高考物理计算题(共29题)

高考物理计算题(共29

题)

-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

学生错题之计算题（共29题）

计算题力学部分：（共12题） (2)

计算题电磁学部分：（共13题） (15)

计算题气体热学部分：（共3题） (35)

计算题原子物理部分：（共1题） (38)

计算题力学部分：（共12题）

1.长木板A静止在水平地面上，长木板的左端竖直固定着弹性挡板P，长木板A的上表面分为三个区域，其中PO段光滑，长度为1 m；OC段粗糙，长度为1.5 m；CD段粗糙，长度为1.19 m。可视为质点的滑块B静止在长木板上的O点。已知滑块、长木板的质量均为1 kg，滑块B与OC段动摩擦因数为0.4，长木板与地面间的动摩擦因数为0.15。现用水平向右、大小为11 N的恒力拉动长木板，当弹性挡板P将要与滑块B相碰时撤去外力，挡板P与滑块B发生弹性碰撞，碰后滑块B最后停在了CD段。已知质量相等的两个物体发生弹性碰撞时速度互换，g=10 m／s2，求：

（1）撤去外力时，长木板A的速度大小；

（2）滑块B与木板CD段动摩擦因数的最小值；

（3）在（2）的条件下，滑块B运动的总时间。

答案：（1）4m/s （2）0.1（3）2.45s

【解析】（1）对长木板A由牛顿第二定律可得，解得；

由可得v=4m/s；

（2）挡板P与滑块B发生弹性碰撞，速度交换，滑块B以4m/s的速度向右滑行，长木板A静止，当滑上OC段时，对滑块B有，解得

滑块B的位移；

对长木板A有；

长木板A的位移，所以有，可得或（舍去）

（3）滑块B匀速运动时间；

滑块B在CD段减速时间；

滑块B从开始运动到静止的时间

2.如图所示，足够宽的水平传送带以v0=2m／s的速度沿顺时针方向运行，质量m=0.4kg的小滑块被光滑固定挡板拦住静止于传送带上的A点，t=0时，在小滑块上施加沿挡板方向的拉力F，使之沿挡

板做a=1m／s2的匀加速直线运动，已知小滑块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g=10m

／s2，求：

（1）t=0时，拉力F的大小及t=2s时小滑块所受摩擦力的功率；

（2）请分析推导出拉力F与t满足的关系式。

答案：

（1）0.4N；（2）

【解析】（1）由挡板挡住使小滑块静止的A点，知挡板方向必垂直于传送带的运行方向；

t=0时对滑块：F=ma

解得F=0.4N；t=2s时，

小滑块的速度v=at=2m/s摩擦力方向与挡板夹角，则θ=450

此时摩擦力的功率P=μmgcos450v，

解得

（2）t时刻，小滑块的速度v=at=t，

小滑块所受的摩擦力与挡板的夹角为

由牛顿第二定律

解得（N）

3.某研究所正在研究一种电磁刹车装置，试验小车质量m=2kg，底部有一个匝数n=10匝边长

L=0.1m水平放置的正方形线圈，线圈总电阻r=1Ω，在试验中，小车从轨道起点由静止滑下，进入水平轨道，两根平行直导轨间分布若干等间距的匀强磁场B=1.0T，磁场区域的宽度和无磁场区域的宽度均为d=0.1m，磁场方向竖直向上，整个运动过程中不计小车所受的摩擦及空气阻力，小车在骨雕连接处运动时无能量损失，当试验小车从h=1.25m高度无初速度释放，（小车可简化为正方形线圈，进入前边与磁场边界平行）

（1）求车下线圈刚进入磁场边界时产生感应电动势的大小；

（2）求车下线圈完全通过第一个磁场区域的过程中线圈产生的热量；

（3）求车下线圈刚进入第k个磁场区域时，线圈的电功率。

答案：（1）5V（2）1J（3）

【解析】（1）小车下滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgh＝m v02，

解得：v0＝＝5m/s，

小车进入磁场时线圈产生的感应电动势：E=nBLv=10×1×0.1×5=5V；

（2）由动量定理得：-nBILt=mv1-mv0，

解得：v1=4.9m/s，

线圈产生的热量：Q＝＝1J；

（3）完整第k-1的磁场时，由动量定理得：−2＝mv k−1−mv k，

解得：v k−1＝v0−2(k−1)＝

线圈的功率：

4如图所示，一均匀直导体棒质量为m，长为2l，电阻为r，其两端放在位于水平面内间距为l的光滑平行导轨上，并与之良好接触，棒左侧两导轨之间连接一个可控负载电阻（图中未画出）；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨所在平面．开始时，（设此时刻t=0时刻），给导体棒一个平行于导轨的初速度v0，在棒的速度由v0变为v1的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流I保持恒定，导体棒一直在磁场中运动．若不计导轨的电阻，求此过程中（1）负载电阻的阻值随时间的变化规律

（2）负载电阻所产生的热量

5（16分）调节水龙头，让水一滴滴流出，在下方放一盘子，调节盘子高度，使一滴水滴碰到盘子时，恰有另一滴水滴开始下落，而空中还有一滴正在下落中的水滴，测出水龙头到盘予的距离为h （m），从第一滴开始下落时计时，到第n滴水滴落在盘子中，共用去时间t （s）：

求：（1）此时第（n+1）滴水滴与盘子的距离为多少？

（2）当地的重力加速度为多少？

（1）

（2）（2）

答案及评分标准

（1）空中第n+2滴、第n+1滴、第n滴三滴水满足初速度为0的匀加速直线运动，设两段位移分别为h1、h2

所以有：h1：h2=1：3

故（2分）

即此时第n+1滴水距离盘子的高度为 （2分）

（2）由第一滴水开始下落计时，第n 滴水落到盘子的时候耗时t 得每两滴水落到盘子的时间T=t/n+1； 每滴水落到盘子的时间

；（3分）

又据 （2分）

得 （3分）

6．2017年4月16日，国产大飞机C919在上海浦东机场进行了首次高速滑行测试。某次测试中，C919在平直跑道上由静止开始匀加速滑行，经t 1=20s 达到最大速度vm=288km/h ，之后匀速滑行一段时间，再匀减速滑行，最后停下来。若滑行总距离x=3200m ，且减速过程的加速度大小与加速过程的加速度大小相等，取g=10m/s²。

（1）求C919减速滑行时的加速度大小；

（2）若C919的质量m=8×104kg ，加速过程中飞机受到的阻力恒为自身重量的0.1倍，求飞机加速过程中发动机产生的推力大小；

（3）求C919在整个滑行过程中的平均速度大小。（结果保留一位小数）

6．(1) 24/a m s '= （2）5410F N =⨯ (3) 53.3/v m s = 【解析】（1）由题意可知180/m v at m s ==，解得24/a m s = 由于减速过程和加速过程的加速度大小相等，故2'4/a m s =。