高考物理一轮精炼 非选择题（5）（含解析）.doc

非选择题（5）李仕才1.(2018山东枣庄调研)如图所示是一种较精确测重力加速度g值的方法:将下端装有弹射装置的真空玻璃管竖直放置,玻璃管足够长,小球竖直向上被弹出,在o点与弹簧分离,然后返回。在o点正上方选取一点p,利用仪器精确测得op间的距离为h,从o点出发至返回o点的时间间隔为t1,小球两次经过p点的时间间隔为t2,求:(1)重力加速度;(2)若o点距玻璃管底部的距离为l0,玻璃管最小长度。答案(1)(2)l0+解析(1)小球从o点上升到最大高度的过程中有h1=,小球从p点上升的最大高度h2=,依据题意有h1-h2=h,联立解得g=。(2)真空管最小的长度l=l0+h1,故l=l0+。2.(2017河南南阳模拟)如图所示为“快乐大冲关”节目中某个环节的示意图。参与游戏的选手会遇到一个人造山谷oab,oa是高h=3 m的竖直峭壁,ab是以o点为圆心的弧形坡,aob=60,b点右侧是一段水平跑道。选手可以自o点借助绳索降到a点后再爬上跑道,但身体素质好的选手会选择自a点直接跃上跑道。选手可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度g取10 m/s2。(1)若选手以速度v0水平跳出后,能跳在水平跑道上,求v0的最小值;(2)若选手以速度v1=4 m/s水平跳出,求该选手在空中的运动时间。答案(1) m/s(2)0.6 s解析(1)若选手以速度v0水平跳出后,能跳在水平跑道上,则有hsin 60v0thcos 60=gt2解得v0 m/s。(2)若选手以速度v1=4 m/s水平跳出,因v1v0,人将落在弧形坡上下降高度y=gt2水平前进距离x=v1t且x2+y2=h2联立解得t=0.6 s。3.(2017黑龙江工农区期末)如图甲所示,一倾角为=37的传送带以恒定速度运行。现将一质量m=1 kg的小物体抛上传送带,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示,取沿传送带向上为正方向,g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8。求:(1)08 s内物体位移的大小;(2)物体与传送带间的动摩擦因数;(3)08 s内物体机械能增量及因与传送带摩擦产生的热量q。答案(1)14 m(2)0.875(3)90 j126 j解析(1)从题图乙中求出物体位移x=-22m+44m+24 m=14 m。(2)由题图知,物体相对传送带滑动时的加速度a=1 m/s2对此过程中物体受力分析得mgcos -mgsin =ma得=0.875。(3)物体被送上的高度h=xsin =8.4 m,重力势能增量ep=mgh=84 j动能增量ek=6 j机械能增加e=ep+ek=90 j08 s内只有前6 s发生相对滑动。06 s内传送带运动距离x1=46 m=24 m,06 s内物体位移x2=6 m产生的热量q=mgcos x=mgcos (x1-x2)=126 j。 4.中国科学家2015年10月宣布中国将在2020年开始建造世界上最大的粒子加速器。加速器是人类揭示物质本源的关键设备,在放射治疗、食品安全、材料科学等方面有广泛应用。如图所示,某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管(漂移管)组成。相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极。质子从k点沿轴线进入加速器并依次向右穿过各漂移管,在漂移管内做匀速直线运动,在漂移管间被电场加速,加速电压视为不变。设质子进入漂移管b时速度为8106 m/s,进入漂移管e时速度为1107 m/s,电源频率为1107 hz,漂移管间缝隙很小,质子在每个管内运动时间视为电源周期的,质子的荷质比取1108 c/kg。求:(1)漂移管b的长度;(2)相邻漂移管间的加速电压。答案(1)0.4 m(2)6104 v解析(1)设质子进入漂移管b的速度为vb,电源频率、周期分别为f、t。漂移管b的长度为l,则t=l=vb联立式并代入数据得l=0.4 m(2)设质子进入漂移管e的速度为ve,相邻漂移管间的加速电压为u,电场对质子所做的功为w,质子从漂移管b运动到e电场做功w,质子的电荷量为q、质量为m,则w=quw=3ww=联立式并代入数据得u=6104 v5.(2016浙江卷)小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示,两根平行金属导轨相距l=0.50 m,倾角=53,导轨上端串接一个r=0.05 的电阻。在导轨间长d=0.56 m的区域内,存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度b=2.0 t。质量m=4.0 kg的金属棒cd水平置于导轨上,用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆gh相连。cd棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s=0.24 m。一位健身者用恒力f=80 n拉动gh杆,cd棒由静止开始运动,上升过程中cd棒始终保持与导轨垂直。当cd棒到达磁场上边界时健身者松手,触发恢复装置使cd棒回到初始位置(重力加速度g取10 m/s2,sin 53=0.8,不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量)。求:(1)cd棒进入磁场时速度v的大小。(2)cd棒进入磁场时所受的安培力fa的大小。(3)在拉升cd棒的过程中,健身者所做的功w和电阻产生的焦耳热q。答案(1)2.4 m/s(2)48 n(3)64 j26.88 j解析(1)由牛顿第二定律得a=12 m/s2进入磁场时的速度v=2.4 m/s(2)感应电动势