2020年高中物理计算题专题复习 (3)
2020年高考物理计算题(共29题)
学生错题之计算题（共29题）计算题力学部分：（共12题） (1)计算题电磁学部分：（共13题） (12)计算题气体热学部分：（共3题） (30)计算题原子物理部分：（共1题） (33)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。
2020高考物理计算题专题训练含答案
计算题1．为了使航天员能适应在失重环境下是的工作和生活，国家航天局组织对航天员进行失重训练。
故需要创造一种失重环境；航天员乘坐到民航客机上后，训练客机总重5×104kg，以200m/s速度沿300倾角爬升到7000米高空后飞机向上拉起，沿竖直方向以200m/s 的初速度向上作匀减速直线运动，匀减速的加速度为g，当飞机到最高点后立即掉头向下，仍沿竖直方向以加速度为g加速运动，在前段时间内创造出完全失重，当飞机离地2000米高时为了安全必须拉起，后又可一次次重复为航天员失重训练。
若飞机飞行时所受的空气阻力f=Kv（k=900N·s/m），每次飞机速度达到350m/s 后必须终止失重训练（否则Array飞机可能失速）。
求：（1）飞机一次上下运动为航天员创造的完全失重的时间。
（2）飞机下降离地4500米时飞机发动机的推力（整个运动空间重力加速度不变）。
（3）经过几次飞行后，驾驶员想在保持其它不变，在失重训练时间不变的情况下，降低飞机拉起的高度（在B点前把飞机拉起）以节约燃油，若不考虑飞机的长度，计算出一次最多能节约的能量。
2．如图所示是一种测定风速的装置，一个压力传感器固定在竖直墙上，一弹簧一端固定在传感器上的M 点，另一端N 与导电的迎风板相连，弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属细杆上，弹簧是不导电的材料制成的。
测得该弹簧的形变量与压力传感器示数关系见下表。
迎风板面积S ＝0.50m 2，工作时总是正对着风吹来的方向。
电路的一端与迎风板相连，另一端在M 点与金属杆相连。
迎风板可在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好。
定值电阻R ＝1.0Ω，电源的电动势E ＝12V ，内阻r ＝0.50Ω。
闭合开关，没有风吹时，弹簧处于原长L 0＝0.50m ，电压传感器的示数U 1＝3.0V ，某时刻由于风吹迎风板，电压传感器的示数变为U 2＝2.0V 。
求：（1）金属杆单位长度的电阻；形变量（m ） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 压力（N ）0 130 260 390 520（2）此时作用在迎风板上的风力；（3）假设风（运动的空气）与迎风板作用后的速度变为零，空气的密度为1.3kg/m3，求风速多大。
2020版新高考物理大三轮复习：计算题专项训练（共12套，34页）
2020版高考物理大三轮复习计算机专项训练计算题专项练(一)(建议用时：20分钟)考点电磁感应中导体棒运动问题分析多过程问题的综合分析1.如图所示，电阻不计且足够长的U形金属框架放置在倾角0=37。
的绝缘斜面上，该装置处于垂直斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小B=0.4T.质量m=0.2kg、电阻R=0.3Q的导体棒沥垂直放在框架上，与框架接触良好，从静止开始沿框架无摩擦地下滑.框架的质量M=0.4kg、宽度/=0.5m,框架与斜面间的动摩擦因数〃=0.7,与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.(g 取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)若框架固定，求导体棒的最大速度Om；(2)若框架固定，导体棒从静止开始下滑6m时速度S=4m/s,求此过程回路中产生的热量Q及流过导体棒的电荷量q；(3)若框架不固定，求当框架刚开始运动时导体棒的速度大小V2-2.如图所示，光滑水平面上有一质量M=4.0kg的平R----!板车，车的上表面是一段长匕=1.5m的粗糙水平轨道，水平轨道左侧连一半径R=0.25m的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在点。
处相切.现有一质量m=1.0kg的小物块（可视为质点）从平板车的右端以水平向左的初速度血滑上平板车，小物块与水平轨道间的动摩擦因数〃=0.5,小物块恰能到达圆孤轨道的最高点4取g =10m/s2,求：（1）小物块滑上平板车的初速度00的大小；（2）小物块与车最终相对静止时，它距点。
，的距离.三、计算题专项练计算题专项练（一）1.解析：（1）棒沥产生的电动势E=BlvE回路中感应电流1=3K棒ab所受的安培力F=BH对棒沥，mgsin37°—Bll—ma当加速度a=0时，速度最大，最大值扁—9m/s.（2）根据能量转化和守恒定律有mgxsm37°=^mv2+Q代入数据解得2=5.6J—E△①Blxq—1—不代入数据得0=4.0C.⑶回路中感应电流/2=琴框架上边所受安培力F2=BI2l当框架刚开始运动时，对框架有Mgsin37°+B hl=n（j n+M）gcos37°代入数据解得如=7.2m/s.答案：（1）9m/s（2）5.6J 4.0C（3）7.2m/s2.解析：（1）平板车和小物块组成的系统在水平方向上动量守恒，设小物块到达圆弧轨道最高点A时，二者的共同速度为5由动量守恒定律得mvo=(M+m)V]由能量守恒定律得^mvo—m)VT—mgR+/.imgL解得vo=5m/s.(2)设小物块最终与车相对静止时，二者的共同速度为如，从小物块滑上平板车，到二者相对静止的过程中，由动量守恒定律得mv0=(M+m)V2设小物块与车最终相对静止时，它距0,点的距离为x,由能量守恒定律得解得x=0.5m.答案：(1)5m/s(2)0.5m计算题专项练(二)(建议用时：20分钟)题号12考点电磁感应中导体棒的平衡问题多过程问题的综合分析1.如图所示，足够长的平行光滑金属导轨肋V、FQ相距倾斜置于匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上，断开开关S,将长也为Z的金属棒沥在导轨上由静止释放，经时间金属棒的速度大小为饥，此时N%-.闭合开关，最终金属棒以大小为花的速度沿导轨匀速运动.已知金属棒■的质量为电阻为r,其他电阻均不计，重力加速度为g.(1)求导轨与水平面夹角a的正弦值及磁场的磁感应强度B的大小；(2)若金属棒的速度从V!增至02历时A t,求该过程中流经金属棒的电荷量.2.如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定在水平地面上，下端与水平地面在P点相切，一个质量为2m的物块B(可视为质点)静止在水平地面上，左端固定有轻弹簧,。
