高考物理二轮专题练习计算题突破策略与技巧中学教育高考_中学教育-高考.pdf

《高考物理二轮专题练习计算题突破策略与技巧中学教育高考_中学教育-高考.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理二轮专题练习计算题突破策略与技巧中学教育高考_中学教育-高考.pdf（18页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、学习好资料 欢迎下载 专题三 计算题突破策略与技巧-规范答题抓大分 力学计算题巧练 1某物体A静止于水平地面上，它与地面间的动摩擦因数 0.2，若给物体A一个水平向右的初速度v010 m/s，g10 m/s2.求：(1)物体A向右滑行的最大距离；(2)若物体A右方x012 m处有一辆汽车B，在物体A获得初速度v0的同时，汽车B从静止开始以a2 m/s2的加速度向右运行，通过计算说明物体A能否撞上汽车B.解析：(1)由牛顿第二定律得 mgma0 a02 m/s2 根据v2tv202a0 x 得x25 m.(2)假设二者不相撞，设经过时间t二者有共同速度v 则对物体A：vv0a0t 对汽车B：va

2、t 解得：v5 m/s，t2.5 s 该过程中物体A的位移：xAv0v2t18.75 m 该过程中汽车B的位移：xBv2t6.25 m 因为xAxBx0 故物体A能撞上汽车B.答案：(1)25 m(2)能 2.皮带传送在现代生产生活中的应用非常广泛，如商场中的自动扶梯、港 口 中 的货物运输机等如图所示为某工厂载货用的移动式伸缩传送带，传送带AB斜 面 与 水平面之间的夹角 37，传送带在电动机的带动下以 10 m/s 的速度沿斜面 向 下 运动，现将一物体(可视为质点)无初速度地轻放在传送带上的A点，已知物体 与 传 送带间的动摩擦因数 0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，传送带AB长为

3、L29 m，(sin 370.6，cos 37 0.8，g10 m/s2)求：(1)当物体加速到与传送带速度相同时所用的时间和物体的位移；(2)物体从A到B需要的时间为多少？解析：甲(1)物体放到传送带上后，沿传送带向下做匀加速直线运动，开始相对于传送带沿传送带向后运动，受到的摩擦力沿传送带向下(物体受力情况如图甲所示)，根据牛顿第二定律，可求出物体的加速度为：a1gsin gcos 10 m/s2 当物体加速到与传送带速度相同时所用的时间为：学习好资料 欢迎下载 t1va1 s 物体发生的位移满足：v22a1x1，代入数据解得：x15 m.乙(2)物体加速到与传送带速度相同后，因为mgsin

4、 mgcos，所以物体相对于传送带沿传送带向下运动，摩擦力方向变为沿传送带向上(受力情况如图乙所示)根据牛顿第二定律得知物体在此过程中的加速度为：a2gsin gcos 2 m/s2 设物体完成剩余的位移x2Lx124 m 所用的时间为t2，则x2vt212a2t22 代入数据解得：t22 s 故物体从A到B需要的时间为 tt1t21 s 2 s 3 s.答案：(1)1 s5 m(2)3 s 3(2015福建福州质检)如图甲所示，质量m1 kg 的物块在平行于斜面向上的拉力F作用下从静止开始沿斜面向上运动，t0.5 s时撤去拉力，利用速度传感器得到其速度随时间的变化关系图象(vt图象)如图乙所

5、示，g取 10 m/s2，求：(1)2 s内物块的位移大小x和通过的路程L；(2)沿斜面向上运动两个阶段加速度大小a1、a2和拉力大小F.解析：(1)在 2 s 内，由题图乙知：物块上升的最大距离：x11221 m1 m 物块下滑的距离：x21211 m0.5 m 所以位移大小xx1x20.5 m 路程Lx1x21.5 m.(2)由题图乙知，所求两个阶段加速度的大小 a14 m/s2 a24 m/s2 设斜面倾角为，斜面对物块的摩擦力为Ff，根据牛顿第二定律有 00.5 s内：FFfmgsin ma1 地面间的动摩擦因数若给物体一个水平向右的初速度求物体向右滑行的最大距离若物体右方处有一辆汽车

6、在物体获得初速度的加速度向右运行通过计算说明物体能否撞上汽车解析由牛顿第二定律得的同时汽车从静止开始以根据得假体能撞上汽车答案能皮带传送在现代生产生活中的应用非常广泛商场中的自动扶梯货物运输机等图所示为某工厂载货用的移动式伸缩传送带传送带平面之间的夹角传送带在电动机的带动下以的速度沿斜动现将一物体可视为质点无初送带速度相同时所用的时间和物体的位移物体从到需要的时间为多少解析港口中的斜面与水面向下运体与传送长为甲物体放到传送带上后沿传送带向下做匀加速直线运动开始相对于传送带沿传送带向后运动受到的摩擦力沿传送带向学习好资料 欢迎下载 051 s 内：Ffmgsin ma2 由式得F8 N.答案：(

