高考物理计算题专项练习(轨道型)
高考复习(物理)专项练习：计算题专项练【含答案及解析】(三)
计算题专项练(三)(满分:46分时间:45分钟)1.(7分)(2021广东肇庆高三三模)一列简谐横波沿x轴正向传播,M、P、N是x轴上沿正向依次分布的三个质点,M、N两质点平衡位置间的距离为1.3 m,P质点平衡位置到M、N两质点平衡位置的距离相等。
M、N两质点的振动图像分别如图甲、乙所示。
(1)求P质点的振动周期。
(2)求这列波的波长。
2.(9分)(2021山东高三二模)某兴趣小组设计了一种检测油深度的油量计,如图甲所示,油量计固定在油桶盖上并使油量计可以竖直插入油桶,不计油量计对油面变化的影响。
图乙是油量计的正视图,它是由透明塑料制成的,它的下边是锯齿形,锯齿部分是n个相同的等腰直角三角形,腰长为√2d,相邻两2个锯齿连接的竖直短线长度为d,最右边的锯齿刚好接触到油桶的底部,油面不会超过图乙中的虚线2Ⅰ,塑料的折射率小于油的折射率。
用一束单色平行光垂直照射油量计的上表面时,观察到有明暗区域。
(1)为了明显观察到明暗区域,求透明塑料的折射率的最小值。
(2)当油面在图丙所示虚线Ⅱ位置时,请在图丙上画出明暗交界处的光路图并标注出明暗区域。
若某次测量最左边亮区域的宽度为l,求此时油的深度。
3.(14分)(2021浙江6月真题)一种探测气体放电过程的装置如图甲所示,充满氖气(Ne)的电离室中有两电极与长直导线连接,并通过两水平长导线与高压电源相连。
在与长直导线垂直的平面内,以导线为对称轴安装一个用阻值R0=10 Ω的细导线绕制、匝数n=5×103的圆环形螺线管,细导线的始末两端c、d与阻值R=90 Ω的电阻连接。
螺线管的横截面是半径a=1.0×10-2 m的圆,其中心与长直导线的距离r=0.1 m。
气体被电离后在长直导线回路中产生顺时针方向的电流I,其I-t图像如图乙所示。
,其中k=2×10-7 T·m/A。
为便于计算,螺线管内各处的磁感应强度大小均可视为B=kIr甲乙(1)求0~6.0×10-3 s内通过长直导线横截面的电荷量Q。
【高考物理必刷题】机械能守恒定律(后附答案解析)
12C.3阶段，机械能逐渐变大阶段，万有引力先做负功后做正功4竖直悬挂．用外力将绳的下端缓慢地竖直向上拉．在此过程中，外力做功为（）5的两点上，弹性绳的原长也为．将；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板）6时，绳中的张力大于如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为，到小环的距离为，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为．小环和物块以速度右匀速运动，小环碰到杆上的钉子后立刻停止，物块向上摆动．整个过程中，物块在夹子中没有滑动．小环和夹子的质量均不计，重力加速度为．下列说法正确的是（）78受到地面的支持力小于受到地面的支持力等于的加速度方向竖直向下9的太空飞船从其飞行轨道返回地面．飞船在离地面高度的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为时下落到地面．取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为1 2C.3阶段，机械能逐渐变大阶段，万有引力先做负功后做正功天体椭圆运行中，从远日点向近日点运行时，天体做加速运动，万有引力做正功，引力势能转化为动能；反之，做减速运动，引力做负功，动能转化为引力势能；而整个过程机械能守恒．从这个规律出发，CD正确，B错误．同时由于速度的不同，运动个椭圆4，那么重心上升，外力做的功即为绳子增5答案解析6C设斜面的倾角为，物块的质量为，去沿斜面向上为位移正方向，根据动能定理可得：上滑过程中：，所以；下滑过程中：，所以据能量守恒定律可得，最后的总动能减小，所以C正确的，ABD错误．故选C．7时，绳中的张力大于A．物块向右匀速运动时，对夹子和物块组成的整体进行分析，其在重力和绳拉力的作B．绳子的拉力总是等于夹子对物块摩擦力的大小，因夹子对物块的最大摩擦力为，C．当物块到达最高点速度为零时，动能全部转化为重力势能，物块能达到最大的上升8受到地面的支持力小于受到地面的支持力等于的加速度方向竖直向下和受到地面的支持力大小均为；在的动能达到最大前一直是加速下降，处于失受到地面的支持力小于，故A、B正确；达到最低点时动能为零，此时弹簧的弹性势能最大，9答案解析考点一质量为的太空飞船从其飞行轨道返回地面．飞船在离地面高度处以的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为时下落到地面．取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为．（结果保留2位有效数字）分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；（1）求飞船从离地面高度处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的．（2）；（1）（2）地地，地，大大大，大．（1）大，，由动能定理得：地，．（2）机械能机械能和机械能守恒定律机械能基础。
高考物理力学计算题(五)含答案与解析
高考物理力学计算题（五）组卷老师：莫老师一．计算题（共50小题）1．如图所示，质量为m3=2kg的滑道静止在光滑的水平面上，滑道的AB部分是半径为R=0.15m的四分之一圆弧，圆心O在B点正上方，其他部分水平，在滑道右侧固定一轻弹簧，滑道除CD部分粗糙外其他部分均光滑．质量为m2=3kg 的物体2（可视为质点）放在滑道上的B点，现让质量为m1=1kg的物体1（可视为质点）自A点上方R处由静止释放．两物体在滑道上的C点相碰后粘在一起（g=10m/s2），求：（1）物体1第一次到达B点时的速度大小；（2）B点和C点之间的距离；（3）若CD=0.06m，两物体与滑道CD部分间的动摩擦因数都为μ=0.15，则两物体最后一次压缩弹簧时，求弹簧的最大弹性势能的大小．2．如图所示，质量m=1.1kg的物体（可视为质点）用细绳拴住，放在水平传送带的右端，物体和传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，传送带的长度L=5m，当传送带以v=5m/s的速度做逆时针转动时，绳与水平方向的夹角θ=37°．已知：g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）传送带稳定运动时绳子的拉力T；（2）某时刻剪断绳子，求物体运动至传送带最左端所用时间．3．如图，粗糙直轨道AB长s=1.6m，与水平方向的夹角θ=37°；曲线轨道BC光滑且足够长，它们在B处光滑连接．一质量m=0.2kg的小环静止在A点，在平行于斜面向上的恒定拉力F的作用下，经过t=0.8s运动到B点，然后撤去拉力F．小环与斜面间动摩擦因数μ=0.4．（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）拉力F的大小；（2）小环沿BC轨道上升的最大高度h．4．