2020年高考物理主观大题精做系列-专题3 牛顿运动定律(3.3-滑块-滑板计算)
2020年高考物理主观大题精做系列-专题3 牛顿运动定律（3.3-滑块-滑板计算）主观大题精做3.3 牛顿运动定律在滑板—滑块问题中的应用一、历年高考真题精练1．（2017·新课标全国Ⅲ卷）如图，两个滑块A 和B 的质量分别为m A =1 kg 和m B =5 kg ，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5；木板的质量为m =4 kg ，与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1。
某时刻A 、B 两滑块开始相向滑动，初速度大小均为v 0=3 m/s 。
A 、B 相遇时，A 与木板恰好相对静止。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g =10 m/s 2。
求（1）B 与木板相对静止时，木板的速度； （2）A 、B 开始运动时，两者之间的距离。
【答案】（1）1 1 m/s v = （2）0 1.9 m s =【解析】（1）滑块A 和B 在木板上滑动时，木板也在地面上滑动。
设A 、B 和木板所受的摩擦力大小分别为f 1、f 2和f 3，A 和B 相对于地面的加速度大小分别是a A 和a B ，木板相对于地面的加速度大小为a 1。
2131f f f ma --=⑥设在t 1时刻，B 与木板达到共同速度，设大小为v 1。
由运动学公式有101B v v a t =-⑦111v a t =⑧联立①②③④⑤⑥⑦⑧式，代入已知数据得1 1 m/s v =⑨（2）在t 1时间间隔内，B 相对于地面移动的距离为201112B B s v t a t =-⑩设在B 与木板达到共同速度v 1后，木板的加速度大小为a 2，对于B 与木板组成的体系，由牛顿第二定律有132()B f f m m a +=+⑪01A B s s s s =++⑯联立以上各式，并代入数据得0 1.9 m s =⑰ （也可用如图的速度–时间图线求解）2．（2016·四川卷）避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成，如图竖直平面内，制动坡床视为与水平面夹角为θ的斜面。
2020年高考物理计算题大汇编
高考物理计算题大汇编（四十道）1．如图甲所示，光滑平台右侧与一长为L＝2.5m的水平木板相接，木板固定在地面上，一滑块以初速度v0＝5m/s滑上木板，滑到木板右端时恰好停止。
现让木板右端抬高，如图乙所示，使木板与水平地面的夹角θ＝37°，让滑块以相同的初速度滑上木板。
不计滑块滑上木板时的能量损失，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。
求：(1)滑块与木板之间的动摩擦因数μ；(2)滑块从滑上倾斜木板到滑回木板底端所用的时间t。
2、如图所示，质量为mB＝1kg的物块B通过轻弹簧和质量为m C＝1kg的物块C相连并竖直放置在水平地面上。
系统处于静止状态，弹簧的压缩量为x0＝0.1m，另一质量为m A＝1kg的物块A从距弹簧原长位置为x0处由静止释放，A、B、C三个物块的中心在同一竖直线上，A、B相碰后立即粘合为一个整体，并以相同的速度向下运动。
已知三个物块均可视为质点，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度g＝10m/s2，空气阻力可忽略不计。
(1)求A、B相碰后的瞬间，整体共同速度v的大小。
(2)求A、B相碰后，整体以a＝5m/s2的加速度向下加速运动时，地面对物块C的支持力F N。
(3)若要A、B碰后物块C能够离开地面，则物块A由静止释放的位置距物块B的高度h 至少为多大？3．如图所示，间距为L的平行且足够长的光滑导轨由两部分组成。
倾斜部分与水平部分平滑相连，倾角为θ，在倾斜导轨顶端连接一阻值为r的定值电阻。
质量为m、电阻也为r 的金属杆MN垂直导轨跨放在导轨上，在倾斜导轨区域加一垂直导轨平面向下、磁感应强度为B的匀强磁场；在水平导轨区域加另一垂直轨道平面向下、磁感应强度也为B的匀强磁场。
闭合开关S，让金属杆MN从图示位置由静止释放，已知金属杆MN运动到水平轨道前，已达到最大速度，不计导轨电阻，且金属杆MN始终与导轨接触良好并保持跟导轨垂直，重力加速度为g。
高中物理-专题3.3 牛顿第三定律(原卷版)
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练第三部分牛顿运动定律专题3.3．牛顿第三定律一．选择题1.（2020年4月浙江三地市质检）在2020 年的春节晚会上，杂技《绽放》表演了花样飞天，如图是女演员举起男演员的一个场景，两位杂技演员处于静止状态。
下列说法正确的是A．水平地面对女演员的支持力等于两演员的重力之和B．水平地面对女演员的摩擦力水平向右C.女演员对男演员的作用力大于男演员对女演员的作用力D.女演员对男演员的作用力小于男演员对女演员的作用力2.（2020年1月浙江选考）如图所示，一对父子瓣手腕，父亲让儿子获胜。
若父亲对儿子的力记为F1，儿子对父亲的力记为F2，则A. F1>F2B.F1和F2大小相等C.F1先于F2产生D.F1后于F2产生3.（2020北京第二次学业水平考试）2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器在月球背面软着陆，这是人类制造的探测器第一次登陆月球背面．如图所示，当着陆后的“嫦娥四号”探测器静止在月球表面时，下列说法正确的是（）A. 探测器对月球表面的压力大于月球表面对探测器的支持力B. 探测器对月球表面的压力小于月球表面对探测器的支持力C. 探测器对月球表面的压力与月球表面对探测器的支持力大小相等D. 探测器对月球表面的压力与月球表面对探测器的支持力方向相同4. (2019浙江台州模拟)冰上表演刚开始时，甲、乙两人都静止不动，如图（甲）所示，随着优美的音乐响起，他们在相互猛推一下对方后分别向相反方向运动如图（乙）所示。
