2015年军考物理计算题专项训练

2015年军考物理计算题专项训练1、如图所示，一质量为mB = 2 kg的木板B静止在光滑的水平面上，其右端上表面紧靠一固定斜面轨道的底端（斜面底端与木板B右端的上表面之间有一段小圆弧平滑连接），轨道与水平面的夹角 = 37.一质量也为mA = 2 kg的物块A由斜面轨道上距轨道底端x0 = 8 m处静止释放，物块A刚好没有从木板B的左端滑出已知物块A与斜面轨道间的动摩擦因数为1 = 0.25，与木板B上表面间的动摩擦因数为2 = 0.2，sin = 0.6，cos = 0.8，g取10 m/s2，物块A可看做质点求： 物块A刚滑上木板B时的速度为多大？ 物块A从刚滑上木板B到相对木板B静止共经历了多长时间？(3)木板B有多长？2、竖直放置的光滑圆弧轨道AB，与水平轨道BC连接圆弧轨道半径R=1m，一质量为m=2kg的物块至A点静止开始下滑，经B点进入水平轨道BC，已知物块以水平轨道间的动摩擦因数=0.2，（g=10m/s2）求：（1）物块到达B点时速度的大小？（2）物块在水平轨道上滑行的距离？（3）若从物块停止处，用水平推力反向推物块，使之恰好能到达A点，该水平推力对物块做的功是多少？3、如图所示，O为一水平轴，轴上系一长0.6m的细绳，细绳的下端系一质量m=1.0kg的小球（可视为质点），原来处于静止状态，球与平台的B点接触但对平台无压力，平台高0.80m，一质量M2.0kg的小球沿平台自左向右运动到B处与小球m发生正碰，碰后小球m在绳的约束下做圆周运动，经最高点A点，绳上的拉力恰好等于摆球的重力，而M落在水平地面上的C点，其水平位移为s1.2m，求质量为M的小球与m碰撞前的速度。（取g=10 m/s2）4、如图所示，小物块A在粗糙水平面上做直线运动，经距离时与另一小物块B发生碰撞并粘在一起以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上。已知=5.0m，s=0.9m，A、B质量相等且m=0.10kg，物块与桌面间的动摩擦因数=0.45，桌面高h=0.45m。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：（1）A、B一起平抛的初速度v； （2）小物块A的初速度v0。5、据网络消息，中国的高铁速度，在世界处于最高水平。设某高速列车的总质量为1.0105kg，其最大运行的速度可达100m/s。设机车持续牵引力为1.5105N，列车从静止起动后做匀加速直线运动，加速度大小为1m/s2，列车所受的阻力大小不变，求：（1）列车所受的阻力大小；（2）列车从静止到最大运行速度需要多长时间？（3）设想此列车达到最大运行速度时关闭发动机，还能运动多少km停下？ 6、如图所示，摩托车做特技表演时，以v0=10m/s的初速度冲向高台，然后从高台水平飞出。若摩托车冲向高台的过程中以P=1.8kW的额定功率行驶，冲到高台上所用时间t=16s，人和车的总质量m=1.8102kg，台高h=5.0m，摩托车的落地点到高台的水平距离s=7.5m。不计空气阻力，取g=10m/s2。求：摩托车从高台飞出到落地所用时间；摩托车落地时速度的大小；摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功。 7、 如图所示，质量为3m、长度为L的木块置于光滑的水平面上，质量为2m的子弹以初速度v0水平向右射入木块，穿出木块时速度为5v0/8，设木块对子弹的阻力始终保持不变求子弹穿透木块的过程中，木块滑行的距离s.8、如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距lm，导轨平面与水平面成=37角，下端连接阻值为R的电阻匀强磁场方向与导轨平面垂直质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25求：（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；（3）在上问中，若R=2，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向（g=10rn/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）9、如图所示，水平U形光滑框架，宽度为0.5m，电阻忽略不计，导体ab质量是0.2kg，电阻是0.1，匀强磁场的磁感应强度为0.2T，方向垂直框架向上，现用1N的外力F由静止拉动ab杆，当ab的速度达到1m/s时，求（1）此时刻ab 杆产生的感应电动势的大小；（2）此时刻ab杆的加速度的大小？