如图所示，一倾斜的传送带，上、下两端相距L=5m，倾角α=37°，将一物块轻放在传送带下端，让其由静止从传送带底端向上运动，物块运动到上端需要的时间为t=5s，传送带沿顺时针方向转动，速度大小为2m/s，重力加速度g取10m/s2，求（1）物块与传送带间的动摩擦因数，（2）若将传送带沿逆时针方向转动，速度大小不变，再将另一物块轻轻放在传送带的上端，让其由静止从传送带上端向下运动，物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，则该物块从传送带上端运动到下端所用的时间为多少？5．如图所示，可看成质点的A物体叠放在上表面光滑的B物体上，一起以v0的速度沿光滑的水平轨道匀速运动，与静止在同一光滑水平轨道上的木板C发生碰撞，碰撞后B、C的速度相同，B、C的上表面相平且B、C不粘连，A滑上C 后恰好能到达C板的右端．已知A、B质量相等，C的质量为A的质量的2倍，木板C长为L，重力加速度为g．求：（1）A物体与木板C上表面间的动摩擦因数；（2）当A刚到C的右端时，BC相距多远？6．如图所示，木块m2静止在高h=0.8m的水平桌面的最右端，木块m1静止在距m2左侧s0=5m处，现木块m1在水平拉力F作用下由静止开始沿水平桌面向右移动，与m2碰前瞬间碰撞撤去F，m1、m2发生弹性正碰，碰后m2落在水平地面上，落点距桌面右端水平距离s=1.6m．已知m1=0.2kg，m2=0.3kg，m1与桌面的动摩擦因素μ=0.4．（两木块都可以视为质点，g=10m/s2）求：（1）碰后瞬间m2的速度是多少？（2）m1碰撞前后的速度分别是多少？（3）水平拉力F的大小？7．如图所示，一质量m=1kg的小物块（可视为质点），放置在质量M=4kg的长木板左侧，长木板放置在光滑的水平面上。
高考物理计算题复习《卫星变轨问题》(解析版)
《卫星变轨问题》一、计算题1.轨道进入停泊轨道，在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道。
已知卫星在停泊轨道和工作轨道的运行半径分别为a和b，地球半径为R，月球半径为r，地球表面重力加速度为g，月球表面重力加速度为。
求：地球与月球质量之比；卫星在停泊轨道上运行的线速度；卫星在工作轨道上运行的周期。
2.2班做“神舟六号”载人飞船于2005年10月12日上午9点整在酒泉航天发射场发射升空由长征运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，A 点距地面的高度为，飞船飞行五圈后进行变轨，进入预定圆轨道，如图所示在预定圆轨道上飞行N圈所用时间为t，于10月17日凌晨在内蒙古草原成功返回已知地球表面重力加速度为g，地球半径为求：飞船在A点的加速度大小．远地点B距地面的高度．沿着椭圆轨道从A到B的时间．3.如图为某飞船先在轨道Ⅰ上绕地球做圆周运动，然后在A点变轨进入返回地球的椭圆轨道Ⅱ运动，已知飞船在轨道Ⅰ上做圆周运动的周期为T，轨道半径为r，椭圆轨道的近地点B离地心的距离为，引力常量为G，飞船的质量为m，求：地球的质量及飞船在轨道Ⅰ上的线速度大小；若规定两质点相距无限远时引力势能为零，则质量分别为M、m的两个质点相距为r时的引力势能，式中G为引力常量求飞船在A点变轨时发动机对飞船做的功．4.如图所示，“嫦娥一号”卫星在飞向月球的过程中，经“地月转移轨道”到达近月点Q，为了被月球捕获成为月球的卫星，需要在Q点进行制动减速制动之后进入轨道Ⅲ，随后在Q点再经过两次制动，最终进入环绕月球的圆形轨道Ⅰ已知“嫦娥一号卫星”在轨道Ⅰ上运动时，卫星距离月球的高度为h，月球的质量月，月球的半径为月，万有引力恒量为忽略月球自转，求：“嫦娥一号”在Q点的加速度a．“嫦娥一号”在轨道Ⅰ上绕月球做圆周运动的线速度．若规定两质点相距无际远时引力势能为零，则质量分别为M、m的两个质点相距为r时的引力势能 —，式中G为引力常量．为使“嫦娥一号”卫星在Q 点进行第一次制动后能成为月球的卫星，同时在随后的运动过程其高度都不小于轨道Ⅰ的高度h，试计算卫星第一次制动后的速度大小应满足什么条件．5.如图是发射地球同步卫星的简化轨道示意图，先将卫星发射至距地面高度为的近地轨道Ⅰ上在卫星经过A点时点火实施变轨，进入远地点为B的椭圆轨道Ⅱ上，最后在B点再次点火，将卫星送入同步轨道Ⅲ已知地球表面的重力加速度为g，地球自转周期为T，地球的半径为R，求：卫星在近地轨道Ⅰ上的速度大小；点距地面的高度．6.为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船在该星球中心为圆心，半径为的圆轨道上运动，周期为，总质量为。
高考物理力学计算题(十二)含答案与解析
高考物理力学计算题（十二）组卷老师：莫老师一．计算题（共50小题）1．如图甲所示为一景区游乐滑道，游客坐在座垫上沿着花岗岩滑道下滑，他可依靠手、脚与侧壁间的摩擦来控制下滑速度．滑道简化图如图乙所示，滑道由AB、BC、CD三段组成，各段之间平滑连接．AB段和CD段与水平面夹角为θ1，竖直距离均为h0，BC段与水平面夹角为θ2，竖直距离为h0．一质量为m的游客从A点由静止开始下滑，到达底端D点时的安全速度不得大于2gh0，已知sinθ1=、sinθ2=，座垫与滑道底面间摩擦及空气阻力均不计，若未使用座垫，游客与滑道底面间的摩擦力大小f恒为重力的0.1倍，运动过程中游客始终不离开滑道，问：（1）游客使用座垫自由下落（即与侧壁间无摩擦），则游客在BC段增加的动能△E k多大？（2）若游客未使用座垫且与侧壁间无摩擦下滑，则游客到达D点时是否安全？（3）若游客使用座垫下滑，则克服侧壁摩擦力做功的最小值．2．如图所示，质量为m2=1.95kg的长木板B，静止在粗糙的水平地面上，质量为m3=1.00kg的物块 C （可视为质点）放在长木板的最右端．一个质量为m1=0.05kg的子弹A以速度v0=360m/s向着长木板运动．子弹打入长木板并留在其中（子弹打入长木板的时间极短），整个过程物块C始终在长木板上．已知长木板与地面间的动摩擦因数为μ1=0.20，物块C与长木板间的动摩擦因数μ2=0.40，物块C与长木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，求：（1）子弹打入长木板后瞬间长木板B的速度；（2）长木板B的最小长度．3．一个静止的铀核（U）要放出一个α粒子变成钍核（Th），已知α粒子动能为E k1，且在核反应中释放的能量全部转化为两个粒子的动能．（已知真空中的光速为c），求：①钍核的动能②该核反应中的质量亏损．4．如图所示，在高h=0.8m的水平平台上放置有质量均为m=1kg的A、B两木块（可视为质点），B在平台右端边缘，A从与B相距L=2m处以一定的水平初速度向右运动，运动到处时速度v1=m/s．运动到平台边缘时与B相撞并粘在一起，从平台边缘滑出落在距平台右侧水平距离S=0.4m的地面上，g取10m/s2，求：（1）AB一起滑出时的速度v，及碰前瞬间物体A的速度v2；（2）物体A的初速度v0；（3）物体在平台滑动过程中产生的热量Q。
高考物理力学计算题(四)含答案与解析
高考物理力学计算题（四）组卷老师：莫老师一．计算题（共50小题）1．如图所示，AB为水平轨道，竖直平面内的半圆轨道BCD的下端与水平轨道相切与B点．质量m=0.50kg滑块（可视为质点），从A点以速度v A=10m/s沿水平轨道向右运动，恰好能通过半圆轨道的上端D点，已知AB长x=3.5m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10，半圆轨道的半径R=0.50m，g=10m/s2，求：（1）滑块刚刚滑上半圆轨道时，对半圆轨道下端B点的压力大小；（2）滑块从B点运动到D点的过程中克服摩擦力所做的功．2．一物块在一个水平拉力作用下沿粗糙水平面运动，其v﹣t图象如图甲所示，水平拉力的P﹣t图象如图乙所示，g=10m/s2，求：（1）物块与水平面间的动摩擦因数μ；（2）物块运动全过程水平拉力所做的功W；（3）物块在0～2s内所受的水平拉力大小F．3．如图所示，光滑直杆AB长为L，B端固定一根劲度系数为k、原长为l0的轻弹簧，质量为m的小球套在光滑直杆上并与弹簧的上端连接。