假定两人的冰鞋与冰面的动摩擦因数相同，甲的质量小于乙的质量，则下列说法中正确的是（）A．两人刚分开时，甲的速度比乙的速度大B．两人分开后，甲的加速度比乙的加速度大C．在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力D．在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间5.（2019湖南永州二模）如图所示，人站立在体重计上，下列说法正确的是（）A．人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力B．人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力C．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力D．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力6.（6分）（2019吉林长春四模）在班级清扫卫生的劳动中，某同学用水平方向的力推桌子，桌子没动，下列说法中正确的是（）A．桌子受到的重力和地面对桌子的支持力是一对相互作用力B．桌子对地面的压力和地面对桌子的支持力是一对平衡力C．同学推桌子的力与桌子受到的摩擦力是一对平衡力D．同学推桌子的力与同学受到的摩擦力是一对相互作用力7. （2019浙江模拟）瑜伽单脚站立用于锻炼平衡能力，若对其受力分析，下列判断正确的是（）A．支持力F的施力物体是人B．支持力F的反作用力作用在人身上C．重力G的受力物体是人D．支持力F和重力G是一对相互作用力8．(2018·新疆模拟)关于反作用力在日常生活和生产中的应用，下列说法中正确的是()A．在平静的水面上，静止着一只小船，船上有一人，人从静止开始从小船的一端走向另一端时，船向相反方向运动B．汽车行驶时，通过排气筒向后排出燃气，从而获得向前的反作用力即动力C．如图所示，是农田灌溉用的自动喷水器，当水从弯管的喷嘴喷射出来时，弯管会自动转向D．软体动物乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔，然后用力把水挤出体外，乌贼就会向相反方向游去9．(2018·海南中学高三月考)A、B、C三个物体如图所示放置，所有接触面均不光滑。
2020年高考物理主观大题精做系列-专题3 牛顿运动定律(3.4-传动带计算)
2020年高考物理主观大题精做系列-专题3 牛顿运动定律（3.4-传动带计算）主观大题精做3.4 牛顿运动定律在传送带问题中的应用一、名校模拟试题精练1．如图所示，绷紧的水平传送带足够长，始终以12m/s v =的恒定速率顺时针运行。
初速度大小为25m/s v =的小物块从与传送带等高的水平面上的A 点向左运动，经B 点滑上传送带，已知A B 、两点的距离0 2.25m x =，物块与水平面的动摩擦因数10.2μ=，物块与水平传送带的动摩擦因数20.4μ=，重力加速度210m/s g =，不考虑物块由水平面滑上传送带的能量损失。
求：（1）物块向左运动时到达B 点的速度； （2）物块在传送带上向左能达到的最远位置； （3）物块在传送带上运动过程中与传送带能否达共速。
【答案】（1）4m/s B v = （2）2m x = （3）能达到共速物块从B 点到停止，对地有：2220Ba x v =-解得：x =2 m ；（3）设物体能与传送带共速，即212m/s v v == 物块在传送带上运动时加速度大小为2224m/s a g μ==2212a x v =解得：x 1=0.5 m ，小于2 m ，所以两者共速。
2．如图所示，传送带与水平面之间的夹角为θ=30°，其上A 、B 两点间的距离为L =5 m ，传送带在电动机的带动下以v =1 m/s 的速度匀速运动，现将一质量为m =5 kg 的小物体（可视为质点）轻放在传送带的A 点，已知小物体与传送带之间的动摩擦因数32μ=，在传送带将小物体从A 点传送到B 点的过程中，求：（210m/s g =）（1）物体到达B 点时的速度的大小；（2）将物体从A 点传送到B 点，电动机的平均输出功率。
（除物体与传送带之间的摩擦能量损耗外，不计其他能量损耗） 【答案】（1）1m/s v = （2）52W P =然后物块将以1m/s v =的速度完成4.8 m 的路程，即到达B 点时速度为1 m/s 经历的时间为2 4.84.8s t v==（2）物体从A 到B 经历的时间为12 5.2s t t t =+=3．传送带被广泛应用于各行各业。
2020年高考物理计算题大汇编
高考物理计算题大汇编（四十道）1．如图甲所示，光滑平台右侧与一长为L＝2.5 m 的水平木板相接，木板固定在地面上，一滑块以初速度v0＝5 m/s滑上木板，滑到木板右端时恰好停止。
现让木板右端抬高，如图乙所示，使木板与水平地面的夹角θ＝37°，让滑块以相同的初速度滑上木板。
不计滑块滑上木板时的能量损失，取重力加速度g＝10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。
求：(1)滑块与木板之间的动摩擦因数μ；(2)滑块从滑上倾斜木板到滑回木板底端所用的时间t。
2、如图所示，质量为m B＝1 kg 的物块B 通过轻弹簧和质量为m C＝1 kg的物块C 相连并竖直放置在水平地面上。
系统处于静止状态，弹簧的压缩量为x0＝0.1 m，另一质量为m A＝1 kg 的物块A 从距弹簧原长位置为x0处由静止释放，A、B、C 三个物块的中心在同一竖直线上，A、B 相碰后立即粘合为一个整体，并以相同的速度向下运动。
已知三个物块均可视为质点，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度g＝10 m/s2，空气阻力可忽略不计。
(1)求A、B 相碰后的瞬间，整体共同速度v的大小。
(2)求A、B 相碰后，整体以a＝5 m/s2的加速度向下加速运动时，地面对物块C 的支持力F N。
(3)若要A、B 碰后物块C 能够离开地面，则物块A 由静止释放的位置距物块B 的高度h至少为多大？3．如图所示，间距为L 的平行且足够长的光滑导轨由两部分组成。
倾斜部分与水平部分平滑相连，倾角为θ，在倾斜导轨顶端连接一阻值为r 的定值电阻。
质量为m、电阻也为r 的金属杆MN 垂直导轨跨放在导轨上，在倾斜导轨区域加一垂直导轨平面向下、磁感应强度为B 的匀强磁场；在水平导轨区域加另一垂直轨道平面向下、磁感应强度也为B 的匀强磁场。
闭合开关S，让金属杆MN 从图示位置由静止释放，已知金属杆MN 运动到水平轨道前，已达到最大速度，不计导轨电阻，且金属杆 MN 始终与导轨接触良好并保持跟导轨垂直，重力加速度为 g 。
高中物理-专题三第2课时 动力学和能量观点的综合应用
第2课时动力学和能量观点的综合应用高考题型1多运动过程问题1.运动模型多运动过程通常包括匀变速直线运动、平抛运动、圆周运动或者是一般的曲线运动。
在实际问题中通常是两种或者多种运动的组合。
2.基本规律运动学的基本规律、牛顿运动定律、圆周运动的知识和动能定理。
3.分析技巧(1)多个运动过程的组合实际上是多种物理规律和方法的综合应用，分析这种问题时应注意要独立分析各个运动过程，而不同过程往往通过连接点的速度建立联系，有时对整个过程应用能量的观点解决问题会更简单。
(2)如果涉及加速度、时间和受力的分析和计算，一般应用动力学方法；如果只涉及位移、功和能量的转化问题，通常采用动能定理分析。
