高考物理专题练习---计算题突破策略与技巧

1、题目3计算问题的突破策略和技巧标准化答案和掌握高分机械计算问题的熟练实践1.物体a仍然在水平地面上，它与地面之间的动摩擦系数=0.2。如果物体a的初始速度v0=10m/s，g=10m/S2，则：(1)物体a向右滑动的最大距离；(2)如果在物体a的右侧x0=12m处有一辆汽车b，当物体a达到初速度v0时，汽车b从静止状态开始以加速度a=2m/S2向右行驶，并通过计算证明物体a是否能撞上汽车b .分析：(1)来自牛顿第二定律mg=ma0a0=2 m/s2根据v-v=-2a0xX=25米.(2)假设它们没有碰撞，假设两者在经过时间t后具有共同的速度V那么对象a: v=v0-a0t对于汽车B: V=A

2、T解决方法是：v=5 m/s，t=2.5 s。在这个过程中，物体a的位移：xa=t=18.75m米。在这个过程中，轿厢b的位移是XB=t=6.25米因为xaxb x0因此，物体a可以击中汽车b .回答：(1)25米(2)是2.带式输送机广泛应用于现代生产和生活中，如商场的自动扶梯、港口的货物输送机等。如图所示，这是一个移动式伸缩输送带，用于在工厂装载货物。传送带的斜面AB与水平面之间的夹角为37，传送带在电机的驱动下以10米/秒的速度沿斜面向下移动。现在，一个物体(可视为一个粒子)被轻轻地放置在传送带的A点上，没有初始速度。假设物体和传送带之间的动摩擦系数=0.5(让最大静摩擦力等于滑动摩擦力

3、)，传送带的AB长度为l=29 m，(sin 37=0.6，cos 37=0.8，g=10 m/s2)，我们可以发现：(1)当物体加速到与传送带相同的速度时所花费的时间以及物体的位移；(2)一个物体从A到B需要多长时间？分辨率：A(1)将物体放在传送带上后，它沿传送带匀速直线向下运动，并开始沿传送带相对于传送带向后运动。摩擦力沿着传送带向下(物体的受力情况如图A所示)。根据牛顿第二定律，物体的加速度可以计算如下：a1=gsin +gcos =10 m/s2当物体加速到与传送带相同的速度时，所需时间为：t1=1 s物体的位移满足v2=2a1x1，数据解决方案：x1=5m。B(2)当物体加速到与传

4、送带相同的速度后，由于mgsin mgcos ，物体相对于传送带沿着传送带向下移动，摩擦力的方向沿着传送带向上变化(应力情况如图B所示)。根据牛顿第二定律，物体在这个过程中的加速度是：a2=gsin -gcos =2 m/s2让t2是物体完成剩余位移的时间x2=l-x1=24m，然后x2=vt2 a2t用数据代替解：T2=2 s因此，一个对象从A到B所需的时间是t=t1+t2=1 s+2 s=3 s。答：(1)1秒5米(2)3秒3.(福建福州质检2015)如图A所示，质量m=1 kg的块体在平行于斜面的拉力f的作用下开始沿斜面向上移动。当t=0.5 s时，拉力消失，速度传感器获得其速度随时间的

5、关系图(V-T图)，如图B所示，g取为10m/S2；(1)位移x和质量的距离l，单位为2s；(2)沿斜面向上运动的两个阶段的加速度a1、a2和张力F。分析：(1)在2秒内，从标题图B中可以知道：模块上升的最大距离：x1=21m=1m滑车下落距离：x2=11m=0.5m因此，位移x=x1-x2=0.5m。L=x1 x2=1.5m .(2)从标题图B中，获得两个阶段的加速度的大小a1=4 m/s2a2=4 m/s2让斜面的倾角为，斜面对块体的摩擦力为Ff。根据牛顿第二定律，有在0 0.5s内：f-ff-mgsin =ma1 在0.5 1 s内：ff mgsin =ma2 根据 公式，f=8n。答案

