2011年考前专题训练计算题(一).doc

2011届高考物理计算题专项训练（一）2011届高考物理计算题专项训练（一）DCABhOR1（16分）如图所示，在竖直平面内，由倾斜轨道AB、水平轨道BC和半圆形轨道CD连接而成的光滑轨道，AB与BC的连接处是半径很小的圆弧，BC与CD相切，圆形轨道CD的半径为R。质量为m的小物块从倾斜轨道上距水平面高为h=2.5R处由静止开始下滑。求： （1）小物块通过B点时速度vB的大小； （2）小物块通过圆形轨道最低点C时圆形轨道对物块的支持力F的大小； （3）试通过计算说明，小物块能否通过圆形轨道的最高点D。2（16分）如图所示，两根足够长的光滑平行导轨与水平面成=60角，导轨间距为L。将直流电源、电阻箱和开关串联接在两根导轨之间。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m的导体棒MN垂直导轨水平放置在导轨上，导体棒与两根导轨都接触良好。重力加速度为g。（1）若磁场方向垂直导轨平面向上，当电阻箱接入电路的电阻为R1时，闭合开关后，导体棒MN恰能静止在导轨上。请确定MN中电流I1的大小和方向；MN电源（2）若磁场方向竖直向上，当电阻箱接入电路的电阻为R2时，闭合开关后，导体棒MN也恰能静止在导轨上，请确定MN中的电流I2的大小；（3）导轨的电阻可忽略，而电源内阻、导体棒MN的电阻均不能忽略，求电源的电动势。图102Lv2LLabcdB3（16分）如图10所示，由粗细均匀、同种金属导线构成的长方形线框abcd放在光滑的水平桌面上，线框边长分别为L和2L，其中ab段的电阻为R。在宽度为2L的区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向竖直向下。线框在水平拉力的作用下以恒定的速率v通过匀强磁场区域，线框平面始终与磁场方向垂直。求：（1）在线框的cd边刚进入磁场时，ab边两端的电压Uab；（2）为维持线框匀速运动，水平拉力F的大小；（3）在线框通过磁场的整个过程中，bc边金属导线上产生的电热Qbc。4如图12甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L1 m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R0.40 的电阻，质量为m0.01 kg、电阻为r0.30 的金属棒ab紧贴在导轨上现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g10 m/s2(忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响)，试求：(1)磁感应强度B的大小(2)当t1.5 s时，重力对金属棒ab做功的功率；(3)金属棒ab在开始运动的1.5 s内，电阻R上产生的热量； 图125（16分）如图所示，光滑水平面上一质量为M、长为L的木板右端靠在固定于地面的挡板P上。质量为m的小滑块以水平速度v0滑上木板的左端，滑到木板的右端时速度恰好为零。（1）求小滑块在木板上滑动的时间；（2）求小滑块在木板上滑动过程中，木板对挡板P作用力的大小；（3）若撤去档板P，小滑块依然以水平速度v0滑上木板的左端，求小滑块相对木板静止时距木板左端的距离。6(16分)如图所示，竖直平面内有四分之一圆弧轨道固定在水平桌面上，圆心为O点。一小滑块自圆弧轨道A处由静止开始自由滑下，在B点沿水平方向飞出，落到水平地面C点。已知小滑块的质量为m=1.0kg，C点与B点的水平距离为1m，B点高度为1.25m，圆弧轨道半径R=1m，g取10m/s2。求小滑块：ABCO（1）从B点飞出时的速度大小；（2）在B点时对圆弧轨道的压力大小；（3）沿圆弧轨道下滑过程中克服摩擦力所做的功。7（16分）ABxv0R如图所示，长为R=0.6m的不可伸长的细绳一端固定在O点，另一端系着质量为m2=0.1kg的小球B，小球B刚好与水平面相接触。