7、1)0.5 m1.5 m(2)4 m/s24 m/s28 N 4(2015山东淄博模拟)如图所示，上表面光滑、长度L3 m、质量M10 kg 的木板，在F50 N 的水平拉力作用下，以v05 m/s 的速度沿水平地面向右匀速运动现将一个质量为m3 kg 的小铁块(可视为质点)无初速度地放在木板最右端，当木板运动了L1 m 时，又将第二个同样的小铁块无初速度地放在木板最右端，以后木板每运动 1 m 就在其最右端无初速度地放上一个同样的小铁块(g取 10 m/s2)求：(1)木板与地面间的动摩擦因数；(2)刚放第三个小铁块时木板的速度大小；(3)从放第三个小铁块开始到木板停下的过程，木板运动的距离

8、 解析：(1)木板在F50 N的水平拉力作用下做匀速直线运动时，受到地面的摩擦力设为Ff，由平衡条件得：FFf 又FfMg 联立并代入数据得：0.5.(2)每放一个小铁块，木板所受的摩擦力增加 mg，设刚放第三个小铁块时木板的速度为v1，对木板从放第一个小铁块到刚放第三个小铁块的过程，由动能定理得：mgL2mgL12Mv2112Mv20 联立并代入数据得：v14 m/s.(3)从放第三个小铁块开始到木板停止之前，木板所受的合外力大小均为 3mg.从放第三个小铁块开始到木板停止的过程，设木板运动的距离为x，对木板由动能定理得：3mgx012Mv21 联立并代入数据得x169 m1.78 m.答案

9、：(1)0.5(2)4 m/s(3)1.78 m 5如图甲所示，一辆货车车厢内紧靠前挡板处有一物体A，其质量m1103kg，与车厢间的动摩擦因数 0.83.物体A与货车一起以速度v10 m/s，在倾角37的足够长斜坡上匀速向上行驶从某时刻开始货车加速运动，vt图象如图乙所示，物体A与车厢后挡板接触前，已与货车速度相同，此时货车已经做匀速直线运动(空气阻力不计，g取 10 m/s2，sin 37 0.6，cos 37 0.8)在这个相对滑动过程中，求：(1)物体A的加速度大小；(2)物体A的相对滑动时间；(3)摩擦力对物体A所做的功(保留两位有效数字)解析：(1)设物体A与车厢发生相对滑动时的加

10、速度为a，由牛顿第二定律有：mgcos mgsin ma 所以物体A的加速度大小：a0.64 m/s2.(2)由题图乙中vt图象可知，货车的加速度：地面间的动摩擦因数若给物体一个水平向右的初速度求物体向右滑行的最大距离若物体右方处有一辆汽车在物体获得初速度的加速度向右运行通过计算说明物体能否撞上汽车解析由牛顿第二定律得的同时汽车从静止开始以根据得假体能撞上汽车答案能皮带传送在现代生产生活中的应用非常广泛商场中的自动扶梯货物运输机等图所示为某工厂载货用的移动式伸缩传送带传送带平面之间的夹角传送带在电动机的带动下以的速度沿斜动现将一物体可视为质点无初送带速度相同时所用的时间和物体的位移物体从到需要

11、的时间为多少解析港口中的斜面与水面向下运体与传送长为甲物体放到传送带上后沿传送带向下做匀加速直线运动开始相对于传送带沿传送带向后运动受到的摩擦力沿传送带向学习好资料 欢迎下载 a0.8 m/s2a，所以货车匀速运动后，物体A仍继续向前加速一段时间才与车厢保持相对静止 由vt图象可知，物体匀加速运动的末速度为：vt18 m/s 设从物体与车厢发生相对滑动到相对静止的时间为t 由匀变速直线运动规律有：vtvat 解得：t12.5 s.(3)由匀变速直线运动规律可得物体A的位移：xvt12at2 摩擦力对物体A做的功为：Wmgcos x 联立以上两式并代入数据可得 摩擦力对物体A做的功：W1.2 1

12、06J.答案：(1)0.64 m/s2(2)12.5 s(3)1.2106J 6如图所示，小球A和B质量分别为mA0.3 kg和mB0.5 kg，两球间压缩一弹簧(不拴接)，并用细线连接，静止于一光滑的水平平台上，烧断细线后，弹簧储存的弹性势能全部转化为两球的动能，小球B脱离弹簧时的速度vB3 m/s，A球滑上用一小段光滑小圆弧连接的光滑斜面，当滑到斜面顶端时速度刚好为零，斜面的高度H1.25 m，B球滑出平台后刚好沿光滑固定圆槽左边顶端的切线方向进入槽中，圆槽的半径R3 m，圆槽所对的圆心角为 120，取重力加速度g10 m/s2.求：(1)烧断细线前轻弹簧储存的弹性势能Ep；(2)平台到圆