（3）ab杆所能达到的最大速度是多少？（4）若ab杆达到的最大速度后，撤去外力F，ab杆上还能产生多少焦耳的热量？10、如图所示，水平面上的两根光滑金属杆构成平行导轨，导轨的宽度L=0.4m，处于如图所示的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B=0.1T电阻R=0.50，导体棒MN在外力F作用下沿导轨向右以v=5m/s的速度做匀速直线运动，导轨和导体棒的电阻均忽略不计求：（1）导体棒MN切割磁感线产生的感应电动势的大小；（2）通过电阻R的电流大小；（3）导体棒MN所受外力F的大小11、如图所示，两根足够长的固定的平行粗糙金属导轨位于倾角30的斜面上，导轨上、下端所接的电阻R1R210，导轨自身电阻忽略不计，导轨宽度l2m。垂直于导轨平面向上的匀强磁场的磁感应强度B0.5T，质量为m0.1kg、电阻r5的金属棒ab在高处由静止释放，金属棒ab在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好，当金属棒ab下滑高度h3m时，速度恰好达到最大值v2ms。（g取10ms2）求：（1）金属棒ab速度达到最大时，电阻R1消耗的功率；（2）金属棒ab从静止释放到速度最大的过程中，电阻R2上产生的焦耳热。12、如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距离L=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面与水平面成30角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，且都与导轨始终有良好接触。已知两金属棒质量均为m=0.02kg，电阻相等且不可忽略。整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.2T，金属棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而金属棒cd恰好能够保持静止。取g=10ms，求：（1）通过金属棒cd的电流大小、方向；（2）金属棒ab受到的力F大小；（3）若金属棒cd的发热功率为0.1W，金属棒ab的速度。13、如图所示，水平放置的U形导轨足够长，处于磁感应强度B=5 T的匀强磁场中，导轨宽度L=0.4 m，导体棒a b质量m=2.0 kg，电阻R=1，与导轨的动摩擦系数为，其余电阻可忽略不计。现在导体棒a b在水平外力F=10 N的作用下，由静止开始运动了s=40 cm后，速度达到最大。求: (1)导体棒ab运动的最大速度是多少？(2)当导体棒ab的速度为最大速度的一半时，棒ab的加速度是多少？(3)导体棒ab由静止达到最大速度过程中，棒ab上产生的热量是多少？14、如图所示,金属杆MN在竖直平面内贴着光滑平行金属导轨下滑,导轨的间距cm，导轨上端接有的电阻,导轨与金属杆的电阻不计,整个装置处于T的水平匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向里。当金属杆MN匀速下滑时,每秒钟有J的重力势能减少(不计空气阻力，g=10m/s2)。求：（1）金属杆MN匀速下滑的速度大小；（2）金属杆MN的质量。参考答案1、 物块A从斜面滑下的加速度为a1，则mAgsin 1mAgcos = mAa1，解得a1 = 4 m/s2，物块A滑到木板B上的速度为v1 = = 8 m/s 物块A在木板B上滑动时，它们在水平方向上的受力大小相等，质量也相等，故它们的加速度大小相等，数值为a2 = 2g = 2 m/s2；设木板B的长度为L，二者最终的共同速度为v2，在达到最大速度时，木板B滑行的距离为x，利用位移关系得v1t2 a2t2/2 - a2t2/2 = L对物块A有v2 = v1 a2t2，v2 v12 = 2a2(x + L)对木板B有v = 2a2x，联立解得相对滑行的时间和木板B的长度分别为：t2 = 2s，L = 8 m2、解：（1）小物块从A运动到B的过程中由机械能守恒定律，得：mgR=得：m/s（2）从开始运动到停止的过程中，重力与摩擦力做功，由动能定理得：mgRmgx=00得：m（3）力F推小物块由C经B沿圆弧形光滑轨道运动到A的过程中，摩擦力和重力均做负功，由动能定理得：WFmgRmgx=0解得：WF=mgR+mgx=2mgR=22101=40J3、 解析 M与碰撞前后M离开平台后 从B到A的过程中 在A点时 