高三物理二轮复习计算题标准练(七)含答案

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计算题标准练(七)
满分32分,实战模拟,20分钟拿到高考计算题高分!
1.(12分)小明家住在高楼的第23层,每次他都乘小区高楼的观光电梯上下楼,如图甲所示。

在学了有关超重失重的知识后,他想用力传感器来测量电梯的加速度大小。

一次实验中,小明进入电梯后,在力传感器下方悬挂一个重物,电梯从第23层由静止开始启动,经过各个阶段的运行最后停在第1层。

整个过程中,传感器记录了弹力随时间变化情况,如图乙所示,重力加速度g取9.8m/s2。

请你帮小明完成下列计算：
(1)电梯启动和制动的加速度大小。

(2)图乙中横坐标t0的数值和该高楼每层的平均高度。

(结果保留两位有效数字)
【解析】(1)根据F0=mg可得,
重物质量m==kg=0.5 kg,
电梯启动时,向下做匀加速直线运动,对重物,
有：mg-F1=ma1,
代入数据解得a1=0.8m/s2;
电梯制动时,电梯向下做匀减速直线运动,
有：F2-mg=ma2,
代入数据解得a2=0.6m/s2。

(2)匀速运动的速度大小为：
v=a1t1=0.8×3m/s=2.4 m/s,
向下匀减速运动时间为：
t3==s=4 s,
时间坐标t0=40s-4 s=36 s,t1=11s-8 s=3 s,
t2=36s-11 s=25 s
向下匀加速的位移为：
x1=a1=×0.8×9m=3.6 m;
匀速运动的位移：x2=vt2=2.4×25m=60m;
向下匀减速的位移为：
x3=t3=×4m=4.8 m;
总位移x=x1+x2+x3=68.4m
平均每层楼高h=m=3.1 m
答案：(1)0.8m/s20.6m/s2(2)36s 3.1m
2.(20分)如图所示的xOy坐标系中,y轴右侧空间存在范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于xOy平面向里。

P点的坐
标为(-2L,0),Q1、Q2两点的坐标分别为(0,L),(0,-L)。

坐标为(-L,0)处的C点固定一平行于y轴放置的长为L的绝缘弹性挡板,C为挡板中点,带电粒子与弹性绝缘挡板碰撞前后,沿y方向分速度不变,沿x 方向分速度反向,大小不变。

带负电的粒子质量为m,电量为q,不计粒子所受重力。

若粒子在P点沿PQ1方向进入磁场,经磁场运动后,求：
(1)从Q1直接到达Q2处的粒子初速度大小。

(2)从Q1直接到达O点,粒子第一次经过x轴的交点坐标。

(3)只与挡板碰撞两次并能回到P点的粒子初速度大小。

【解析】(1)由题意画出粒子运动轨迹如图甲所示,设PQ1与x轴正方向夹角为θ,粒子在磁场中做圆周运动的半径大小为R1;
由几何关系得：R1cosθ=L;其中：cosθ=,
粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由：qv1B=m, 解得：v1=
(2)由题意画出粒子运动轨迹如图乙所示,设其与x轴交点为C′,由几何关系得：R2=L。

设C′点横坐标为x C′,由几何关系得：x C′=L。

则C′点坐标为：(L,0)。

(3)由题意画出粒子运动轨迹如图丙所示,
设粒子在磁场中做圆周运动的半径大小为R3,偏转一次后在y轴负方向偏移量为Δy1;
由几何关系得：Δy1=2R3cosθ;
为保证粒子最终能回到P,粒子与挡板碰撞后,速度方向应与PQ1连线平行,每碰撞一次,粒子进出磁场在y轴上这段距离Δy2(如图中A、E 间距);
由题可知：有=tanθ;解得：Δy2=。

当粒子只碰两次,其几何条件是3Δy1-2Δy2=2L;
解得：R3=L;
粒子在磁场中做匀速圆周运动：qvB=m;
解得：v=。

答案：(1)
(2)(L,0)
(3)
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