13、槽的距离L；(3)小球B滑到圆槽最低点时对槽的压力FN.解析：(1)烧断细线后对小球A分析：mAgH12mAv2A 烧断细线前轻弹簧储存的弹性势能 Ep12mAv2A12mBv2B 联立两式解得Ep6 J.(2)设小球B做平抛运动的时间为t，则vygt LvBt B球运动到圆槽左边顶端时，有 tan 60 vyvB 联立以上三式解得L9 310m 1.56 m.(3)对小球B从圆槽最高点到圆槽最低点的过程进行分析有：小球B在圆槽最高点的速度大小 vv2Bv2y2vB 地面间的动摩擦因数若给物体一个水平向右的初速度求物体向右滑行的最大距离若物体右方处有一辆汽车在物体获得初速度的加速度向右运行通过

14、计算说明物体能否撞上汽车解析由牛顿第二定律得的同时汽车从静止开始以根据得假体能撞上汽车答案能皮带传送在现代生产生活中的应用非常广泛商场中的自动扶梯货物运输机等图所示为某工厂载货用的移动式伸缩传送带传送带平面之间的夹角传送带在电动机的带动下以的速度沿斜动现将一物体可视为质点无初送带速度相同时所用的时间和物体的位移物体从到需要的时间为多少解析港口中的斜面与水面向下运体与传送长为甲物体放到传送带上后沿传送带向下做匀加速直线运动开始相对于传送带沿传送带向后运动受到的摩擦力沿传送带向学习好资料 欢迎下载 小球B从圆槽最高点到最低点的高度差 hRRcos 60 设小球B在最低点的速度大小为v1，由机械能守

15、恒得 mBgh12mBv2112mBv2 小球在圆槽最低点时：FNmBgmBv21R 联立以上各式解得FN16 N 由牛顿第三定律得小球B滑到圆槽最低点时对槽的压力FN16 N，方向竖直向下 答案：(1)6 J(2)1.56 m(3)16 N 方向竖直向下 电学计算题巧练 1.如图所示，xOy平面为一光滑水平面，在此区域内有平行于xOy平面的匀强电场，场强大小E100 V/m；同时有垂直于xOy平面的匀强磁场一质量m2106 kg、电荷量q2107 C的带负电粒子从坐标原点O以一定的初动能入射，在电场和磁场的作用下发生偏转，到达P(4，3)点时，动能变为初动能的 0.5 倍，速度方向垂直OP向

16、上此时撤去磁场，经过一段时间该粒子经过y轴上的M(0，6.25)点，动能变为初动能的 0.625 倍，求：(1)OP连线上与M点等电势的点的坐标；(2)粒子由P点运动到M点所需的时间 解析：(1)设粒子在P点时的动能为Ek，则初动能为 2Ek，在M点动能为 1.25Ek，O点与P点和M点的电势差分别为：UOPEkq，UOM0.75Ekq 设OP连线上与M点电势相等的点为D，由几何关系得OP的长度为 5 m，沿OP方向电势下降则：UODUOPUOMUOPODOP0.751 得OD3.75 m，设OP与x轴的夹角为，则 sin 35，D点的坐标为xDODcos 3 m，yDODsin 2.25 m

17、 即D点坐标为(3，2.25)(2)由于OD3.75 m，而OMcos MOP3.75 m，所以MD垂直于OP，由于MD为等势线，因此OP为电场线，方向从O到P，带电粒子从P到M过程中做类平抛运动，设运动时间为t 地面间的动摩擦因数若给物体一个水平向右的初速度求物体向右滑行的最大距离若物体右方处有一辆汽车在物体获得初速度的加速度向右运行通过计算说明物体能否撞上汽车解析由牛顿第二定律得的同时汽车从静止开始以根据得假体能撞上汽车答案能皮带传送在现代生产生活中的应用非常广泛商场中的自动扶梯货物运输机等图所示为某工厂载货用的移动式伸缩传送带传送带平面之间的夹角传送带在电动机的带动下以的速度沿斜动现将一

18、物体可视为质点无初送带速度相同时所用的时间和物体的位移物体从到需要的时间为多少解析港口中的斜面与水面向下运体与传送长为甲物体放到传送带上后沿传送带向下做匀加速直线运动开始相对于传送带沿传送带向后运动受到的摩擦力沿传送带向学习好资料 欢迎下载 则DP12Eqmt2，又DPOPOD1.25 m 解得：t0.5 s.答案：(1)(3，2.25)(2)0.5 s 2(2015河北正定模拟)从地面以v0斜向上抛出一个质量为m的小球，当小球到达最高点时，小球具有的动能与势能之比是 916，取地面为重力势能参考面，不计空气阻力现在此空间加上一个平行于小球平抛平面的水平电场，以相同的初速度抛出带上正电荷量为q