OO'为过B点的竖直轴，杆与水平面间的夹角始终为θ。
（1）杆保持静止状态，让小球从弹簧的原长位置静止释放，求小球释放瞬间的加速度大小a及小球速度最大时弹簧的压缩量△l1；（2）当小球随光滑直杆一起绕OO'轴匀速转动时，弹簧伸长量为△l2，求匀速转动的角速度ω；（3）若θ=30°，移去弹簧，当杆绕OO'轴以角速度ω0=匀速转动时，小球恰好在杆上某一位置随杆在水平面内匀速转动，求小球离B点的距离L0。
4．如图所示，在足够长的光滑固定斜面低端放置一个长度L=2m、质量M=4kg 的木板，木板的最上端放置一质量m=1kg的小物块（可视为质点）．现沿斜面向上对木板施加一个外力F使其由静止开始向上做匀加速直线运动，已知斜面倾角θ=30°，物块和木板间的动摩擦因数，g=10m/s2，（1）当外力F=30N，二者保持相对静止，求二者共同运动的加速度大小；（2）当外力F=53.5N时，二者之间将会相对滑动，求二者完全分离时的速度各为多大？5．如图所示，水平地面上有相距x=40m的A、B两点，分别放有质量为m1=2kg 和m2=1kg的甲、乙两物体（均视为质点），甲与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5，BCD是半径为R=0.9m的光滑半圆轨道，O是圆心，DOB在同一竖直线上．甲以v0=25m/s的速度从A点向右运动，与静止在B点的乙发生碰撞，碰后粘在一起沿轨道BCD运动，从最高点D飞出，落到水平地面上的P点（图中未画出），取g=10m/s2，求：（1）甲运动到B点时的速度大小；（2）甲与乙碰撞过程中系统损失的机械能；（3）落地点P与B点间的距离．6．一个质量为m=0.5kg的小球从离水面高h=0.8m处自由下落，进入水中，在水中经过时间t=0.5s下降深度为H时，速度减为零（空气阻力忽略不计，小球可视为质点）．求：（1）小球落至水面瞬间速度v的大小；（2）水对小球的平均阻力f的大小；（3）小球在水中下降深度H的大小。
2020高考物理二轮复习：计算题综合训练二 Word版含答案
计算题综合训练二1. 如图所示,两根等高光滑的14圆弧轨道,半径为r、间距为L,轨道电阻不计.在轨道顶端连有一阻值为R的电阻,整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻不计的金属棒从轨道的顶端ab处由静止开头下滑,到达轨道底端cd时受到轨道的支持力为2mg.整个过程中金属棒与导轨电接触良好.求:(1) 棒到达最低点时的速度大小和通过电阻R的电流.(2) 棒从ab下滑到cd过程中回路中产生的焦耳热和通过R的电荷量.(3) 若棒在拉力作用下,从cd开头以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动,则在到达ab的过程中拉力做的功为多少?2. 如图所示,质量为M的光滑长木板静止在光滑水平地面上,左端固定一劲度系数为k的水平轻质弹簧,右侧用一不行伸长的细绳连接于竖直墙上,细绳所能承受的最大拉力为FT.使一质量为m、初速度为v0的小物体,在木板上无摩擦地向左滑动而后压缩弹簧,细绳被拉断,不计细绳被拉断时的能量损失.弹簧的弹性势能表达式为Ep =12kx2(k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量).(1) 要使细绳被拉断,v0应满足怎样的条件?(2) 若小物体最终离开长木板时相对地面速度恰好为零,请在坐标系中定性画出从小物体接触弹簧到与弹簧分别的过程小物体的v t图象.(3) 若长木板在细绳拉断后被加速的过程中,所能获得的最大加速度为aM ,求此时小物体的速度.3. 如图甲所示的装置是由加速器、电场偏转器和磁场偏转器构成.加速器两板a、b间加图乙所示变化电压uab,水平放置的电场偏转器两板间加恒定电压U0,极板长度为l,板间距离为d,磁场偏转器中分布着垂直纸面对里的左右有界、上下无界的匀强磁场B,磁场的宽度为D.很多质量为m、带电荷量为+q的粒子从静止开头,经过加速器加速后从与电场偏转器上板距离为23d的位置水平射入.已知U0=1 000 V,B=36 T,粒子的比荷qm=8×107C/kg,粒子在加速器中运动时间远小于Uab的周期,粒子经电场偏转后沿竖直方向的位移为y,速度方向与水平方向的夹角为θ,y与tanθ的关系图象如图丙所示.不考虑粒子受到的重力.甲乙。
【高考物理一轮力学专题复习】 计算题专练(含解析)
【备考2022 高考物理一轮力学专题复习】计算题专练（含解析）1．我国规定摩托车、电动自行车骑乘人员必须依法佩戴具有缓冲作用的安全头盔。
小明对某轻质头盔的安全性能进行了模拟实验检测。
某次，他在头盔中装入质量为5.0kg的物体（物体与头盔密切接触），使其从1.80m的高处自由落下（如图），并与水平地面发生碰撞，头盔厚度被挤压了0.03m时，物体的速度减小到零。
挤压过程不计物体重力，且视为匀减速直线运动，不考虑物体和地面的形变，忽略空气阻力，重力加速度g取210m/s。
求：（1）头盔接触地面前瞬间的速度大小；（2）物体做匀减速直线运动的时间；（3）物体在匀减速直线运动过程中所受平均作用力的大小。
2．如图所示的离心装置中，光滑水平轻杆固定在竖直转轴的O点，小圆环A和轻质弹簧套在轻杆上，长为2L的细线和弹簧两端分别固定于O和A，质量为m的小球B固定在细线的中点，装置静止时，细线与竖直方向的夹角为37︒，现将装置由静止缓慢加速转动，当细线与竖直方向的夹角增大到53︒时，A、B间细线的拉力恰好减小到︒=，零，弹簧弹力与静止时大小相等、方向相反，重力加速度为g，取sin370.6︒=，求：cos370.8（1）装置静止时，弹簧弹力的大小F；（2）环A的质量M；（3）上述过程中装置对A、B所做的总功W。
3．如图，一长木板在光滑的水平面上以速度v0向右做匀速直线运动，将一小滑块无初速地轻放在木板最右端。
已知滑块和木板的质量分别为m和2m，它们之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。
（1）滑块相对木板静止时，求它们的共同速度大小；（2）某时刻木板速度是滑块的2倍，求此时滑块到木板最右端的距离；（3）若滑块轻放在木板最右端的同时，给木板施加一水平向右的外力，使得木板保持匀速直线运动，直到滑块相对木板静止，求此过程中滑块的运动时间以及外力所做的功。
4．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，其波源的平衡位置在坐标原点，波源在0 ~ 4s 内的振动图像如图（a）所示，已知波的传播速度为0.5m/s。
轨道力学试题及答案高中
轨道力学试题及答案高中一、选择题（每题2分，共10分）1. 以下哪个选项是描述轨道力学中开普勒第一定律的？A. 行星轨道是椭圆形的，太阳位于椭圆的一个焦点上。
B. 行星公转周期的平方与轨道半长轴的立方成正比。
C. 行星在轨道上运动的速度是恒定的。
D. 行星在轨道上运动时，与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等。