【例1】(2021·全国甲卷，24)如图1，一倾角为θ的光滑斜面上有50个减速带(图中未完全画出)，相邻减速带间的距离均为d，减速带的宽度远小于d；一质量为m的无动力小车(可视为质点)从距第一个减速带L处由静止释放。
已知小车通过减速带损失的机械能与到达减速带时的速度有关。
观察发现，小车通过第30个减速带后，在相邻减速带间的平均速度均相同。
小车通过第50个减速带后立刻进入与斜面光滑连接的水平地面，继续滑行距离s后停下。
已知小车与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。
图1(1)求小车通过第30个减速带后，经过每一个减速带时损失的机械能；(2)求小车通过前30个减速带的过程中在每一个减速带上平均损失的机械能；(3)若小车在前30个减速带上平均每一个损失的机械能大于之后每一个减速带上损失的机械能，则L应满足什么条件？答案(1)mgd sin θ(2)mg（29d＋L）sin θ－μmgs30(3)L>d＋μs sin θ解析(1)设小车通过第30个减速带后，经过每一个减速带时损失的机械能为ΔE，由小车通过第30个减速带后，在相邻减速带间的平均速度均相同，可知小车通过每一个减速带时重力势能的减少量等于经过减速带损失的机械能，即ΔE＝mgd sin θ①(2)设小车通过前30个减速带的过程中在每一个减速带上平均损失的机械能为ΔE0，对小车从静止开始到进入水平面停止，由动能定理有mg(49d＋L)sin θ－30ΔE0－20ΔE－μmgs＝0－0②联立①②解得ΔE0＝mg（29d＋L）sin θ－μmgs30③(3)要使ΔE0>ΔE，有mg（29d＋L）sin θ－μmgs30>mgd sin θ④解得L>d＋μssin θ。
2020年高考物理真题计算题汇编(附解析)
2020年高考物理真题计算题集锦1.（2020·新课标Ⅲ）如图，相距L=11.5m的两平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相接。
传送带向右匀速运动，其速度的大小v可以由驱动系统根据需要设定。
质量m=10 kg 的载物箱（可视为质点），以初速度v0=5.0 m/s自左侧平台滑上传送带。
载物箱与传送带间的动摩擦因数μ= 0.10，重力加速度取g =10m/s2。
（1）若v=4.0 m/s，求载物箱通过传送带所需的时间；（2）求载物箱到达右侧平台时所能达到的最大速度和最小速度；（3）若v=6.0m/s，载物箱滑上传送带后，传送带速度突然变为零。
求载物箱从左侧平台向右侧平台运动的过程中，传送带对它的冲量。
2.（2020·新课标Ⅱ）如图，一竖直圆管质量为M，下端距水平地面的高度为H，顶端塞有一质量为m的小球。
圆管由静止自由下落，与地面发生多次弹性碰撞，且每次碰撞时间均极短；在运动过程中，管始终保持竖直。
已知M =4m，球和管之间的滑动摩擦力大小为4mg, g为重力加速度的大小，不计空气阻力。
（1）求管第一次与地面碰撞后的瞬间，管和球各自的加速度大小；（2）管第一次落地弹起后，在上升过程中球没有从管中滑出，求管上升的最大高度；（3）管第二次落地弹起的上升过程中，球仍没有从管中滑出，求圆管长度应满足的条件。
3.（2020·新课标Ⅱ）如图，在0≤x≤h，区域中存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B的大小可调，方向不变。
一质量为m，电荷量为q（q>0）的粒子以速度v0从磁场区域左侧沿x轴进入磁场，不计重力。
（1）若粒子经磁场偏转后穿过y轴正半轴离开磁场，分析说明磁场的方向，并求在这种情况下磁感应强度的最小值B m；（2）如果磁感应强度大小为，粒子将通过虚线所示边界上的一点离开磁场。
求粒子在该点的运动方向与x轴正方向的夹角及该点到x轴的距离。
4.（2020·新课标Ⅰ）我国自主研制了运-20重型运输机。
2020(人教版)高考物理复习 计算题专练 电磁感应(含答案解析)
2020(人教版)高考物理复习计算题专练电磁感应1.如图甲所示，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=37°角固定，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度B=1 T．质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r.现从静止释放杆ab，测得最大速度为v m.改变电阻箱的阻值R，得到v m与R的关系如图乙所示．已知导轨间距L=2 m，重力加速度g取10 m/s2，轨道足够长且电阻不计．(1)杆ab下滑过程中，判断感应电流的方向．(2)求R=0时，闭合电路中的感应电动势E的最大值．(3)求金属杆的质量m和阻值r.感线垂直，如图乙所示．求：Δ(1)磁感应强度的变化率3.轻质细线吊着一质量为m=0.42 kg、边长为l=1 m、匝数n=10的正方形线圈,其总电阻为r=1 Ω。
在线圈的中间位置以下区域分布着磁场,如图甲所示。
磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示,整个过程线圈不翻转,重力加速度g取10 m/s2。
(1)判断线圈中产生的感应电流的方向是顺时针还是逆时针;(2)求线圈的电功率;(3)求在t=4 s时轻质细线上的拉力大小。
4.如图甲所示,在水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布,方向垂直于水平面向下,磁感应强度沿y轴方向没有变化,沿x轴方向B与x成反比,如图乙所示。
顶角θ=45°的光滑金属长导轨MON固定在水平面内,ON与x轴重合,一根与ON垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨向右滑动,导体棒在滑动过程中始终与导轨接触,且与x轴垂直。
已知t=0时,导体棒位于顶点O处,导体棒的质量为m=1 kg,回路接触点总电阻恒为R=0.5 Ω,其余电阻不计。
回路电流I与时间t的关系如图丙所示,图线是过原点的直线。
求:(1)t=2 s时回路的电动势E;(2)0~2 s时间内流过回路的电荷量q和导体棒的位移x1;(3)导体棒滑动过程中水平外力F的瞬时功率P(单位:W)与横坐标x(单位:m)的关系式。
2020届高考物理计算题复习《整体法和隔离法在平衡问题中的应用》(解析版)
《整体法和隔离法在平衡问题中的应用》一、计算题1.如图所示，两根相同的轻弹簧、，劲度系数，弹簧原长悬挂的重物的质量分别为，若不计弹簧质量，取，则平衡时弹簧、的长度分别为多少？均不超过弹簧的弹性限度2.如图所示，两个用轻弹簧相连的位于光滑水平面上的物块A、B，质量分别为和，在拉力F的作用下一起向右作匀加速运动。
求：两个物块一起运动的加速度大小；某时刻撒去拉力B，求该时刻两个物块的加速度大小。
3.把质量为2kg的物体A放到倾角为的斜面上，如图所示。