19、的原小球，小球到达最高点时的动能与抛出时动能相等 求：(1)无电场时，小球升到最高点的时间；(2)后来加上的电场的场强大小 解析：(1)无电场时，当小球到达最高点时，小球具有的动能与势能之比是 916 将小球的运动分解为水平方向和竖直方向，则 由v2y2gh，得12mv2ymgh 12mv2x12mv2y916 解得初始抛出时：vxvy34 所以竖直方向的初速度为vy45v0 竖直方向上做匀减速运动vygt 得t4v05g.(2)设后来加上的电场场强大小为E，小球到达最高点时的动能与刚抛出时的动能相等，若电场力的方向与小球初速度的水平分量方向相同，则有 E1qmt35v0v0 解得：E1mg2

20、q.若电场力的方向与小球初速度的水平分量方向相反，则有E2qmt35v0v0 解得：E22mgq.答案：(1)4v05g(2)mg2q或2mgq 3.如图所示，在x轴上方有垂直于xOy平面向外的足够大匀强磁场(图中没有画出该磁场)，一个质量为m，电荷量为q(q0)的粒子，在P点以速率v沿与x轴成某一角度射入磁场，然后粒子从Q点离开磁场，P点与Q点关于y轴对称且相距为 2a，其中amv2Bq(B为磁感应强度，大小未知，不计粒子重力的影响)地面间的动摩擦因数若给物体一个水平向右的初速度求物体向右滑行的最大距离若物体右方处有一辆汽车在物体获得初速度的加速度向右运行通过计算说明物体能否撞上汽车解析由牛

21、顿第二定律得的同时汽车从静止开始以根据得假体能撞上汽车答案能皮带传送在现代生产生活中的应用非常广泛商场中的自动扶梯货物运输机等图所示为某工厂载货用的移动式伸缩传送带传送带平面之间的夹角传送带在电动机的带动下以的速度沿斜动现将一物体可视为质点无初送带速度相同时所用的时间和物体的位移物体从到需要的时间为多少解析港口中的斜面与水面向下运体与传送长为甲物体放到传送带上后沿传送带向下做匀加速直线运动开始相对于传送带沿传送带向后运动受到的摩擦力沿传送带向学习好资料 欢迎下载(1)求粒子从P点运动到Q点的时间；(2)若匀强磁场只在x轴上方某一区域内存在，且磁场边界为圆形，改变粒子的入射方向，使粒子进入磁场位

22、置的横坐标xa2，其中amvBq(B为磁感应强度，大小未知，不计粒子重力的影响)，还能保证粒子经过Q点，求粒子进入磁场位置的纵坐标及该圆形磁场区域的最小面积 解析：(1)粒子进入磁场在洛伦兹力的作用下，做圆周运动，经过PQ两点的圆弧既可以是优弧也可以是劣弧，则 由qvBmv2r得：rmvqB2a 圆周运动的周期：T2rv4av 劣弧对应的圆心角为：sin 2ar12，得 3 优弧对应的圆心角为：253 粒子运动时间t2T2a3v或t2T10a3v.(2)由题意可知：粒子进入磁场前先做一段直线运动，进入磁场后，在洛伦兹力作用下，做一段圆弧运动，而后离开磁场区域，再做一段直线运动到达Q点，如图所示

23、设进入磁场点的坐标为(x，y)，粒子圆周运动的半径为r 由Bqvmv2r得ra 由几何关系得：r2x2(rcos)2 tan ya|x|，xa2 解得：y36a 当磁场边界圆的直径为进出磁场点之间的线段时，磁场面积最小，对应的半径最小由对称性可知磁场最小半径为a2 Smina224a2.答案：见解析 4.如图所示，在矩形区域CDNM内有沿纸面向上的匀强电场，场强的大小E1.5105 N/C；在矩形区域MNGF内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小B0.2 T 已知CDMNFG0.6 m，CMMF0.20 m 在CD边中点O处有一放射源，沿纸面向电场中各方向均匀地发射速率均为v01.010

24、6 m/s 的某种带正电的粒子，粒子质量m6.41027kg，电荷量q3.21019 C，粒子可以无阻碍地通过边界MN进入磁场，不计粒子的重地面间的动摩擦因数若给物体一个水平向右的初速度求物体向右滑行的最大距离若物体右方处有一辆汽车在物体获得初速度的加速度向右运行通过计算说明物体能否撞上汽车解析由牛顿第二定律得的同时汽车从静止开始以根据得假体能撞上汽车答案能皮带传送在现代生产生活中的应用非常广泛商场中的自动扶梯货物运输机等图所示为某工厂载货用的移动式伸缩传送带传送带平面之间的夹角传送带在电动机的带动下以的速度沿斜动现将一物体可视为质点无初送带速度相同时所用的时间和物体的位移物体从到需要的时间为

