（全国通用）高三物理二轮复习 计算题天天练（四）.docVIP

计算题天天练(四)1.(2015宝鸡三检)某学生设计并制作了一个简易水轮机,如图所示,让水从水平放置的水管流出,水流轨迹与下边放置的轮子边缘相切,水冲击轮子边缘上安装的挡水板,可使轮子连续转动.当该装置工作稳定时,可近似认为水到达轮子边缘时的速度与轮子边缘的线速度相同.调整轮轴o的位置,使水流与轮边缘切点对应的半径与水平方向成=37角.测得水从管口流出速度v0=3 m/s,轮子半径r=0.1 m.(已知sin 37=0.6,cos 37=0.8,g=10 m/s2)求:(1)若不计挡水板的大小,则轮子转动角速度为多少?(2)水管出水口距轮轴o水平距离l和竖直距离h.2.如图,某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道,管道的长为l、宽为d、高为h,上下两面是绝缘板,前后两侧面m、n是电阻可忽略的导体板,两导体板与开关s和定值电阻r相连.整个管道置于磁感应强度大小为b,方向沿z轴正方向的匀强磁场中.管道内始终充满电阻率为的导电液体(有大量的正、负离子),且开关闭合前后,液体在管道进、出口两端压强差的作用下,均以恒定速率v0沿x轴正向流动,液体所受的摩擦阻力不变.(1)求开关闭合前,m、n两板间的电势差大小u0;(2)求开关闭合前后,管道两端压强差的变化p;(3)调整矩形管道的宽和高,但保持其他量和矩形管道的横截面积s=dh不变,求电阻r可获得的最大功率pm及相应的宽高比d/h的值.3.(2015甘肃省张掖三诊)如图所示,有一个可视为质点的质量为m=1 kg的小物块,从光滑平台上的a点以v0=2 m/s的初速度水平抛出,到达c点时,恰好沿c点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道,最后小物块滑上紧靠轨道末端d点的质量为m=3 kg的长木板,已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平,木板下表面与水平地面之间光滑,小物块与长木板间的动摩擦因数=0.3,圆弧轨道的半径为r=0.4 m,c点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角=60,不计空气阻力,g 取10 m/s2.求:(1)小物块刚要到达圆弧轨道末端d点时对轨道的压力大小;(2)要使小物块不滑出长木板,木板的长度l至少多大?计算题天天练(四)1.解析:(1)水从管口流出后做平抛运动,设水流到达轮子边缘的速度大小为v,则v=v0sin37=5 m/s由题意可得轮子边缘的线速度:v=5 m/s所以轮子转动的角速度=vr=50 rad/s.(2)设水流到达轮子边缘的竖直分速度为vy,运动时间为t,水平、竖直分位移分别为x、y:vy=v0tan37=4 m/s由vy=gt得t=vyg=0.4 sx=v0t=1.2 my=12gt2=0.8 m水管出水口距轮轴o水平距离l和竖直距离h为:l=x-rcos 37=1.12 mh=y+rsin 37=0.86 m.答案:(1)50 rad/s(2)1.12 m0.86 m2.解析:(1)设带电离子所带的电荷量为q,当其所受的洛伦兹力与电场力平衡时,u0保持恒定,有qv0b=qu0d,得u0=bdv0.(2)设开关闭合前后,管道两端压强差分别为p1、p2,液体所受的摩擦阻力均为f,开关闭合后管道内液体受到的安培力为f安,有p1hd=f,p2hd=f+f安,f安=bid,根据欧姆定律,有i=u0r+r,两导体板间液体的电阻r=dlh,由式得p=p2-p1=ldv0b2lhr+d.(3)电阻r获得的功率为p=i2r,p=(lv0blrd+h)2r,当dh=lr时,电阻r获得的最大功率pm=lsv02b24.答案:见解析3.解析:(1)物块到达c点的速度与水平方向的夹角为60,根据平行四边形定则知:vc=v0cos60=4 m/s,小物块由c到d的过程中,由动能定理得:mgr(1-cos 60)=12mvd2-12mvc2,代入数据解得:vd=25 m/s.小球在d点时由牛顿第二定律得:n-mg=mvd2r,代入数据解得:n=60 n,由牛顿第三定律得:n=n=60 n,方向竖直向下.(2)设小物块刚滑到木板左端时达到共同速度,大小为v,小物块在木板上滑行的过程中,小物块与长木板的加速度大小分别为:a1=mgm=g=3 m/s2,a2=mgm=1 m/s2.速度分别为:v=vd-a1t