤去推力后，木箱的加速度大小为a2，根据牛顿运动定律得mgma2解得a21 m/s2推力作用在木箱上时间t内的位移为 x1a1t2撤去力F后木箱继续滑行的距离为 x2木箱停在有效区域内，要满足条件L1L2x1x2L1解得1 st s.答案：(1)3 m/s2(2

23、)1 st s17 2010年第14题【解析】（1）机械能守恒mgl（1cos）mv2圆周运动Fmgm解得F（32cos）mg人对绳的拉力FF 则F1080N（2）动能定理 mg（Hlcosd）（f1f2）d0则d=来源:学科网ZXXK解得(3)选手从最低点开始做平抛运动x=vt H-l=且有式解得x=2当l=时，x有最大值解得l=1.5m因此，两人的看法均不正确.当绳长越接近1.5m时，落点距岸边越远.本题考查机械能守恒、圆周运动向心力，动能定理，平抛运动规律及求极值问题。难度：较难。18 2009年第13题.【解法1】用牛顿运动定律和运动学公式解（1）第一次飞行中，设加速度为匀加速运动，解

24、得由牛顿第二定律解得（2）第二次飞行中，设失去升力时的速度为，上升的高度为匀加速运动=设失去升力后的加速度为，上升的高度为由牛顿第二定律，=解得（3）设失去升力下降阶段加速度为；恢复升力后加速度为，恢复升力时速度为由牛顿第二定律 ，且，解得t3=(s)(或2.1s)注意：失去升力下降不能下降到地面，因为有速度，还要在恢复升力后减速下降（恢复升力后不能马上上升），要在到达地面前速度减为0，然后才能上升。【解法2】用动能定理和动量定理解（1） 第一次飞行中，设末速度为，根据动能定理，有根据动量定理，有解得（2）第二次飞行中，设失去升力时的速度为，上升的高度为根据动能定理，有根据动量定理，有解得：=

25、失去升力后上升的高度为，根据动能定理，有解得=得（3）设失去升力下降，恢复升力后下降，恢复升力时速度为失去升力下降阶段，根据动能定理根据动量定理恢复升力下降阶段，根据动能定理并且解得：得=(s)(或2.1s)【解法3】用图象和图象解(1)根据，作出图象，如下图。求出加速度，进而求出。(2)正常上升时，加速度，根据，作出图象，如下左图，得，根据，作出图象，如下右图，得，遥控器出现故障后，加速度，作出图象，见下右图，得，在图象中，。（3）失去升力下降阶段加速度为=；恢复升力后加速度为=，前者的末速度等于后者的初速度，根据，以及，作出图象，如下左图，可求得，从而，作出图象，如下右图，得=(s)。19

26、【解析】、据平抛规律得： 解得： 同理得： 且： 解得： 如下图，同理得： 且：设球从恰好越过球网到最高点的时间为t，水平距离为s，有： 由几何关系得： 解得：20【解析】由图2可直接看出，A、B一起做周期性运动,运动的周期T2t0令m表示A的质量，l表示绳长.v1表示B陷入A内时即t=0时，A、B的速度（即圆周运动最低点的速度），v2表示运动到最高点时的速度，F1表示运动到最低点时绳的拉力，F2表示运动到最高点时绳的拉力，根据动量守恒定律，得 m0v0=(m0+m)v1 在最低点和最高点处运用牛顿定律可得F1(m+m0)g=(m+m0) F2(m+m0)g=(m+m0) 根据机械能守恒定律可

27、得2l(m+m0)g=(m+m0)(m+m0) 由图2可知F20 F1=Fm 由以上各式可解得，反映系统性质的物理量是m=m0 l= A、B一起运动过程中的守恒量是机械能E，若以最低点为势能的零点，则E(m+m0) 由式解得Eg 本题考查振动中的力和能的问题及分析综合能力。高考题，一般都明确提出问题，要求考生解决问题。本题的创新在于要求考生自己提出问题并解决问题，并且在题中提出用计算机画出图象，是比较先进的。解题关键：从图中读出振动周期和最高点、最低点的力，然后根据机械能守恒求质量。本题难度：难。21【解析】下降的最大距离为，由机械能守恒定律得 解得 （另解h=0舍去）(2)系统处于平衡状态时