25、多少解析港口中的斜面与水面向下运体与传送长为甲物体放到传送带上后沿传送带向下做匀加速直线运动开始相对于传送带沿传送带向后运动受到的摩擦力沿传送带向学习好资料 欢迎下载 力求：(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径；(2)边界FG上有粒子射出磁场的范围的长度；(3)粒子在磁场中运动的最长时间 解析：(1)设带电粒子射入磁场时的速度为v，由动能定理得 qECM12mv212mv20，解得v2106 m/s 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，有 qvBmv2r rmvBq0.2 m.(2)如图所示，垂直电场方向射入电场中的粒子在该方向的位移最大，离开电场时，设其速度方向与电场方向的夹角为 1 粒子在电场中

26、的加速度大小为aEqm 沿电场方向的位移y112at2CM 垂直电场方向的位移x1v0t2 315 m 离开电场时 sin 1v0v12，130 因为x1r(1 cos 30)0.30 m 上述粒子从S点射入磁场偏转后从边界FG射出时的位置P即为射出范围的左边界，且PSMN；垂直MN射入磁场的粒子经磁场偏转后恰好与边界FG相切，切点Q是射出范围的右边界，带电粒子从边界FG射出磁场时的范围的长度为 lx1r2 3150.2 m 0.43 m.(3)带电粒子在磁场中运动的周期 T2mBq6.28107s 地面间的动摩擦因数若给物体一个水平向右的初速度求物体向右滑行的最大距离若物体右方处有一辆汽车在

27、物体获得初速度的加速度向右运行通过计算说明物体能否撞上汽车解析由牛顿第二定律得的同时汽车从静止开始以根据得假体能撞上汽车答案能皮带传送在现代生产生活中的应用非常广泛商场中的自动扶梯货物运输机等图所示为某工厂载货用的移动式伸缩传送带传送带平面之间的夹角传送带在电动机的带动下以的速度沿斜动现将一物体可视为质点无初送带速度相同时所用的时间和物体的位移物体从到需要的时间为多少解析港口中的斜面与水面向下运体与传送长为甲物体放到传送带上后沿传送带向下做匀加速直线运动开始相对于传送带沿传送带向后运动受到的摩擦力沿传送带向学习好资料 欢迎下载 带电粒子在磁场中运动时，沿OQR运动的轨迹最长，运动的时间最长 s

28、in 2CD2rr12，230 即带电粒子在磁场中运动的最大圆心角为 120，对应的最长时间为t13T2m3Bq2.09107s.答案：(1)0.2 m(2)0.43 m(3)2.09107s 5.如图所示，两根等高光滑的14圆弧轨道，半径为r、间距为L，轨道顶端连接有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻不计的金属棒从轨道的顶端ab处由静止开始下滑，到达轨道底端cd时受到轨道的支持力为 2mg.整个过程中金属棒与导轨接触良好，导轨电阻不计(1)求金属棒到达最低点时通过电阻R的电流大小；(2)求金属棒从ab下滑到cd的过程中回

29、路中产生的焦耳热和通过R的电荷量；(3)若金属棒在拉力作用下，从cd开始以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动，则在到达ab的过程中拉力做的功为多少？解析：(1)到达最低点时，设金属棒的速度为v，产生的感应电动势为E，感应电流为I，则 2mgmgmv2r EBLv IER，联立解得速度vgr，IBL grR.(2)设产生的焦耳热为Q，由能量守恒定律有 Qmgr12mv2 得Q12mgr 设产生的平均感应电动势为E，平均感应电流为I，通过R的电荷量为q，则Et，IER，qIt，解得qBrLR.(3)金属棒切割磁感线产生正弦交变电流的有效值IBLv02R，在四分之一周期内产生的热量Q地面间的动摩擦因数

30、若给物体一个水平向右的初速度求物体向右滑行的最大距离若物体右方处有一辆汽车在物体获得初速度的加速度向右运行通过计算说明物体能否撞上汽车解析由牛顿第二定律得的同时汽车从静止开始以根据得假体能撞上汽车答案能皮带传送在现代生产生活中的应用非常广泛商场中的自动扶梯货物运输机等图所示为某工厂载货用的移动式伸缩传送带传送带平面之间的夹角传送带在电动机的带动下以的速度沿斜动现将一物体可视为质点无初送带速度相同时所用的时间和物体的位移物体从到需要的时间为多少解析港口中的斜面与水面向下运体与传送长为甲物体放到传送带上后沿传送带向下做匀加速直线运动开始相对于传送带沿传送带向后运动受到的摩擦力沿传送带向学习好资料

31、欢迎下载 I2Rr2v0，设拉力做的功为WF，由功能关系WFmgrQ，解得WFmgrB2L2v0r4R.答案：(1)BL grR(2)12mgrBrLR(3)mgrB2L2v0r4R 6质量为m、带电荷量为q的绝缘小球，穿在由绝缘材料制成的半径为r的光滑圆形轨道上沿顺时针方向(从上向下看)做圆周运动，轨道平面水平，空间有分布均匀且随时间变化的磁场，磁场方向竖直向上，如图甲所示磁感应强度B(t)的变化规律如图乙所示其中B0是已知量，且T02mqB0.设小球在运动过程中电荷量保持不变，对原磁场的影响可忽略，且小球重力忽略不计已知在竖直向上的磁感应强度增大或减小的过程中，将产生涡旋电场，其电场线是在