答案：A2. 轨道力学中，轨道周期与轨道半径的关系是由哪个定律描述的？A. 开普勒第一定律B. 开普勒第二定律C. 开普勒第三定律D. 牛顿万有引力定律答案：C3. 轨道力学中，以下哪个参数是描述轨道形状的？A. 半长轴B. 偏心率C. 倾角D. 所有选项答案：D4. 在轨道力学中，轨道的偏心率如何影响轨道的形状？A. 偏心率越大，轨道越接近圆形。
B. 偏心率越大，轨道越接近椭圆形。
C. 偏心率为0时，轨道是圆形。
D. 所有选项答案：D5. 轨道力学中，轨道倾角是如何定义的？A. 轨道平面与赤道平面之间的夹角。
B. 轨道平面与黄道平面之间的夹角。
C. 轨道平面与地平面之间的夹角。
D. 轨道平面与垂直于太阳方向的平面之间的夹角。
答案：A二、填空题（每题2分，共10分）1. 根据开普勒第三定律，行星的公转周期的平方与其轨道半长轴的立方成正比，比例常数被称为________。
答案：轨道力学常数2. 轨道力学中，轨道的偏心率范围是0到1，其中偏心率为0表示轨道是________。
答案：圆形3. 轨道力学中，轨道倾角的取值范围是________。
答案：0°到180°4. 轨道力学中，轨道的近地点是轨道上距离中心天体最近的点，而远地点则是轨道上距离中心天体最远的点。
轨道的半长轴是近地点到远地点距离的________。
答案：一半5. 轨道力学中，轨道的升交点是轨道平面与________之间的交点。
答案：黄道平面三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述开普勒第二定律的内容及其在轨道力学中的意义。
高考物理计算题复习《卫星变轨问题》(解析版)
《卫星变轨问题》一、计算题1.轨道进入停泊轨道，在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道。
已知卫星在停泊轨道和工作轨道的运行半径分别为a和b，地球半径为R，月球半径为r，地球表面重力加速度为g，月球表面重力加速度为。
求：地球与月球质量之比；卫星在停泊轨道上运行的线速度；卫星在工作轨道上运行的周期。
2.2班做“神舟六号”载人飞船于2005年10月12日上午9点整在酒泉航天发射场发射升空由长征运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，A 点距地面的高度为，飞船飞行五圈后进行变轨，进入预定圆轨道，如图所示在预定圆轨道上飞行N圈所用时间为t，于10月17日凌晨在内蒙古草原成功返回已知地球表面重力加速度为g，地球半径为求：飞船在A点的加速度大小．远地点B距地面的高度．沿着椭圆轨道从A到B的时间．3.如图为某飞船先在轨道Ⅰ上绕地球做圆周运动，然后在A点变轨进入返回地球的椭圆轨道Ⅱ运动，已知飞船在轨道Ⅰ上做圆周运动的周期为T，轨道半径为r，椭圆轨道的近地点B离地心的距离为，引力常量为G，飞船的质量为m，求：地球的质量及飞船在轨道Ⅰ上的线速度大小；若规定两质点相距无限远时引力势能为零，则质量分别为M、m的两个质点相距为r时的引力势能，式中G为引力常量求飞船在A点变轨时发动机对飞船做的功．4.如图所示，“嫦娥一号”卫星在飞向月球的过程中，经“地月转移轨道”到达近月点Q，为了被月球捕获成为月球的卫星，需要在Q点进行制动减速制动之后进入轨道Ⅲ，随后在Q点再经过两次制动，最终进入环绕月球的圆形轨道Ⅰ已知“嫦娥一号卫星”在轨道Ⅰ上运动时，卫星距离月球的高度为h，月球的质量月，月球的半径为月，万有引力恒量为忽略月球自转，求：“嫦娥一号”在Q点的加速度a．“嫦娥一号”在轨道Ⅰ上绕月球做圆周运动的线速度．若规定两质点相距无际远时引力势能为零，则质量分别为M、m的两个质点相距为r时的引力势能 —，式中G为引力常量．为使“嫦娥一号”卫星在Q 点进行第一次制动后能成为月球的卫星，同时在随后的运动过程其高度都不小于轨道Ⅰ的高度h，试计算卫星第一次制动后的速度大小应满足什么条件．5.如图是发射地球同步卫星的简化轨道示意图，先将卫星发射至距地面高度为的近地轨道Ⅰ上在卫星经过A点时点火实施变轨，进入远地点为B的椭圆轨道Ⅱ上，最后在B点再次点火，将卫星送入同步轨道Ⅲ已知地球表面的重力加速度为g，地球自转周期为T，地球的半径为R，求：卫星在近地轨道Ⅰ上的速度大小；点距地面的高度．6.为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船在该星球中心为圆心，半径为的圆轨道上运动，周期为，总质量为。
高考物理电磁学计算题(十三)含答案与解析
高考物理电磁学计算题（十三）组卷老师：莫老师一．计算题（共50小题）1．如图甲所示，固定轨道由倾角为θ的斜导轨与水平导轨用极短的圆弧导轨平滑连接而成，轨道所在空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，两导轨间距为L，上端用阻值为R的电阻连接．在沿斜导轨向下的拉力（图中未画出）作用下，一质量为m，电阻也为R的金属杆MN从斜导轨上某一高度处由静止开始（t=0）沿光滑的斜导轨匀加速下滑，当杆MN滑至斜轨道的最低端P2Q2处时撤去拉力，杆MN在粗糙的水平导轨上减速运动直至停止，其速率v随时间t的变化关系如图乙所示（其中v m和t0为已知）．杆MN始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触，水平导轨和杆MN动摩擦因数为μ．求：（1）杆MN中通过的最大感应电流I m；（2）杆MN沿斜导轨下滑的过程中，通过电阻R的电荷量q；（3）撤去拉力后，若R上产生的热量为Q，求杆MN在水平导轨上运动的路程s．2．A、B两质点平衡位置间的距离为6cm，波源O位于两点之间的某一位置上，A质点位于波源的左侧，B质点位于波源的右侧．波源O振动引起两列向A、B 传播的机械波，如图所示为两质点的振动图象，且t=0时刻波源处于平衡位置沿y轴正方向运动，求波传播速度的最大值．3．如图所示，线圈焊接车间的传送带不停地传送边长为L，质量为4kg，电阻为5Ω的正方形单匝金属线圈，线圈与传送带之间的滑动摩擦系数μ=．传送带总长8L，与水平面的夹角为θ=30°，始终以恒定速度2m/s匀速运动．在传送带的左端虚线位置将线圈无初速地放到传送带上，经过一段时间，线圈达到与传送带相同的速度，线圈运动到传送带右端掉入材料筐中（图中材料筐未画出）．已知当一个线圈刚好开始匀速运动时，下一个线圈恰好放到传送带上．线圈匀速运动时，相邻两个线圈的间隔为L．线圈运动到传送带中点开始以速度2m/s 通过一固定的匀强磁场，磁感应强度为5T、磁场方向垂直传送带向上，匀强磁场区域宽度与传送带相同，沿传送带运动方向的长度为3L．重力加速度g=10m/s2．求：（1）正方形线圈的边长L；（2）每个线圈通过磁场区域产生的热量Q；（3）在一个线圈通过磁场的过程，电动机对传送带做功的功率P．4．足够长的两光滑水平导轨间距L=1.0m，导轨间接有R=2.5Ω的电阻和电压传感器．电阻r=0.5Ω、质量m=0.02kg的金属棒ab，在恒力F=0.5N的作用下沿导轨由静止开始滑动，导轨的电阻忽略不计．整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小B=1.0T．（1）请判别通过金属棒ab的电流方向；（2）写出电压传感器两端的电压U与金属棒ab速度v的关系式；（3）若F作用2.0m时，金属棒ab已达到最大速度，求这一过程中拉力功率的最大值及金属棒ab产生的焦耳热．