已知物体A与斜面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
通过计算判断图中物体A处于运动状态还是静止状态。
现用细线系住物体A，并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮，另一端系住物体B，如图所示。
若要使A在斜面上保持静止，物体B质量的范围是多少？4.如图所示，放在粗糙斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态，轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻质弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点轻质弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OC段与竖直方向的夹角，斜面倾角，物块A 和B的质量分别为，，弹簧的劲度系数为，重力加速度求弹簧的伸长量x；物块A受到的摩擦力f的大小和方向．5.如图所示，两根相同的轻弹簧、，劲度系数分别为，，悬挂重物的质量分别为和，若不计弹簧质量，取，则平衡时弹簧、的伸长量分别为多少？6.如图所示，质量为的物体A压在放于地面上的竖直轻弹簧上，上端与轻弹簧相连，轻弹簧上端与质量为的物体B相连，物体B通过轻绳跨过光滑的定滑轮与轻质小桶P相连，A、B均静止．现缓慢地向小桶P内加入细砂，当弹簧恰好恢复原长时，小桶一直未落地求：小桶P内所加入的细砂质量；小桶在此过程中下降的距离．7.如图所示，质量为M的半球体放在粗糙水平地面上，细绳一端固定在天花板上，另一端拴住质量为m的可视为质点的光滑小球，小球置于半球体上的A点，细绳与半球体恰好相切，半径OA与水平面的夹角，M、m都处于静止状态，当地重力加速度大小为g。
2020年高考物理真题分类汇编专题3 牛顿运动定律
F NFf G1．（2012 上海卷）．如图， 光滑斜面固定于水平面，滑块A 、B 叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A 上表面水平.则在斜面上运动时，B 受力的示意图为（ ）答案：A专题 3 牛顿运动定律F（A ）（B ） （）（）解析：对于 A 、B 整体，根据牛顿第二定律可知共同沿斜面下滑的加速度为 a=gsin θ，隔离滑块 B ，由于摩擦力只能与接触面相切，所以 CD 错；由于 B 有水平向左的加速度分量， 所以 A 对 B 的摩擦力必须水平向左，即 A 正确.2．（2012 北京高考卷）摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米．电梯的简化模型如图所示．考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度 a 是随时间 t 变化的，已知电梯在 t =0 时由静止开始上升，a ─t 图像如图所示．电梯总质量 m =2.0×103kg ．忽略一切阻力，重力加速度 g 取 10m/s 2．（1） 求电梯在上升过程中受到的最大拉力 F 1 和最小拉力 F 2；（2）类比是一种常用的研究方法．对于直线运动，教科书中讲解了由υ─t 图像求位移的方法．请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图 2 所示 a ─t 图像，求电梯在第 1s 内的速度改变量Δυ1 和第 2s 末的速率υ2；B AF NGF Nf F fG F NF fG（3）求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率P；再求在0─11s 时间内，拉力和重力对电梯所做的总功W．解析:（1）由牛顿第二定律，有F-mg= ma由a─t 图像可知，F1和F2对应的加速度分别是a1=1.0m/s2，a2=-1.0m/s2F1= m(g+a1)=2.0×103×(10+1.0)N=2.2×104NF2= m(g+a2)=2.0×103×(10-1.0)N=1.8×104N（2）类比可得，所求速度变化量等于第1s 内a─t 图线下的面积Δυ1=0.50m/s同理可得，Δυ2=υ2-υ0=1.5m/sυ0=0，第2s 末的速率υ2=1.5m/s（3）由a─t 图像可知，11s~30s 内速率最大，其值等于0~11s 内a─t 图线下的面积，有υm=10m/s此时电梯做匀速运动，拉力F 等于重力mg，所求功率P=Fυm=mg υm=2.0×103×10×10W=2.0×105W1 mυ2-0= 1 ×2.0×103×102J=1.0×105J由动能定理，总功W=E k2-E k1=2 m23．（2012 ft东卷）．将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v t 图像如图所示.以下判断正确的是A.前3s 内货物处于超重状态B . 最后 2s 内货物只受重力作用C . 前 3s 内与最后 2s 内货物的平均速度相同D . 第 3s 末至第 5s 末的过程中，货物的机械能守恒答案：AC解析：由 v —t 图像可知前 3 s 内，a=△v/△t=2 m/s 2 ，货物具有向上的加速度，故处于超重状态，选项 A 正确；最后 2 s 内加速度 a ′=△v/△t= -3 m/s 2 ，小于重力加速度，故吊绳拉力不为零，选项 B 错误；根据 v’=v/2=3 m/s 可知选项 C 正确；第 3 s 末至第 5 s 末的过程中，货物匀速上升，货物机械能增加，选项 D 错误.4．（2012 四川卷）．如图所示，劲度系数为 k 的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为 m 的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变.用水平力，缓慢推动物体， 在弹性限度内弹簧长度被压缩了 x 0，此时物体静止.撤去 F 后，物体开始向左运动，运动的最大距离为 4x 0.物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为 g .则A . 撤去 F 后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动B . 撤去 F 后，物体刚运动时的加速度大小为kx 0- gmC .物体做匀减速运动的时间为 2D .