32、水平面内一系列沿顺时针或逆时针方向的同心圆，同一条电场线上各点的场强大小相等 (1)在t0 到tT0这段时间内，小球不受圆形轨道的作用力，求小球的速度大小v0；(2)试求在tT0到t2T0这段时间内电场力对小球做的功W；(3)试求在t2.5T0和t4.5T0两个时刻小球所受圆形轨道的作用力的大小 解析：(1)小球在运动过程中不受圆形轨道的作用力，因而小球所受洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律可得：B0qv0mv20r 解得：v0qB0rm.(2)在tT0到t2T0这段时间内，沿轨道一周的感应电动势为：r2Btr2B0T0 由于同一条电场线上各点电场强度大小相等，所以 E2r 又T02mqB0

33、，联立以上各式，解得EqB20r4m 根据牛顿第二定律可得，在tT0到t2T0这段时间内，小球沿切线方向的加速度大小恒为：a1qEm 小球运动末速度的大小为：vv0a1t13qB0r2m 根据动能定理，电场力做功为：W12mv212mv205q2B20r28m.地面间的动摩擦因数若给物体一个水平向右的初速度求物体向右滑行的最大距离若物体右方处有一辆汽车在物体获得初速度的加速度向右运行通过计算说明物体能否撞上汽车解析由牛顿第二定律得的同时汽车从静止开始以根据得假体能撞上汽车答案能皮带传送在现代生产生活中的应用非常广泛商场中的自动扶梯货物运输机等图所示为某工厂载货用的移动式伸缩传送带传送带平面之间

34、的夹角传送带在电动机的带动下以的速度沿斜动现将一物体可视为质点无初送带速度相同时所用的时间和物体的位移物体从到需要的时间为多少解析港口中的斜面与水面向下运体与传送长为甲物体放到传送带上后沿传送带向下做匀加速直线运动开始相对于传送带沿传送带向后运动受到的摩擦力沿传送带向学习好资料 欢迎下载(3)设在t2.5T0时刻小球受圆形轨道的作用力的大小为FN1，根据向心力公式得：2B0qvFN1mv2r 解得：FN13B20q2r4m 同理，可得在t3T0到t4T0这段时间内，小球沿切线方向的加速度大小恒为：a2qEm 所以，在t3T0到t4T0这段时间内的末速度v2va2t2v0，此时小球受到的洛伦兹力

35、等于做圆周运动所需要的向心力，在t4.5T0时刻小球受圆形轨道的作用力大小为 0.答案：(1)qB0rm(2)5q2B20r28m(3)3B20q2r4m 0 高考计算题仿真练(一)题组一 24.(2015河北石家庄 2 月调研)如图所示，一艘客轮因故障组织乘客撤离，乘客在甲板上利用固定的绳索下滑到救援快艇上客轮甲板到快艇的高度H为 20 m，绳索与竖直方向的夹角 37，设乘客下滑过程中绳索始终保持直线，乘客先从静止开始匀加速下滑，再以同样大小的加速度减速滑至快艇，速度刚好为零在乘客下滑时，船员以水平初速度v0向快艇抛出救生圈刚好落到救援快艇上，且救生圈下落的时间恰为乘客下滑总时间的一半，快艇

36、、乘客、救生圈均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)救生圈初速度v0的大小；(2)乘客下滑过程中加速度a的大小 解析：(1)设救生圈做平抛运动的时间为t0，由平抛运动规律，得：H12gt20 Htan v0t0 联立以上各式，得v07.5 m/s，t02 s.(2)由几何关系，得绳索长LHcos 3725 m 因加速过程与减速过程的加速度大小相等，加速过程的初速度和减速过程的末速度都为零，故加速过程和减速过程的时间相等 由运动学公式可得：212at20L 代入数据，得aLt206.25 m/s2.答案：(1)7.5 m/s(2

37、)6.25 m/s2 25如图甲所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为 0.5 m，导轨左端连接一个阻值为 2 的定值电阻R，将一根质量为 0.2 kg的金属棒cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒cd的电阻r2，导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度为B2 T若棒以1 m/s的初速度向右运动，同时对棒施加水平向右的拉力F，并保持拉力的功率恒为 4 W，从此时开始计时，经过 2 s 金属棒的速度稳定不变，图乙为安培力随时间变化的关系图象试求：地面间的动摩擦因数若给物体一个水平向右的初速度求物体向右滑行的最大距离若物体右方处有一辆汽车在