5．如图所示，在直角坐标系的第一象限分布着电场强度E=100V/m，方向水平向左的匀强向左的匀强电场，其余三象限分布着垂直纸面向里的匀强磁场，现从电场中A（0.25m，0.2m）点由静止释放一比荷=2×104C/kg、不计重力的带正电微粒．（1）若该微粒第一次进入磁场后垂直通过x轴，求匀强磁场的磁感应强度和带电微粒第二次进入磁场时的位置坐标；（2）为了使微粒第一次返回第一象限时还能回到释放点A，在微粒第一次进入磁场后撤掉第一的电场，求此情况下匀强磁感应强度大小．6．如图所示，宽度为L的光滑平行金属导轨PQ和P′Q′倾斜放置，顶端QQ′之间连接一个阻值为R的电阻和开关S，底端PP′处通过一小段平滑圆弧与一段光滑水平轨道相连．已知水平轨道离地面的高度为h，两倾斜导轨间有一垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度为B；有两根长均为L、质量均为m、电阻均为R的金属棒AA′、CC′，当金属棒CC′放置在水平轨道右端时，两水平轨道间有竖直方向的磁感应强度为B1的匀强磁场（图中没有画出），此时开关S处于断开状态；而当金属棒CC′一离开水平轨道，水平轨道间的磁场就马上消失，同时开关S马上闭合．现把金属棒CC′放在水平轨道的右端，金属棒AA′从离水平轨道高为H的地方以较大的初速度v0沿轨道下滑，在极短时间内金属棒CC′就向右离开水平轨道，离开后在空中做平抛运动，落地点到抛出点水平距离为x1，金属捧AA′最后也落在水平地面上，落地点到抛出点的水平距离为x2．不计导轨电阻和空气阻力，忽略金属棒经过PP′处的机械能损失，重力加速度为g，求：（1）判断B1的方向；（2）通过CC′的电量q；（3）整个运动过程中金属棒AA′上产生的焦耳热Q．7．如图所示，在xOy坐标系的第一象限有方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，磁感应强度大小可调，y轴是它的左边界，曲线OP是它的右边界，OP的曲线方向为y=x2．在y轴上有一点Q（0，h），一电荷量为q（q＞0）、质量为m的粒子从Q点以不同的速率沿x轴正方向射入磁场．不计粒子的重力．（1）若已知磁感应强度大小为B0，求粒子在磁场中运动的最长时间是多少？（2）若从磁场的右边界射出的粒子中，速率为v0的粒子在磁场中运动位移最短，求磁感应强度的大小；（3）若保持（2）情形下的磁感应强度大小不变，求能从磁场的右边界射出的粒子速度的最小值．8．如图所示，被U=1000V的电压加速后的电子从电子枪中发射出来（电子被加速前的速度近似为零），沿直线a方向进入匀强磁场中运动，要求击中在α=方向、距枪口d=5cm的目标M，已知磁场垂直于由直线a和M所决定的平面，求磁感强度．9．如图所示，空间存在方向竖直向下、磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场，有两条平行的长直导轨MN、PQ处于同一水平面内，间距L=0.2m，右端连接阻值R=0.4Ω的电阻．质量m=0.1kg的导体棒ab垂直跨接在导轨上，与导轨间的动摩擦因数μ=0.2．从t=0时刻开始，通过一小型电动机对棒施加一个水平向左的牵引力F，使棒从静止开始沿导轨方向做加速运动，此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好，图乙是棒的速度﹣时间图象（其中OA是直线，AC是曲线，DE 是AC曲线的渐近线），电动机在12s末达到额定功率，此后功率保持不变．已知0～12s内电阻R上产生的热量Q=12.5J．除R以外其余部分的电阻均不计，取重力加速度大小g=10m/s2．求：（1）棒在0～12s内的加速度大小a；（2）电动机的额定功率P；（3）0～12s内牵引力做的功W．10．电子自静止开始经M、N板间（两板间的电压为U）的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的有平行边界的匀强磁场中，电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图所示．求匀强磁场的磁感应强度．（已知电子的质量为m，电荷量为e）11．在竖直平面内的直角坐标系xOy，x轴沿水平方向，如图甲所示，第二象限内有一水平向右的匀强电场，场强为E1，坐标系的第一象限内有一正交的匀强电场和匀强交变磁场，电场方向竖直向上，场强E2=匀强磁场方向垂直纸面，一个质重m=0.01g、带电荷量9=+1.0×10﹣3C的微粒以v0=4m/s的速度垂直x轴从A 点竖直向上射入第二象限，随后又以v1=8m/s的速度从+y轴上的C点沿水平方向进入第一象限，取微粒刚进入第一象限的时刻为0时刻，磁感应强度按图乙所示规律变化（以垂直纸面向外的磁场方向为正方向），重力加速度月取10m/s2．求：（1）A点和C点的坐标值；（2）要使带电微粒通过C点后的运动过程中不再越过y轴，求交变磁场的磁感应强度B0和变化周期T0的乘积B0T0应满足的关系；（3）若在+x轴上取一点D，使OD=OC，在满足第（2）问的条件下，要使微粒沿x正方向通过D点，求磁感应强度B0的最小值及磁场的变化周期T0的最大值．12．如图所示，在xOy平面内，以O1（0，R）为圆心、R为半径的圆形区域内有垂直平面向里的匀强磁场B1，x轴下方有一直线ab，ab与x轴相距为d，x轴与直线ab间区域有平行于y轴的匀强电场E，在ab的下方有一平行于x轴的感光板MN，ab与MN间区域有垂直于纸平面向外的匀强磁场B2．在0≤y≤2R的区域内，质量为m、电荷量为e的电子从任何位置从圆形区域的左侧沿x轴正方向以速度v0射入圆形区域，经过磁场B1偏转后都经过O点，然后进入x轴下方。
轨道力学试题及答案详解
轨道力学试题及答案详解一、选择题1. 轨道力学中，描述物体在引力场中运动的定律是：A. 牛顿第一定律B. 牛顿第二定律C. 牛顿第三定律D. 牛顿万有引力定律答案：D2. 以下哪个参数是描述轨道形状的？A. 轨道倾角B. 轨道周期C. 轨道半长轴D. 所有选项答案：D3. 轨道力学中，开普勒第一定律指出：A. 所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆B. 行星绕太阳运动的周期与轨道半长轴的立方成正比C. 行星绕太阳运动的速度是恒定的D. 行星绕太阳运动的角动量是守恒的答案：A二、填空题1. 轨道力学中，描述物体在引力场中运动的定律是______。
答案：牛顿万有引力定律2. 轨道力学中，轨道的偏心率用来描述轨道的______。
答案：扁平度3. 轨道力学中，轨道的半长轴是______。
答案：椭圆轨道的一个参数，表示椭圆的中心到其一个焦点的距离三、简答题1. 简述开普勒第二定律的内容。
答案：开普勒第二定律，也称为等面积定律，指出一个行星在椭圆轨道上绕太阳运动时，行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等。
2. 描述轨道力学中轨道的半长轴和半短轴的关系。
答案：在椭圆轨道中，半长轴（a）是椭圆的中心到其一个焦点的距离，半短轴（b）是半长轴与轨道偏心率的乘积，即 b = a * sqrt(1 -e^2)，其中e是轨道的偏心率。
四、计算题1. 已知一个卫星的轨道半长轴为7000 km，轨道偏心率为0.01，求该卫星的轨道半短轴。
