（浙江选考）高考物理二轮复习 计算题41分练（2）.doc

计算题41分练(2)19(9分)民用航空客机的机舱，除了有正常的舱门和舷梯连接，供旅客上下飞机外，一般还配有紧急出口。发生意外情况的飞机在着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个气囊(由斜面部分ac和水平部分cd构成)，机舱中的人可沿该气囊滑行到地面上来，如图1所示。某机舱离气囊底端的竖直高度ab3.0 m，气囊构成的斜面长ac5.0 m，ac与地面之间的夹角为。斜面部分ac和水平部分cd平滑连接。一个质量m60 kg的人从气囊上由静止开始滑下，最后滑到水平部分上的e点静止，已知人与气囊之间的动摩擦因数为0.55。不计空气阻力，g10 m/s2。求人从a点开始到滑到e点所用的时间。图1解析人的受力如图所示，由牛顿第二定律得：mgsin fnmafnmgcos 0，则：agsin gcos ，解得：a1.6 m/s2设人在斜面部分滑下所用的时间为t1，xacat，代入数据解得：t12.5 s设人滑到斜面底端c时的速度为vc，vcat11.62.5 m/s4 m/s人在水平部分运动过程中，由牛顿第二定律得：mgma由0vc(a)t2解得：t20.73 s故人从开始到滑到e点所用的时间：tt1t23.23 s。答案3.23 s20(12分)如图2所示，参加某电视台娱乐节目的选手从较高的平台以v08 m/s的速度从a点水平跃出后，沿b点切线方向进入光滑圆弧轨道，沿轨道滑到c点后水平离开轨道。已知a、b之间的竖直高度h1.8 m，圆弧轨道半径r10 m，选手的质量为50 kg，不计空气阻力，g10 m/s2，求：图2(1)选手从a点运动到b点的时间及到达b点的速度；(2)选手到达c时对轨道的压力。解析 (1)选手离开平台后做平抛运动，在竖直方向hgt2解得：t0.6 s在竖直方向vygt6 m/s选手到达b点速度为vb10 m/s设与水平方向的夹角为，则tan 0.75，则37(2)从b点到c点：mgr(1cos )mvmv在c点：fncmg，fnc1 200 n由牛顿第三定律得，选手对轨道的压力fncfnc1 200 n，方向竖直向下。答案(1)0.6 s10 m/s，与水平方向的夹角为37(2)1 200 n方向竖直向下22(20169月绍兴适应性考试)(加试题)(10分)为研究某种材料的荧光特性，兴趣小组的同学设计了图3所示装置：让质子经过mn两金属板之间的电场加速后，进入有界匀强磁场，磁场的宽度l0.25 m，磁感应强度大小b0.01 t，以出射小孔o为原点，水平向右建立x轴，在0.4x0.6区域的荧光屏上涂有荧光材料，(已知质子的质量m1.61027 kg，电量q1.61019 c，进入电场时的初速度可略)图3(1)要使质子能打在荧光屏上，加速电压的最小值是多少？(2)当质子打中荧光屏时的动能超过288 ev，可使荧光材料发光。对于不同的加速电压，荧光屏上能够发光的区域长度是多少？解析(1)质子经电场加速，由动能定理qumv20进入磁场后做匀速圆周运动，有qvbm联立解得u从点o运动到x0.4 m处，圆周运动半径r0.2 m代入数据得u1200 v。(2)由题意， 当ekmin288 ev时对应电场力做功最小值qumin，则umin288 v根据u得rmin0.24 m对应x12rmin0.48 m，x20.6 m经检验：此时质子已经穿出磁场边界线，不能打到荧光屏上了，以磁场边界计算，有rmaxl0.25 m，即x22rmax0.5 m能够发光的区域长度xx2x10.02 m。答案(1)200 v(2)0.02 m23(加试题)(10分)如图4甲所示，在xoy竖直平面内存在竖直方向的匀强电场，在第一象限内有一与x轴相切于点(2r，0)、半径为r的圆形区域，该区域内存在垂直于xoy面的匀强磁场，电场与磁场随时间变化如图乙、丙所示，设电场强度竖直向下为正方向，磁场垂直纸面向里为正方向，电场、磁场同步周期性变化(每个周期内正、反向时间相同)。一带正电的小球a沿y轴方向下落，t0时刻a落至点(0，3r)，此时，另一带负电的小球b从最高点(2r，2r)处开始在磁场内紧靠磁场边界做匀速圆周运动；当a球再下落r时，b球旋转半圈到达点(2r，0)；当a球到达原点o时，b球又旋转半圈回到最高点；然后a球开始匀速运动。两球的质量均为m，电荷量大小为q。(不计空气阻力及两小球之间的作用力，重力加速度为g)求：图4(1)匀强电场的场强e的大小；(2)小球b做匀速圆周运动的周期t及匀强磁场的磁感应强度b的大小；(3)电场、磁场变化第一个周期末a、b两球间的距离。解析(1)小球b做匀速圆周运动，则重力和电场力平衡，洛伦兹力提供向心力，则有：eqmg，解得：e(2)设小球b的运动周期为t，对小球a：eqmgma，解得a2g由ra()2，得t对b小球：bqvbm，vb解得：b(3)分析得：电(磁)场变化周期是b球做圆周运动周期的2倍对小球a：在原点的速度为vaa在原点下的位移为：ya