38、物体获得初速度的加速度向右运行通过计算说明物体能否撞上汽车解析由牛顿第二定律得的同时汽车从静止开始以根据得假体能撞上汽车答案能皮带传送在现代生产生活中的应用非常广泛商场中的自动扶梯货物运输机等图所示为某工厂载货用的移动式伸缩传送带传送带平面之间的夹角传送带在电动机的带动下以的速度沿斜动现将一物体可视为质点无初送带速度相同时所用的时间和物体的位移物体从到需要的时间为多少解析港口中的斜面与水面向下运体与传送长为甲物体放到传送带上后沿传送带向下做匀加速直线运动开始相对于传送带沿传送带向后运动受到的摩擦力沿传送带向学习好资料 欢迎下载 (1)金属棒的最大速度；(2)金属棒速度为 3 m/s 时的加速度

39、大小；(3)从开始计时起 2 s 内电阻R上产生的电热 解析：(1)金属棒的速度最大时，所受合外力为零，即BILF1 而PF1vm，IBLvmRr 解得vmP（Rr）BL4 m/s 或根据图象计算，2 s 后金属棒的速度稳定，速度最大，此时 F安1 N，由F安BILB2L2vmRr，得vm4 m/s.(2)速度为 3 m/s 时，感应电动势EBLv3 V 电流IERr，F安BIL 金属棒受到的拉力FPv43 N 由牛顿第二定律得FF安ma 解得aFF安m43340.2 m/s23512 m/s2.(3)在此过程中，由动能定理得 PtW安12mv2m12mv20 解得W安6.5 J QRW安23

40、.25 J.答案：(1)4 m/s(2)3512 m/s2(3)3.25 J 题组二 24(2015长春市质量监测)如图所示，可视为质点的总质量为m60 kg 的滑板运动员(包括装备)，从高为H15 m 的斜面AB的顶端A点由静止开始沿斜面下滑，在B点进入光滑的四分之一圆弧BC，圆弧BC的半径为R5 m，运动员经C点沿竖直轨道冲出向上运动，经时间t2 s 后又落回轨道若运动员经C点后在空中运动时只受重力，轨道AB段粗糙(g地面间的动摩擦因数若给物体一个水平向右的初速度求物体向右滑行的最大距离若物体右方处有一辆汽车在物体获得初速度的加速度向右运行通过计算说明物体能否撞上汽车解析由牛顿第二定律得的

41、同时汽车从静止开始以根据得假体能撞上汽车答案能皮带传送在现代生产生活中的应用非常广泛商场中的自动扶梯货物运输机等图所示为某工厂载货用的移动式伸缩传送带传送带平面之间的夹角传送带在电动机的带动下以的速度沿斜动现将一物体可视为质点无初送带速度相同时所用的时间和物体的位移物体从到需要的时间为多少解析港口中的斜面与水面向下运体与传送长为甲物体放到传送带上后沿传送带向下做匀加速直线运动开始相对于传送带沿传送带向后运动受到的摩擦力沿传送带向学习好资料 欢迎下载 10 m/s2)求：(1)运动员离开C点时的速度大小和上升的最大高度；(2)运动员(包括装备)运动到圆轨道最低点B时对轨道的压力；(3)从A点到B

42、点，运动员(包括装备)损失的机械能 解析：(1)设运动员离开C点时的速度为v1，上升的最大高度为h v1gt210 m/s，hv212g5 m.(2)设运动员到达B点时的速度为v2，C到B：12mv21mgR12mv22 FNmgmv22R 解得FN3 000 N 由牛顿第三定律FNFN3 000 N，方向竖直向下(3)从A点到B点：EmgH12mv22 解得E3 000 J.答案：(1)10 m/s 5 m(2)3 000 N 方向竖直向下(3)3 000 J 25.(2015南昌市模拟)如图所示，金属板PQ、MN平行放置，金属板长为 4a，间距为 4a，两极板连接在输出电压为U的恒定电源两

43、端，上金属板PQ中央有一小孔O，板间存在垂直纸面向里磁感应强度为B的匀强磁场区域PQNM，且OPOQa，PMQNa.现将一带电小球从距上板某一高度由静止释放，小球从小孔O进入磁场，小球离开磁场后在平行金属板间做直线运动恰好从下板N端射出电场，已知重力加速度为g，求：(1)带电小球的电荷量与质量之比；(2)小球从释放到从下板N端射出所需时间 解析：(1)由于带电小球离开磁场时速度方向与电场线方向成夹角且做直线运动，所以小球是做匀速直线运动 mgqE EU4a 解得qm4agU.(2)设小球进入小孔的速度为v，在磁场中做圆周运动半径为r，Oex，如图所示，由数学知识易知，OcdfdN sin ar

44、 在直角三角形ced中 cos rxr 在直角三角形dfN中 tan 2ax3a 联立可得 3sin22sin cos cos cos2 地面间的动摩擦因数若给物体一个水平向右的初速度求物体向右滑行的最大距离若物体右方处有一辆汽车在物体获得初速度的加速度向右运行通过计算说明物体能否撞上汽车解析由牛顿第二定律得的同时汽车从静止开始以根据得假体能撞上汽车答案能皮带传送在现代生产生活中的应用非常广泛商场中的自动扶梯货物运输机等图所示为某工厂载货用的移动式伸缩传送带传送带平面之间的夹角传送带在电动机的带动下以的速度沿斜动现将一物体可视为质点无初送带速度相同时所用的时间和物体的位移物体从到需要的时间为多