答案：半短轴 b = 7000 km * sqrt(1 - 0.01^2) ≈ 6999.5 km2. 如果一个卫星的轨道周期为90分钟，地球的质量为5.97 x 10^24 kg，地球半径为6371 km，求该卫星的轨道半长轴。
答案：使用开普勒第三定律，周期 T = 90分钟 = 5400秒，半长轴 a = (GMT^2 / 4π^2)^(1/3)，其中GMT = (G * M)^(1/3)，G为万有引力常数，M为地球质量。
高考物理计算题复习《卫星的运行规律》(解析版)
《卫星的运行规律》一、计算题1.高空遥感探测卫星在距地球表面高为R处绕地球转动，人造卫星质量为m，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G。
求：(1)人造地球卫星的运行速度大小v(2)人造地球卫星绕地球转动的周期T；(3)人造卫星的向心加速度a。
2.一颗卫星以轨道半径r绕地球做匀速圆周运动．已知引力常量为C，地球半径R，地球表面的重力加速度g，求：(1)地球的质量M；(2)该卫星绕地球运动的线速度大小v．3.两颗人造地球卫星，在同一平面上沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动，它们的轨道半径分别为2R、8R，R为地球半径，地面重力加速度为g，如果我们把两卫星相距最近称为两卫星相遇，求这两颗卫星每隔多长时间相遇一次？4.人造地球卫星P绕地球球心作匀速圆周运动，已知P卫星的质量为m，距地球球心的距离为r，地球的质量为M，引力恒量为G，求：(1)卫星P与地球间的万有引力；(2)卫星P的运动周期；(3)现有另一地球卫星Q，Q绕地球运行的周期是卫星P绕地球运行周期的8倍，且P、Q的运行轨迹位于同一平面内，如图所示，求卫星P、Q在绕地球运行过程中，两星间相距最近时的距离多大．5.“嫦娥四号”卫星计划在2018年底发射升空.已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g月，引力常量为G，若嫦娥四号离月球中心的距离为r.求：(1)月球的质量M；(2)嫦娥四号的运行周期T；(3)月球上的第一宇宙速度v．6.在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度为g，求：(1)卫星运动的线速度；(2)卫星运动的周期．7.由三颗星体构成的系统，忽略其它星体对它们的作用，存在着一种运动形式：三颗星体在相互之间的万有引力作用下，分别位于等边三角形的三个顶点上，绕某一共同的圆心O在三角形所在的平面内做相同角速度的圆周运动(图示为A、B、C三颗星体质量不相同时的一般情况).若A星体质量为2m，B、C两星体的质量均为m，三角形的边长为a，求：(1)A星体所受合力大小F A；(2)B星体所受合力大小F B；(3)C星体的轨道半径R C；(4)三星体做圆周运动的周期T．8.如图所示，A是地球的同步卫星。
高三物理第三轮复习计算题(5)
高三物理第三轮复习计算题（5）24、（13分）如图所示，光滑导轨abc与fed相距l=0.1m，其中ab、fe段是倾角θ=60°的直轨道，bc、ed段是半径r=0.6m的圆弧轨道且与ab、fe相切，轨道末端c、d点切线与一放置在光滑水平地面上、质量M=2kg的木板上表面平滑连接。
在abef间有垂直于轨道平面向下、B 的匀强磁场，定值电阻R=1Ω。
把质量为m=1kg、电阻不计的金属杆从距b、e高h=1m的导轨上静止释放，杆在直轨道上先加速后匀速下滑。
如果杆与木板间摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2，求：（1）杆运动到cd时对轨道的压力F大小及杆由静止下滑到cd的过程中R上产生的焦耳热Q；（2）要使杆不从木板上掉下的木板最小长度s。
25、（19分）有一空间范围足够大的匀强电场，电场方向未知，其电场线与坐标xOy平面平行。
以坐标原点O为圆心，作半径为R的圆交坐标轴于A、B、C、D四点，如图所示。
圆周上任意一点P的电势的表达式为φ = kR sin2θ + b，式中θ为弦AP与x轴的夹角，k、b均为已知常量，且有k > 0和b > 0。
在A点有放射源，能不断的沿x轴方向释放出质量为m，电量为q的带正电粒子，粒子的初速度大小介于v0~2v0之间，不计粒子的重力。
（1）求该匀强电场的场强大小、方向。
（2）若已知速度大小为v0的粒子恰好从图中C点射出该圆，则所有粒子将从圆周上哪一范围射出？（不一定要求解出具体数据，可用关系式表达结果）（3）现在该区域加一空间范围足够大的匀强磁场，磁场方向垂直于坐标平面，使速度大小为v0的粒子恰好从图中B点射出该圆，则所有粒子在运动过程偏离x轴的最大距离为多大？计算题（5）答案24 （1）设杆滑到be 处时速度为v 1，由题意知此时杆匀速下滑，有：sin 0BlI mg θ-=……………………① 1E Blv =……………………② EI R=……………………③由能量守恒：2112mgh mv Q =+ ……………………④设杆滑到cd 处时速度为v 2，杆受到轨道支持力为F ′，由动能定理有：222111(1cos )22mg r mv mv θ⋅-=- ………………⑤ cd 处：22mv F mg r'-=……………………⑥由牛顿第三定律：F F '= ………………⑦ 联解①②③④⑤⑥⑦并代入数据得：F ′=25N ……………………⑧ Q =8.5J ……………………⑨（2）杆滑上木板后，杆与木板在相互间摩擦力作用下运动，设经过时间t 共同运动，则：对杆：mg ma μ= ……………………⑩2212x v t at =-……………………⑪ 对木板：mg Ma μ'=………………⑫ 212x a t ''=………………⑬共同运动时：2v at a t '-= ……………………⑭x x s '-=……………………⑮联解⑩⑪⑫⑬⑭⑮并代入数据得：s =1.5m ……………………⑯25 【解析】（1） 根据题设条件φ = kR sin2θ + b 得，当θ取0°时，即得B 点的电势为φB =b ； （1分） 当θ=90°时，即得A 点的电势为φA = b ； （1分） 当θ=45°时，即得D 点的电势为φD = kR + b ； （1分） 即得AB 是两等势点，x 轴是一等势线，电场强度方向沿y 轴负方向，场强大小为E = U d = φD －φAR= k 。
高考物理力学计算题(二十八)含答案与解析
高考物理力学计算题(二十八)含答案与解析评卷人得分一．计算题（共40小题）1．如图所示，水平地面上固定一半径为R＝0.8m的光滑圆弧轨道，轨道左端放一质量为M＝3kg、长为L＝l.75m的木板，木板上表面与轨道末端等高，木板与地面间无摩擦，其左端放一质量m＝lkg的物块，物块与木板间的动摩擦因数为μ＝0.4．现给物块施一水平向右的恒力F＝15N，作用一段距离x后撤去F，物块正好能滑到圆弧轨道的最高点，然后再滑回，取g＝l0m/s2。
（1）求物块滑到板右端时的速度v多大；（2）求x的大小；（3）通过计算说明，物块最终能否滑离木板。
2．如图所示，空间存在范围足够大且水平向左的匀强电场，虚线ab为其上边界。
在靠近上边界ab有一绝缘光滑轨道，轨道厚度不计，在轨道上静止有两个大小相同的小球，绝缘不带电的小球A质量为3m，带电量为+q的小球B质量为m。
给小球B﹣向右初速度v0，小球B由N点进入电场，一段时间后小球经过N点正下方的P点，NP间距h＝．若B球静止时给A球一初速度v0，A与B发生弹性碰撞后进入电场，重力加速度为g。