由联立解得4、（1）两木块离开桌面后做平抛运动，设在空中飞行的时间为t，根据平抛运动规律有：竖直方向有：，水平方向有：联立解得：（2）A、B碰撞过程，取向右方向为正方向，以AB整体为研究对象，由动量守恒定律得：则得：A在桌面上滑行过程，由动能定理得：联立得：【考点】平抛运动；动能定理5、解：（1）设列车运行过程中所受的牵引力大小为F，阻力大小为Ff，加速度大小为a1，由牛顿第二定律，得F - Ff = ma1 代入数据，得 Ff =5104N(2)由运动学公式v=at1 得 t=100s(3)设列车到达到最大运行速度时关闭发动机，加速度为a2，还能运动距离为x，由运动学公式，得 0-vm2 =2a2 x 由牛顿第二定律，得 - Ff = ma2由上面两式，得 x=10km 或动能定理，- Ff x=0- 得x=10km 6、 （1）摩托车在空中做平抛运动s （2）m/s m/s 摩托车落地时的速度：m/s （3）摩托车冲上高台过程中，根据动能定理：或 1.1104J 所以，摩托车冲上高台过程中摩托车克服阻力所做的功为1.1104J 7、 2mv0=2m5v0/8+3m v1 (2分) 2m v02/2-2m（5v0/8）2/2-3m v12/2=fL (2分) fs=3m v12/2 (2分) s=2L/11 (3分)8、解：（1）金属棒开始下滑的初速为零，根据牛顿第二定律：mgsinmgcos=ma 由式解得a=10（O.60.250.8）m/s2=4m/s2 故金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小为4m/s2（2）设金属棒运动达到稳定时，速度为v，所受安培力为F，棒在沿导轨方向受力平衡mgsin一mgcos一F=0此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率：P=Fv 由、两式解得 故当金属棒下滑速度达到稳定时，棒的速度大小为10m/s（3）设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为l，磁场的磁感应强度为BP=I2R由、两式解得：磁场方向垂直导轨平面向上故磁感应强度的大小为0.4T，方向垂直导轨平面向上 9、【解析】： 解：（1）根据法拉第电磁感应定律，此时刻ab 杆产生的感应电动势的大小为：E=BLv=0.20.51=0.1V （2）根据闭合电路欧姆定律，此时刻电路中的电流为：I=此时ab 杆受到的安培力为：F安=BIL=0.210.5=0.1N 方向向左根据牛顿第二定律有：FF安=ma此时刻ab杆的加速度的大小为：a=（3）ab杆达到最大速度时，ab杆上电动势最大，为：Em=BLvmab杆上电流最大为：Im=ab杆上安培力Fm达到最大为：Fm=BImL这时外力F与安培力Fm达到平衡，有：Fm=F代入数值可得：vm=10m/s （4）此后ab杆的动能会转化为电热，为：Q=mvm2=0.2102=10J 10、解：（1）导体棒ab切割磁感线，感应电动势为：E=BLv=0.10.45=0.2V（2）由闭合电路的欧姆定律：I=0.4A（3）导体棒ab受到安培力：F安=BIL=0.10.40.4=0.016N由于导体棒ab匀速运动，满足：F=F安所以，作用在导体棒上的外力F=0.016N 11、解析：（1）速度最大时，金属棒ab产生的电动势为：E=BLv=0.522V=2V通过R1的电流为：I1=A=0.1AP1=I12R1=0.1210W=0.1W（2）达到最大速度时，金属棒受到的安培力为：F安=BIL此时，金属棒的加速度为0，有：mgsin30=F安+f金属棒下滑h的过程，根据能量守恒，有： mgh=f+Q总，此过程R1中产生的焦耳热为：Q1=代入数据可得：Q2=0.25J 12、解：(1)棒cd受到的安培力为：Fcd=BIL 棒cd在共点力作用下平衡，则：Fcd=mgsin30 由式，代入数据解得：I=1 A 根据楞次定律可知，棒cd中的电流方向由d至c (2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等，即：Fab=Fcd 对棒ab，由共点力平衡知：F=mgsin30+BIL 代入数据解得：F=0.2 N (3)设在时间t内棒cd产生Q=0.1 J热量，由焦耳定律知：Q=I2Rt 设棒ab匀速运动的速度大小为v，其产生的感应电动势为：E=BLv 由闭合电路欧姆定律知： 由运动学公式知在时间t内，棒ab沿导轨的位移为：x=vt 力F做的功为：W=Fx 综合上述各式，代入数据解得：W=0.4 J 13、解：（1）导体棒受到的安