6、：(1)0.5 m 1.5 m (2)4 m/s2 4 m/s2 8 N4.(山东淄博模拟，2015)如图所示，一个上表面光滑的木板， 长度L=3米，质量M=10公斤，在水平张力F=50牛顿的作用下，沿水平地面以0=5米/秒的速度匀速向右移动。现在，质量M=3公斤的小铁块(可视为一个颗粒)被放置在木板的最右端，没有初始速度， 当把第二个相同的小铁块放在没有初始速度的板的最右端，然后把相同的小铁块放在没有初始速度的板的最右端，每移动1米。 (重力为10米/秒)寻找：(1)板与地面的动摩擦系数；(2)刚放入第三个小铁块时木板的速度；(3)木板从放置第三个小铁块到停止的移动距离。分析：(1)当木板在

7、f=50 N的水平拉力下匀速直线运动时，地面摩擦力设为f f，由平衡条件得到：F=Ffff=微米g 同时 和数据替代：=0.5。(2)每次放置小铁块时，板上的摩擦力增加微米g。当第三个小铁块刚刚放置时，让板的速度为v1。从放置第一个小铁块到只放置第三个小铁块的过程，动能定理表明：-mgL-2mgL=Mv-Mv 同时进行数据替换：V1=4米/秒(3)从开始放第三个小铁块到木板末端，木板上的合力为3微米克.从放第三个小铁块到停止木板，让木板运动的距离为x，得到木板的动能定理：-3mgx=0-Mv 合并代入数据时，X=m 1.78m。答案是：(1)0.5 (2)4米/秒(3)1.78米5.如图A所示

8、，货车前挡板附近有一个物体A，质量m=1103 kg，动摩擦系数=0.83。物体A和货车在足够长的斜坡上以恒定的速度向上行驶，倾斜角=37，速度为10米/秒。货车从某一时刻开始加速，垂直-垂直图像如图B所示。此时，货车一直以恒定的速度直线行驶(不计算空气阻力，g为10米/秒，sin37=0.6，cos37=0.8)。在这个相对滑动的过程中，询问：(1)物体a的加速度；(2)物体A的相对滑动时间；(3)物体A上摩擦力所做的功(保留两个有效数字)。分析：(1)让物体A和滑架相对滑动的加速度为，根据牛顿第二定律：微米GCOS-mgsin=ma因此，物体a的加速度为a=0.64m米/S2。(2)根据标

9、题图片B中的垂直-垂直图像，卡车的加速度：a=0.8m/s2a，因此，在卡车以恒定速度移动之后，物体A在保持与车架相对静止之前继续向前加速一段时间。根据v-t图像，物体均匀加速度的最终速度为：vt=18 m/s让我们把物体和托架之间的相对滑动时间定为相对静止时间匀速直线运动的规律是结果是：t=12.5s秒.(3)物体A的位移可由匀速直线运动定律得到：x=vt+at2物体a的摩擦功是：w=微米GCOSx它可以通过将上述两个公式合并并代入数据中来获得物体a摩擦做功：w 1.2106j .答案是：(1)0.64米/S2(2)12.5秒(3)1.2106焦耳6.如图所示，球A和球B的质量分别为马=0.

10、3千克和甲基溴=0.5千克。一个弹簧被压缩在两个球之间(没有用螺栓连接)，这两个球通过一条细线连接，并放置在一个平滑的水平平台上。细线被烧掉后，弹簧储存的所有弹性势能都转化为两个球的动能。球B离开弹簧时的速度是VB=3米/秒，球A由滑板上的一个光滑小弧连接。当滑至斜面顶部时，速度刚好为零，斜面高度h=1.25m米。B球滑出平台后，刚好沿光滑固定圆形槽左上方的切线方向进入槽内，圆形槽半径r=3m米，圆形槽中心角为120。取重力加速度g=10m/s2。(1)点燃细线之前由轻弹簧储存的弹性势能EP；(2)从平台到圆形凹槽的距离l；(3)该当B球移动到圆形凹槽的左上时，有一个tan 60=L=m 1.