求：（1）匀强电场的电场强度的大小；（2）小球A、B再次碰撞前运动过程中相距的最大距离；（3）如果保持B的质量不变，改变A的质量，其他条件不变，A、B小球再次碰撞前运动过程中相距的最大距离及再次碰撞发生的高度是否发生变化？试证明你的结论。
3．在用铀235作燃料的核反应堆中，铀235核吸收一个动能较小的慢中子后，可发生裂变反应，放出一定的能量和几个快中子，而快中子不利于铀235的裂变。
为了能使裂变反应继续下去，需要将反应中放出的快中子减速。
有一种减速的方法是使用石墨（碳12）作减速剂。
设中子与碳原子的碰撞是对心弹性碰撞，求：一个动能为1.75Mev的快中子与静止的碳原子碰撞后动能减为多少？（已知：碳原子的质量为中子质量的12倍）4．如图所示，一根被锁定的压缩轻弹簧下端固定在水平地面上，上端固定着一质量为m的薄木板A，弹簧的压缩量为h．图中P点距地面高度正好等于弹簧原长，在P点上方有一距它高度为2h、质量为2m的物块B．现解除弹簧的锁定，木板A上升到P点时恰好与自由下落的物块B发生正碰（碰撞时间极短），并一起无粘连地向下运动。
2024年高考物理总复习热点拔高练(十二)杆轨模型
热点拔高练(十二)杆轨模型一、单项选择题1.如图,两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,导轨间距最窄处为一狭缝,取狭缝所在处O点为坐标原点,狭缝右侧两导轨与x轴夹角均为θ,一电容为C的电容器与导轨左端相连,导轨上的金属棒与x轴垂直,在外力F作用下从O点开始以速度v向右匀速运动,忽略所有电阻,下列说法正确的是(B)A.通过金属棒的电流不断在增大B.金属棒到达x0时,电容器极板上的电荷量为2BCvx0tanθC.金属棒运动过程中,电容器的上极板带负电D.金属棒运动过程中,外力F做功的功率恒定2.如图所示,绝缘水平面上有两条平行光滑长直导轨,导轨左端接有电阻R,电阻为r的金属棒AB垂直跨放在导轨上且与导轨接触良好,其他电阻不计。
两导轨间存在竖直向下的匀强磁场。
给AB以水平向右的初速度v0并开始计时,下面四幅反映AB的速度v随时间t变化规律的图像中,可能正确的是(D)3.如图所示,导轨间的磁场方向垂直于纸面向里,当导线MN在导轨上向右加速滑动时,正对电磁铁A的圆形金属环B中(D)A.有感应电流,且B被A吸引B .无感应电流C .可能有,也可能没有感应电流D .有感应电流,且B 被A 排斥4.如图甲所示,固定的水平金属导轨足够长且电阻不计。
两阻值相同的导体棒ab 、cd 置于导轨上,棒与导轨垂直且始终保持良好接触。
整个装置处在与导轨平面垂直向下的匀强磁场B 中。
现让导体棒ab 以如图乙所示的速度向右运动。
导体棒cd 始终静止在导轨上,以水平向右为正方向,则导体棒cd 所受的静摩擦力f 随时间变化的图像是选项中的 (B)5.如图所示,倾角为θ的平行金属导轨宽度为L ,电阻不计,底端接有阻值为R 的定值电阻,处在与导轨平面垂直的磁感应强度为B 的匀强磁场中。
有一质量为m ,电阻为r ,长度也为L 的导体棒垂直放在导轨上,它与导轨之间的动摩擦因数为μ。
现让导体棒从导轨底部以初速度v 0冲上导轨,上滑的最大距离为s ,返回到初位置的速度为v 。
高考物理一轮复习 热考题型专攻(四)金属杆在导轨上运动的问题练习
热考题型专攻(四)金属杆在导轨上运动的问题(45分钟100分)一、选择题(本题共8小题,每小题8分,共64分。
1～5题为单选题,6～8题为多选题)1.(2018·汕头模拟)如图甲所示,电阻不计、间距为L的光滑平行导轨水平放置,左端连接定值电阻,电阻可忽略的金属杆ab放在导轨上且与导轨接触良好,整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中。
现对金属杆ab施加一外力,使金属杆ab沿导轨向右匀速运动,已知外力对ab杆做功的功率与杆的速率的平方间的关系(P-v2)如图乙所示,该图线斜率为k,则该磁场的磁感应强度为( )A. B. C. D.【解析】选C。
金属杆ab沿导轨向右匀速运动,拉力做功功率等于克服安培力做功功率,即:P=BILv,电流为:I==,所以有:P=·v2,图象的斜率为k,则有:=k,解得:B=,A、B、D项错误、C 项正确。
2.(2018·钦州模拟)如图所示,水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R,轨道所在处有竖直向下的匀强磁场,金属棒ab横跨导轨,第一次用恒定的拉力F作用下由静止开始向右运动,稳定时速度为2v,第二次保持拉力的功率P恒定,由静止开始向右运动,稳定时速度也为2v,(除R外,其余电阻不计,导轨光滑),在两次金属棒ab速度为v时加速度分别为a1、a2,则( )A.a1=a2B.a1=a2C.a1=a2D.a1=a2【解析】选C。
金属棒ab速度为v时受到的安培力为:F安=BIL=BL=,因为稳定时速度为2v,所以得:F=,所以第一次用恒定的拉力F时,速度为v的时候加速度为a1,有:ma1=F-f=-=;因为功率P=Fv,功率P恒定,所以当速度为v时导轨所受的拉力为速度为2v的时候的两倍,两种情况在稳定的时候速度相同,所以两次在稳定时拉力相同,功率P恒定时速度为v的时候所受的拉力为2F,ma2=2F-F安=F,所以a1:a2=1:3,故C项正确。
3.(2018·厦门模拟)在图中甲、乙、丙中除导体棒ab可动外,其余部分固定不动,甲图中的电容器C原来不带电,设导体棒,导轨和直流电源的电阻均可忽略,导体棒和导轨间的摩擦也不计,图中装置均在水平面内,且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中,导轨足够长,今给导体棒ab一个向右的初速度v0,导体棒的最终运动状态是( )A.三种情况下,导体棒ab最终都是匀速运动B.图甲、丙中ab棒最终都向右做匀速运动C.图甲、丙中ab棒最终以不同方向做匀速运动D.三种情况下,导体棒ab最终均静止【解析】选C。
轨道力学试题及答案高中
轨道力学试题及答案高中一、选择题（每题2分，共20分）1. 以下哪项是开普勒第一定律的描述？A. 行星绕太阳运行的轨道是椭圆形的B. 行星绕太阳运行的轨道是圆形的C. 行星绕太阳运行的轨道是抛物线的D. 行星绕太阳运行的轨道是双曲线的答案：A2. 牛顿的万有引力定律中，引力的大小与两物体质量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比，这个距离指的是：A. 两物体的中心距离B. 两物体的表面距离C. 两物体的边缘距离D. 两物体的任意两点距离答案：A3. 根据牛顿的第二定律，以下哪项是正确的？A. 力是改变物体运动状态的原因B. 力是维持物体运动的原因C. 力是物体运动的原因D. 力是物体静止的原因答案：A4. 以下哪个公式是描述牛顿第三定律的？A. F = maB. F = G * (m1 * m2) / r^2C. F = k * xD. F1 = -F2答案：D5. 轨道力学中，轨道周期与轨道半径的关系是：A. 周期与半径成正比B. 周期与半径成反比C. 周期与半径的平方成正比D. 周期与半径的平方成反比答案：D6. 以下哪项是描述轨道倾角的？A. 轨道平面与赤道平面的夹角B. 轨道平面与黄道平面的夹角C. 轨道平面与地平面的夹角D. 轨道平面与天球平面的夹角答案：B7. 轨道力学中，轨道的偏心率是用来描述：A. 轨道的倾斜程度B. 轨道的形状C. 轨道的对称性D. 轨道的稳定性答案：B8. 轨道力学中，轨道的半长轴是指：A. 轨道的最短距离B. 轨道的最长距离C. 轨道的中心到远地点的距离D. 轨道的中心到近地点的距离答案：C9. 轨道力学中，轨道的近地点是指：A. 轨道上离中心天体最近的点B. 轨道上离中心天体最远的点C. 轨道上速度最快的点D. 轨道上速度最慢的点答案：A10. 轨道力学中，轨道的远地点是指：A. 轨道上离中心天体最近的点B. 轨道上离中心天体最远的点C. 轨道上速度最快的点D. 轨道上速度最慢的点答案：B二、填空题（每题2分，共20分）1. 根据开普勒第二定律，行星在椭圆轨道上运动时，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积是________。