28、，两小环的可能位置为a两小环同时位于大圆环的底端b两小环同时位于大圆环的顶端c两小环一个位于大圆环的顶端，另一个位于大圆环的底端d除上述三种情况外，根据对称性可知，系统如能平衡，则两小圆环的位置一定关于大圆环竖直对称轴对称设平衡时，两小圆环在大圆环竖直对称轴两侧角的位置上(如图所示)对于重物，受绳子拉力与重力作用，有 对于小圆环，受到三个力的作用，水平绳子的拉力、竖直绳子的拉力、大圆环的支持力.两绳子的拉力沿大圆环切向的分力大小相等，方向相反 得,而，所以 。22【命题立意】考察物体的自由落体运动，牛顿运动定律；考察实际问题的分析处理能力，考察数学方法的应用能力以及图像分析都综合应用能力。【解

29、析】（1）设运动员从开始自由下落至1.5km高度处的时间为t ，下落距离为h，在1.5km高度处的速度大小为v，由运动学公式有： 且联立解得：t=87s v=8.7102m/s（2）运动员在达到最大速度vm时，加速度为零，由牛顿第二定律有： 由题图可读出代入得：k=0.008kg/m【解题点拨】（1）抓住运动员做自由落体运动为突破口；（2）运动员速度最大时合外力等于零。23 【答案】（1）2m/s （2）1m/s （3）0.25m【考点】机械能守恒定律、动量守恒以及动能定理【解析】（1）从圆弧最高点滑到最低点的过程中机械能守恒则有：可以得出：（2）在圆弧底部和滑块B相撞，动量守恒：得（3）滑块

30、A和B粘在一起在桌面上滑行，摩擦力做负功，由动能定理可得：摩擦力：于是可以得到：则：24 【答案】（1）2.5m/s 2 （2）1m/s (3)0.45m【考点】牛顿第二定律 动量守恒、动能定理【解析】（1）以A为研究对象，根据牛顿第二定律有FmaA代入数据解得a2.5m/s 2 （2）对A、B碰后共同运动t0.6s的过程，由动量定理得代入数据解得 (3)设碰前A的速度为vA,由动量守恒A从开始运动到与B碰撞前代入数据解得 25 .【答案】（1） （2）【考点】运动的合成和分解、动能定理、机械能守恒、功率【解析】（1）游客从B点做平抛运动，有联立解得从到B，根据动能定理，有可得（）设OP与OB

31、间夹角为，游客在P点时的速度为，受到的支持力为N，从B到P由机械能守恒定律，有过P点根据向心力公式，有N =0解得26 【答案】（1）9J （2） 17J【解析】（1）令P1和P2发生弹性碰撞后速度为v2，根据动量守恒定律有：，解得：碰撞过程中损失的动能为： （2）可以把P从A点运动到第二次到B点过程可以作匀减速直线运动，加速度大小为：根据运动学公式： 又因为 当2s时通过B点 解得： 当4s时通过B点 解得：综上：的取值范围为： 向左经过A点的最大速度为： 解得： 则通过A点的最大动能为： 27 【解析】(1)设货物到地心的距离为r1，货物的线速度为v1，则有 r1=R+h1v1=r1货物相对于地心的动能为E=m1v1联立，可得E=m1(R+h1)（2） 人在仓内，受到万有引力与支持力，此二力的合力即为向心力。设地球质量为M，人到地心的距离为r2，向心加速度为a，受到的万有引力为F故有：r2=R+h2a=r2F=Gg=设地板对人的支持力为，人对地面的压力为N =NF-=a联立各式，可得N=11.5N专心-专注-专业