物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为mg (x 0 -答案：BDmg ) k解析：根据牛顿第二定律可得 kx-μmg=ma ，即 a=（kx-μmg ）/m ，当 kx>μmg 时，随着形变量 x 的减小，加速度 a 将减小；当 kx<μmg 时，随着形变量 x 的减小，加速度 a 将增大，则撤去 F 后，物体刚运动时的加速度为 a=(kx0)/m-μg ，物体先做加速度逐渐减小的加速直线运动，当 kx=μmg （a=0）时，物体的速度最大，然后做加速度增大的减速直线运动，最后x 0g6x 0g当物体与弹簧脱离后做加速度为 a=μg 的匀减速直线运动，故 A 选项错误，B 选项正确； 物体脱离弹簧后做加速度为 a=μg 的匀减速直线运动，根据匀变速直线运动的规律可得 3x0=1/2*μgt 2，解得 t=，故 C 选项错误；根据功的计算式可得，物体开始向左端运动到速度最大的过程中滑动摩擦力做功为 W=-μmgx ′，又 x ′=x0-μmg/k ，解得 W=-μmg(x0-μmg/k)，即克服滑动摩擦力做功为 μmg(x0-μmg/k) ，故 D 选项正确.5．(2012 全国新课标).伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础.早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.没有力作用，物体只能处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动答案：AD解析：惯性是物体本身的一种属性，是抵抗运动状态变化的性质.A 正确 C 错误.没有力作用物体可能静止也可能匀速直线运动，B 错 D 正确.6．（2012 安徽卷）.如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度 a 沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一竖直向下的恒力 F ，则 ( ) A. 物块可能匀速下滑B. 物块仍以加速度 a 匀加速下滑C. 物块将以大于 a 的加速度匀加速下滑D. 物块将以小于 a 的加速度匀加速下滑答案：C解析：未加恒力F 时，由牛顿第二定律知a = mgsin-m g cos，而加上F 后，a'= (g +F)(mg sin+mg cos) ，即a'>a ，C 正确. m7．(2012 全国新课标)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）.设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ.（1）若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小.（2）设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ.已知存在一临界角θ0，若θ≤θ0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动.求这一临界角的正切tanθ0.答案：（1）F =sin-cos mg了（2）tan=解析：（1）设该同学沿拖杆方向用大小为F 的力推拖把，将推拖把的力沿竖直和水平分解，按平衡条件有F cos+mg =N ① F sin=f ②式中N 与f 分别为地板对拖把的正压力和摩擦力.按摩擦定律有f =N③联立①②③式得F = mg ④sin-cos（2）若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应用f sin ≤N⑤mg这时，①式仍满足，联立①⑤式得sin -cos ≤⑥F现考察使上式成立的θ角的取值范围，注意到上式右边总是大于零，且当 F 无限大时极限为零，有sin -cos ≤0 ⑦使上式成立的角满足θ≤θ0，这里是题中所定义的临界角，即当θ≤θ0 时，不管沿拖杆方 向用多大的力都推不动拖把.临界角的正切值为 tan 0 =⑧8．（2012 上海卷）如图，将质量 m ＝0.1kg 的圆环套在固定的水平直杆上.环的直径略大于杆的截面直径.环与杆间动摩擦因数＝0.8.对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹 角＝53︒的拉力F ，使圆环以a ＝4.4m/s 2的加速度沿杆运动，求F 的大小.（取sin53︒＝0.8，cos53︒＝0.6，g ＝10m/s 2）.解析：令 F sin53︒＝mg ，F ＝1.25N ，当 F ＜1.25N 时，杆对环的弹力向上，由牛顿定律 F cos －F N ＝ma ，F N ＋F sin ＝mg ，解得 F ＝1N ，当 F ＞1.25N 时，杆对环的弹力向下，由牛顿定律 F cos －F N ＝ma ，F sin ＝mg ＋F N ，解得 F ＝9N ，9．（2012 安徽卷）Ⅰ.（10 分）图 1 为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图.砂和砂桶的总质量为 m ，小车和砝码的总质量为 M .实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.小车、砝码、打点计(1) 试验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一滑轮的高度，使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是A . 将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节 m 的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.B . 将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.F□ □□ □●接 交 砂、砂流C . 将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动.(2) 实验中要进行质量 m 和 M 的选取，以下最合理的一组是A. M =200g , m =10 g 、15 g 、20 g 、25 g 、30 g 、40 gB. M =200g , m =20 g 、40 g 、60 g 、80 g 、100 g 、120 gC. M =400g , m =10 g 、15 g 、20 g 、25 g 、30 g 、40 gD. M =400g , m =20 g 40 g 、60 g 、80 g 、100 g 、120 g（3） 图2 是试验中得到的一条纸带， A 、 B 、C 、 D 、 E 、 F 、G 为7 个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为 s AB=4.22cm 、 s BC =4.65 cm 、 s CD =5.08 cm 、 s DE =5.49 cm 、 s EF =5.91 cm 、 s FG =6.34 cm .