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高三物理计算题专练（轨道类）
1.如图所示,质量为m=0.10kg的小物块以初速度v0=4.0m/s,在粗糙水平桌面上做直线运动,经时间t=0.4s后以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上。
已知物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,桌面离地高h=0.45m,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。
求:
(1)小物块飞离桌面时的速度大小v。
(2)小物块落地点距飞出点的水平距离s。
2.如图所示,一滑板爱好者总质量(包括装备)为50kg,从以O为圆心,半径为R=1.6m光滑圆弧轨道的A点(α=60°)由静止开始下滑,到达轨道最低点B后(OB在同一竖直线上),滑板爱好者沿水平切线飞出,并恰好从C点以平行斜面方向的速度进入倾角为37°的斜面,若滑板与斜面的动摩擦因数为μ=0.5,斜面长s=6m,(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)滑板爱好者在B、C间运动的时间。
(2)滑板爱好者到达斜面底端时的速度大小。
3.学校科技节上,同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置,原理如图甲,AC段是水平放置的同一木板;CD段是竖直放置的光滑半圆弧轨道,圆心为O,半径R=0.2m;MN是与O点处在同一水平面的平台;弹簧的左端固定,右端放一可视为质点、质量m=0.05kg的弹珠P,它紧贴在弹簧的原长处B点;对弹珠P施加一水平外力F,缓慢压缩弹簧,在这一过程中,所用外力F与弹簧压缩量x的关系如图乙所示。
已知BC段长L=1.2m,EO间的距离s=0.8m。
计算时g取10m/s2,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。
压缩弹簧释放弹珠P后,求:
(1)弹珠P通过D点时的最小速度v D;
(2)弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点,它通过C点时的速度v C;
(3)当缓慢压缩弹簧到压缩量为x0时所用的外力为8.3N,释放后弹珠P能准确击中平台MN 上的目标E点,求压缩量x0。
4.一长l=0.80m的轻绳一端固定在O点,另一端连接一质量m=0.10kg的小球,悬点O距离水平地面的高度H=1.00m。
开始时小球处于A点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示。
让小球从静止释放,当小球运动到B点时,轻绳碰到悬点O正下方一个固定的钉子P时立刻断裂。
不计轻绳断裂的能量损失,重力加速度g取10m/s2。
求:
(1)当小球运动到B点时的速度大小。
(2)绳断裂后球从B点抛出并落在水平地面的C点,求C点与B点之间的水平距离。
(3)若OP=0.6m,轻绳碰到钉子P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂,求轻绳能承受的最大拉力。
5.2014年2月8日第22届冬季奥林匹克运动会在俄罗斯联邦索契市胜利开幕，设一个质量m=50kg的跳台花样滑雪运动员（可看成质点），从静止开始沿斜面雪道从A点滑下，沿切线从B点进入半径R=15m的光滑竖直冰面圆轨道BPC，通过轨道最高点C水平飞
出，经t=2s落到斜面雪道上的D点，其速度方向与斜面垂直，斜面与水平面的夹角θ=37°，
μ=0.075，不计空气阻力，取当地的重力加速度g=l0m/s2，运动员与雪道之间的动摩擦因数
（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。
试求：
（1）运动员运动到C点时的速度大小V C;
（2）运动员在圆轨道最低点P受到轨道支持力的大小F N；
（3）A点离过P点的水平地面的高度H；
6.山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动．一滑雪道ABC的底部是
一段半径为R的圆弧，圆弧的末端C的切线沿水平方向，C点到
地面之间是一悬崖峭壁，如图所示．已知AC间的高度差为h，运
动员连同滑雪装备总质量为m，开始时运动员从A点由静止下滑，
滑到C点后水平飞出，当飞出时间为t时，迎面遭遇一股强风，最
终运动员落到了与起点A高度差为H的水平雪地上，落地时速度
大小为v，不计遭遇强风前的空气阻力和雪道的摩擦阻力，重力加
速度为g.求：
(1)运动员到达C点时所受的支持力的大小；
(2)运动员刚遭遇强风时的速度大小及此时距地面的高度；
(3)强风对运动员所做的功为多大？
7.如图所示，光滑水平面上左端固定一挡板，挡板上固定一水平轻
质弹簧，右端与一竖直光滑半圆轨道相切于B点，圆弧半径R＝0.9
m．一质量为m＝1 kg的小物块(可视为质点)将弹簧压缩并锁定，
解除锁定后小物块被弹开恰好能通过圆弧最高点A并水平滑上正
以v0＝5 m/s的恒定速率逆时针转动的水平传送带，小物块与传送
带间的动摩擦因数μ＝0.4，小物块到达传送带最左端时恰与传送带共速，g＝10 m/s2，求：
(1)水平传送带的长度L；
(2)锁定后轻弹簧的弹性势能E p；
(3)小物块在与圆心等高的C点对半圆轨道的压力F.
8.如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,AB段光滑水平,BC段为光滑圆弧,对应的圆心角θ=37°,半径r=2.5m,CD段平直倾斜且粗糙,各段轨道均平滑连接,倾斜轨道所在区域有场强大小为E=2×105N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。
质量m=5×10-2kg、电荷量q=+1×10-6C的小物体(视为质点)被弹簧枪发射后,沿水平轨道向左滑行,在C点以速度v0=3m/s冲上斜轨。
以小物体通过C点时为计时起点,0.1s以后,场强大小不变,方向反向。
已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ=0.25。
设小物体的电荷量保持不变,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求弹簧枪对小物体所做的功。
(2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P,求CP的长度。