现使质量为m1=0.3kg物块A以v0=5m/s的初速度向B运动， A与水平面间的动摩擦因数=0.3，A、B间的初始距离x=1.5m。两物体碰撞后，A物块速度变为碰前瞬间速度的1/2，B小球能在竖直平面内做圆周运动。已知重力加速度g=10m/s2，两物体均可视为质点，试求: 两物体碰撞前瞬间，A物块速度v1的大小； 两物体碰撞后瞬间，B球速度v2的大小； B球运动到圆周最高点时细绳受到的拉力大小。8.(16)如图，MNP 为整直面内一固定轨道，其圆弧段MN与水平段NP相切于N、P端固定一竖直挡板。M相对于N的高度为h，NP长度为s.一木块自M端从静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处。若在MN段的摩擦可忽略不计，物块与NP段轨道间的滑动摩擦因数为，求物块停止的地方与N点距离的可能值。2011届高考物理计算题专项训练（一）参加答案1（16分）解：（1）（5分）物块从A点运动到B点的过程中，由机械能守恒得 （3分） 解得： （2分） （2）（5分）物块从B至C做匀速直线运动 （2分） 物块通过圆形轨道最低点C时，做圆周运动，由牛顿第二定律有： （2分） （1分）（3）（6分）设物块能从C点运动到D点，由动能定理得： （2分）解得： （1分）物块做圆周运动，通过圆形轨道的最高点的最小速度设为vD1，由牛顿第二定律得： （1分） （1分）可知物块能通过圆形轨道的最高点。 （1分）2（16分）（1）磁场方向垂直于轨道面时，MN受力如答图1所示。（1分）MmgF1N1答图1根据物体平衡条件可得F1= mgsin （2分） 又安培力 F1=BI1L （2分） 解得磁感应强度I1= （1分）电流方向由M指向N （2分）（2）磁场方向竖直向上时，MN受力如答图2所示。（1分）MmgF2N2答图2根据物体平衡条件可得F2cos=mgsin （2分） 又安培力 F2=BI2L 解得 （1分）（3）设除电阻箱外，电路中其他电阻为r（定值）。 根据闭合电路欧姆定律，当电阻箱接入电路的电阻为R1时，有I1= （1分）当电阻箱接入电路的电阻为R2时，有 I2= （1分）解得电源电动势 E= （2分）3（16分）解：（1）cd边进入磁场时产生的感应电动势为 （2分）整个回路的电阻 R总=6R （1分）回路中的电流 （2分）ab边两端电压的大小为 （2分）（2）为维持线框匀速运动，外力应始终等于安培力，即：F=F安 （2分） 线框所受安培力为 水平拉力 （2分）（3）整个线框通过磁场的过程中所经历的时间为 （2分） 整个过程中bc段金属导线上产生的电热为 （3分） 用其他方法计算正确的同样给分。4(1) 0.1 T (2)0.7 W(3)0.26 J5（16分）解：（1）小滑块在木板上做匀减速直线运动，则整个滑动过程的平均速度 所以 4分（2）设小滑块在木板上滑动时所受的摩擦力大小为f，由动能定理可得 所以 由牛顿第三定律和物体的平衡条件，木板对挡板P作用力的大小等于 4分（3）设撤去档板P，小滑块与木板的共同速度为v，小滑块静止时距木板左端的距离为L，此过程中小滑块的位移为x1，木板的位移为x2，则 根据动量守恒定律和动能定理有 由式可解得 8分6(16分)（1）小滑块从B点飞出后作平抛运动，设它在的速度大小为。 S （3分） 小滑块从B点飞出初速度为m/s （3分）（2）小滑块在B点时，由牛顿第二定律 （2分） 解得N=14N （2分）由牛顿第三定律得小滑块在B点时对圆弧轨道的压力为=14N （2分）（3）小滑块在圆弧轨道内下滑过程中，由动能定理得 （2分）解得小滑块克服摩擦力所做的功为 J （2分）7（16分）解： 与B碰撞之前，A做匀减速直线运动，有： （2分） -=-2ax（2分） 解得v1=4m/s（2分） 碰撞过程中，A、B系统动量守恒，有： m1v1=m1+m2v2（2分） 可得v2=6m/s（2分） 小球B在摆至最高点过程中，机械能守恒，设到最高点时的速度为v3 m2=m2+m2g2