已知打点计时器的工作效率为 50 Hz,则小车的加速度a = m/s 2（结果保留 2 位有效数字）.Ⅰ答案：（1）B ；(2)C ；（3）0.42解析：要使砂和砂桶的重力 mg 近似等于小车所受合外力，首先要平衡摩擦力，然后还要满足 m ＜＜M.而平衡摩擦，不需挂砂桶，但要带纸带，故（1）选 B ，（2）选 C.（3）用逐差 法a =s DE + s EF + s FG - s AB - s BC - s CD9T 2，求得a = 0.42m / s 2.10．（2012 安徽卷）质量为0.1 kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的v -t 图象如图所示.球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4. 该球受到的空气阻力大小恒为f ，取g =10 m/s2, 求：（1）弹性球受到的空气阻力f 的大小；（2）弹性球第一次碰撞后反弹的高度h .解析：(1)由v—t 图像可知:小球下落作匀加速运动，a =∆v∆t= 8m / s 2由牛顿第二定律得：mg -f =maf =m(g +a) = 0.2N解得(2)由图知：球落地时速度v = 4m / s ，则反弹时速度v'=3v = 3m / s 4设反弹的加速度大小为a＇，由动能定理得- (mg + f)h = 0 -1mv'2 2解得h = 0.375m11（2012 江苏卷）．将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比，下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a 与时间t 关系图象，可能正确的是答案：C解析：加速度a =g +小得越慢，所以选C. kv，随着v 的减小，a 减小，但最后不等于0.加速度越小，速度减m12．（2012 江苏卷）．如图所示，一夹子夹住木块，在力F 作用下向上提升，夹子和木块的质量分别为m、M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦有均为f，若木块不滑动，力F 的最大值是2 f (m + M )A．B．M2 f (m + M ) 2 f (m + M )m2 f (m + M )C．-M (m + M )g D．M+ (m + M )g答案：A解析：整体法Fm - (M +m)g =mam，隔离法，对木块，2 f -Mg =Mam，解得F =2 f (m +M ).m M13.（2012 重庆卷）某校举行托乒乓球跑步比赛，赛道为水平直道，比赛距离为S，比赛时，某同学将球置于球拍中心，以大小a 的加速度从静止开始做匀加速运动，当速度达到v0时，再以v0做匀速直线运动跑至终点.整个过程中球一直保持在球中心不动.比赛中，该同学在匀速直线运动阶级保持球拍的倾角为θ0，如题图所示.设球在运动过程中受到的空气阻力与其速度大小成正比，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为m，重力加速度为g⑴空气阻力大小与球速大小的比例系数k⑵求在加速跑阶段球拍倾角θ随球速v 变化的关系式⑶整个匀速跑阶段，若该同学速率仍为v0，而球拍的倾角比θ0大了β并保持不变，不计球在球拍上的移动引起的空气阻力的变化，为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r 的下边沿掉落，求β应满足的条件.解析：⑴在匀速运动阶段有，mg tan0 =kv得k =mg tan0 v 0⑵加速阶段，设球拍对球的支持力为N '，有N 'sin-kv =maN 'cos=mg得tan=a g +v tan0 v 0⑶以速度v0匀速运动时，设空气的阻力与重力的合力为F，有F =mg cos球拍倾角为+时，空气阻力与重力的合力不变，设球沿球拍面下滑的加速度大小为a'，有F sin =ma'设匀速跑阶段所用时间为t，有t =s v0 -v2a球不从球拍上掉落的条件1a't 2≤r 2得sin ≤ 2r cos0⎛s v ⎫2g ⎝v0 -0 ⎪ 2a ⎭14．（2013 高考上海物理第6 题）秋千的吊绳有些磨损.在摆动过程中，吊绳最容易断裂的时候是秋千(A)在下摆过程中(B)在上摆过程中(C)摆到最高点时(D)摆到最低点时答案：D解析：当秋千摆到最低点时吊绳中拉力最大，吊绳最容易断裂，选项D 正确.15. （2013 全国新课标理综II 第14 题）一物块静止在粗糙的水平桌面上.从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用.假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以a 表示物块的加速度大小，F 表示水平拉力的大小.能正确描述F 与a 之间关系的图象是答案：C解析：设物体所受滑动摩擦力为f，在水平拉力F 作用下，物体做匀加速直线运动，由牛顿第二定律，F-f=ma，F= ma+f，所以能正确描述F 与a 之间关系的图象是C，选项C 正确ABD 错误.16．（2013 高考浙江理综第19 题）如图所示，总质量为460kg 的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2，当热气球上升到180m 时，以5m/s 的速度向上匀速运动.若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g=10m/s2 .关于热气球，下列说法正确的是A．所受浮力大小为4830NB．加速上升过程中所受空气阻力保持不变C．从地面开始上升10s 后的速度大小为5m/sD．以5m/s 匀速上升时所受空气阻力大小为230N答案：AD解析：热气球离开地面后地面后做加速度逐渐减小的加速运动，对热气球从地面刚开始竖直上升时，由牛顿第二定律，F-mg=ma，解得所受浮力大小为4830N，选项A 正确.加速上升过程中所受空气阻力逐渐增大，选项B 错误.由于做加速度逐渐减小的加速运动，热气球从地面开始上升10s 后的速度小于5m/s，选项C 错误.由平衡条件可得，F-mg-f=0，以5m/s 匀速上升时所受空气阻力大小为f=F-mg=4830N -4600N =230N，选项D 正确.17．（2013 高考安徽理综第14 题）如图所示，细线的一端系一质量为m 的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行.