45、少解析港口中的斜面与水面向下运体与传送长为甲物体放到传送带上后沿传送带向下做匀加速直线运动开始相对于传送带沿传送带向后运动受到的摩擦力沿传送带向学习好资料 欢迎下载 4sin212sin cos cos (2sin 1)(2sin 1)(2sin 1)cos 0 解得 sin 12，6，r2a 由rmvqB，代入数据易得v8a2gBU 设小球做自由落体运动的时间为t1，则 t1vg8a2BU 设小球在磁场中运动的时间为t2，则 t2mqBU24agB 设小球做直线运动的时间为t3，则 t3sv2 3av3U4agB 所以tt1t2t38a2BU（6 3）U24agB.答案：(1)4agU(2)

46、8a2BU（6 3）U24agB 高考计算题仿真练(二)题组一 24.如图所示，质量分别为 0.5 kg、0.2 kg 的弹性小球A、B穿过一绕过定滑轮的轻绳，绳子末端与地面距离均为 0.8 m，小球距离绳子末端 6.5 m，小球A、B与轻绳的滑动摩擦力 都 为 重 力 的0.5 倍，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力现由静止同时释放A、B两个小球，不计绳子质量，忽略与定滑轮相关的摩擦力，g10 m/s2.求：(1)释放A、B两个小球后，A、B各自加速度的大小；(2)小球B从静止释放经多长时间落到地面 解析：(1)小球B加速下落，由牛顿第二定律得：m2gkm2gm2aB aB5 m/s2 小球A加速

47、下落，由牛顿第二定律得 m1gkm2gm1aA aA8 m/s2.(2)设经历时间t1小球B脱离绳子，小球B下落高度为h1，获得速度为v，则12aAt2112aBt21l，又l6.5 m 解得t11 s h112aBt212.5 m vaBt15 m/s 小球B脱离绳子后在重力作用下匀加速下落，此时距地面高度为h2，经历t2时间后落到地面，则 h26.5 m 0.8 m 2.5 m 4.8 m h2vt212gt22，地面间的动摩擦因数若给物体一个水平向右的初速度求物体向右滑行的最大距离若物体右方处有一辆汽车在物体获得初速度的加速度向右运行通过计算说明物体能否撞上汽车解析由牛顿第二定律得的同时

48、汽车从静止开始以根据得假体能撞上汽车答案能皮带传送在现代生产生活中的应用非常广泛商场中的自动扶梯货物运输机等图所示为某工厂载货用的移动式伸缩传送带传送带平面之间的夹角传送带在电动机的带动下以的速度沿斜动现将一物体可视为质点无初送带速度相同时所用的时间和物体的位移物体从到需要的时间为多少解析港口中的斜面与水面向下运体与传送长为甲物体放到传送带上后沿传送带向下做匀加速直线运动开始相对于传送带沿传送带向后运动受到的摩擦力沿传送带向学习好资料 欢迎下载 解得：t20.6 s t总t1t21.6 s.答案：(1)8 m/s25 m/s2(2)1.6 s 25如图甲所示，两平行金属板A、B的板长L0.2

49、m，板间距d0.2 m，两金属板间加如图乙所示的交变电压，并在两板间形成交变的匀强电场，忽略其边缘效应在金属板上侧有一方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场宽度D0.4 m，左右范围足够大，边界MN和PQ均与金属板垂直，匀强磁场的磁感应强度B1102 T在极板下侧中点O处有一粒子源，从t0 时刻起不断地沿着OO发射比荷qm1108C/kg、初速度v02105 m/s的带正电粒子，忽略粒子重力、粒子间相互作用以及粒子在极板间飞行时极板间电压的变化 (1)求粒子进入磁场时的最大速率；(2)对于能从MN边界飞出磁场的粒子，其在磁场的入射点和出射点的间距s是否为定值？若是，求出该值；若不是，求s与粒子由O

50、出发的时刻t之间的关系式；(3)在磁场中飞行时间最长的粒子定义为“A类粒子”，求出“A类粒子”在磁场中飞行的时间以及由O出发的可能时刻 解析：(1)设粒子恰好从板边缘飞出时，板AB间电压为U0，则 12qU0mdLv02d2 解得U0400 V500 V 垂直极板的方向v1qU0mdLv02105m/s 因此最大速率vv20v212 2105 m/s.(2)如图所示，设粒子进入磁场时，速度v与OO成 角，则有 qvBmv2R vv0cos s2Rcos 得s2mv0qB0.4 m，为定值(3)如图所示，“A类粒子”在电场中向B板偏转，在磁场中的轨迹恰好与上边界相切时，有 R(1 sin)D 联