11、56m，由上述三个解组合而成。(3)球B从圆槽最高点到最低点的过程分析如下：球B在圆槽最高点的速度v=2vB球b从圆槽最高点到最低点的高度差h=R-Rcos 60让球B在最低点的速度为v1，这是由机械能守恒得到的mBgh=mBv-mBv2当球在圆形凹槽的最低点时：fn-mbg=MB结合上述解，得到fn=16 n根据牛顿第三定律，当球b滑到圆形凹槽的最低点时，凹槽上的压力FN=16N，方向是垂直向下的。答：(1)6 J (2)1.56 m (3)16 N方向垂直向下电气计算问题的熟练实践1.如图所示，xOy平面是一个光滑的水平面，该区域有一个平行于xOy平面的均匀电场，场强E=100伏/米；同时

12、，有一个垂直于xOy平面的均匀磁场。质量m=210-6 kg、电荷q=210-7c的带负电的粒子以一定的初始动能从坐标原点o入射，并在电场和磁场的作用下偏转。当它到达点p (4，3)时，动能变成初始动能的0.5倍，速度方向垂直于OP向上。这时，磁场消失，粒子经过一段时间。(1)1)OP连接线上与m点电位相同的点的坐标；(2)粒子从P点移动到M点所需的时间。分析：(1)假设质点在p点的动能为Ek，则初始动能为2Ek，m点的动能为1.25Ek，o点、p点和m点的电势差为：UOP=，单位=设运算连接线上的点等于M点的电位为D，根据几何关系，运算的长度为5 m，电位沿运算方向下降。然后：=得到od=3

13、.75m米，让OP和x轴之间的角度为，然后sin =，d点的坐标为xd=od cos =3m，yd=odsin=2.25米也就是说，点D的坐标是(3，2.25)。(2)因为od=3.75m米，omcosmOP=3.75米，所以MD垂直于OP，并且因为MD是等电位线，所以OP是从o到p方向的电场线，带电粒子从下午到下午做平抛状运动，运动时间为那么DP=T2，DP=op-od=1.25米结果是：t=0.5s .答：(1)(3，2.25) (2)0.5秒2.(河北正定模拟，2015)从地面以0度斜向上扔一个质量为m的球。当球到达最高点时，球的动能与势能之比为916。以地面为重力势能的参考面，不包括空

14、气阻力。现在，这个空间增加了一个平行于球的平面投掷平面的水平电场，带正电荷的原始球以相同的初始速度投掷。(1)当没有电场时，球上升到最高点的时间；(2)随后施加的电场的场强。分析：(1)当没有电场时，当球到达最高点时，球的动能与势能之比为916如果球的运动分解成水平方向和垂直方向，那么从v=2gh获得mv=mghmvmv=916初始投掷时间为VX vy=3 4因此，垂直方向上的初始速度为vy=v0在垂直方向上均匀减速vy=gtT=。(2)将后面加的电场的场强设为E，球到达最高点时的动能等于它刚抛出时的动能。如果电场力的方向与球初始速度的水平分量相同，那么t+v0=v0解决方案：E1=。如果电场

15、力的方向与球初始速度的水平分量相反，那么t-v0=v0解决方案：E2=。回答：(1) (2)或3.如图所示，在X轴上方有一个足够大的均匀磁场(该磁场未在图中显示)。质量为m、电荷为q(q0)的粒子以速度v在点P处与X轴成一定角度进入磁场，然后粒子从点Q离开磁场。点P和点Q关于Y对称且相距2a，其中A=(B是磁感应强度，大小未知。(1)寻找参与的时间分析：(1)粒子进入磁场，在洛伦兹力的作用下做圆周运动。穿过PQ点的弧可以是上弧，也可以是下弧从qvb获取=m: r=2a圆周运动周期：t=对应于下弧的中心角是: sin=，=对应于最佳弧的中心角是:=2-=粒子运动时间t=t=或t=t=。(2)从问

16、题的含义可以看出，粒子在进入磁场前沿直线运动，然后在洛伦兹力的作用下沿圆弧运动，然后离开磁场区域，沿直线运动到达Q点，如图所示。让进入磁场的点的坐标为(x，y)，粒子圆周运动的半径为rR=a来自b qv=根据几何关系，R2=x2(rcos)2tan =，x=-解决方法是：y=a当磁场边界圆的直径是入口和出口磁场点之间的线段时，磁场面积最小，相应的半径最小。Smin=a2。答：请参阅分析4.如图所示，在矩形区域CDNM中沿纸表面有均匀的电场，场强E=1.5105牛顿/摄氏度；在矩形区域MNGF中，有一个垂直于纸表面的均匀磁场，磁感应强度为b=0.2 t。已知的是，在电场中，在纸表面的所有方向上，都有一个放射源，它以v0=1.0106 m/s的速率均匀地发射一些带正电的粒子，粒子质量为m=