在斜面体以加速度a 水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T 和斜面的支持力为F N 分别为（重力加速度为g）A.T=m (gsinθ+ acosθ)，F N= m(gcosθ- asinθ)B.T=m(gsinθ+ acosθ) ，F N= m(gsinθ- acosθ)C.T=m(acosθ- gsinθ) ，F N= m(gcosθ+ asinθ)D.T=m(asinθ- gcosθ) ，F N= m(gsinθ+ acosθ)答案：A解析：将绳子的拉力T 和斜面弹力F N分解为水平方向和竖直方向T cosθ-F N sinθ=ma①T sinθ-F N cosθ=mg②联立两式解方程组，得T=m(gsinθ+ acosθ) ，F N= m(gcosθ- asinθ)，选项A 正确；18.（15 分）（2013 高考ft东理综第22 题）如图所示，一质量m=0.4kg 的小物块，以v0=2m/s 的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F 作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t=2s 的时间物块由A 点运动到B 点，A、B 之间的距离L=10m.已知斜面倾角θ=30o，物块与斜面之间3的动摩擦因数= .重力加速度g 取10 m/s2.3（1）求物块加速度的大小及到达B 点时速度的大小.（2）拉力F 与斜面的夹角多大时，拉力F 最小？拉力F 的最小值是多少？解析：（1）设物块加速度的大小为a，到达B 点时速度的大小为v，由运动学公式得：1L= v0t+ at2，①23 2 3 13 3 v= v 0+at ， ②联立①②式，代入数据解得：a=3m/s 2，③v=8m/s.④（2）设物块所受支持力为 F N ，所受摩擦力为 F f ，拉力与斜面之间的夹角为α.受力分析如图所示.由牛顿第二定律得：Fcos α-mgsin θ-F f =ma ， ⑤ Fsin α+F N -mgcos θ=0， ⑥又 F f =μF N . ⑦mg (sin+ cos ) + ma联立解得：F=.⑧cos+sin由数学知识得：cos α+ sin α=sin(60°+α)， ⑨ 33由⑧⑨式可知对应的 F 最小值的夹角α=30°⑩联立③⑧⑩式，代入数据得 F 的最小值为：Fmin=N.519. （2013 全国新课标理综 II 第 25 题）（18 分）一长木板在水平面上运动，在 t=0 时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度---时间图象 如图所示.已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦， 物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上，取重 力加速度的大小 g=10m/s 2，求：（1） 物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数.（2）从t=0 时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小.解析：（1）从t=0 时开始，木板与物块之间的摩擦力使物块加速，使木板减速，次过程一直持续到物块和木板具有共同速度为止.由图可知，在t1=0.5s 时，物块和木板的速度相同，设t=0 到t=t1时间间隔内，物块和木板的加速度分别为a1和a2，则a1= v1/ t1，①a2=(v0- v1)/ t1，②式中v0=5m/s，v1=1m/s 分别为木板在t=0、t=t1时速度的大小.设物块和木板的质量为m，物块和木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2，由牛顿第二定律得：μ1mg=ma1，③(μ1+2μ2)mg=ma2，④联立①②③④式解得：μ1=0.20，⑤μ2=0.30.，⑥（2）在t1 时刻后，地面对木板的摩擦力阻碍木板运动.物块与木板之间的摩擦力改变方向. 设物块与木板之间的摩擦力大小为f，物块和木板的加速度大小分别为a1’和a2’，则由牛顿第二定律得：f=m a1’，⑦2μ2mg-f=ma2’. ⑧假设f<μ1mg.则a1’=a2’.由⑤⑥⑦⑧式得f=μ2mg>μ1mg，与假设矛盾，故f=μ1mg⑨由⑦⑨式知，物块加速度大小a1’=a1.物块的v---t 图象如图中点划线所示.由运动学公式可推知，物块和木板相对于地面的运动距离分别为：v 2 - 2aL 0 v -22 (m + M )gL0 Mv 2s 1=2× 1，⑩2a 1v + v v 2s 2= 01t 1+ 1 ，⑾22a 2 '物块相对于木板位移的大小为 s= s 2- s 1.⑿ 联立①⑤⑥⑧⑨⑩⑾⑿解得：s=1.125m.20 时时块与⑨⑩⑨⑩②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩20．（2013 高考上海物理第 31 题）(12 分)如图，质量为 M 、长为 L 、高为 h 的矩形滑块置于水平地面上，滑块与地面间动摩擦因数为μ；滑块上表面光滑，其右端放置一个质量为 m 的小球.用水平外力击打滑块左端，使其在极短时间内获 得向右的速度 v 0，经过一段时间后小球落地.求小球落地时距滑块左端的水平距离.解析：滑块上表面光滑，小球水平方向不受力的作用，故当滑块的左端到达小球正上方这段时间内，小球速度始终为零，则对于滑块：(m + M )ga=,Mv 1= = .当滑块的左端到达小球正上方后，小球做自由落体运动，落地时间 t=滑块的加速度 a’=μg①若此时滑块的速度没有减小到零，在 t 时间内滑块向右运动的距离为：2h gv -2 2 ( 0 m+ M )gL M2h g1s=v t- 1 a’t 2= 21- μg (2)2= -μh.v 2 v 2m + M②若在 t 时间内滑块已经停下来，则：s ‘=1 = 0 - L.2a ' 2gM21.(2013 高考江苏物理第 14 题)（16 分）如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小， 几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验. 若砝码和纸板的质量分别为 m 1 和 m 2 ，各接触面间的动摩擦因数均为μ. 重力加速度为 g.（1） 当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；（2） 要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；（3） 本实验中， m 1 =0.5kg ，m 2 =0.1kg ， μ=0.2，砝码与纸板左端的距离 d=0.1m ，取g=10m/s 2. 若砝码移动的距离超过l =0.002m ，人眼就能感知. 为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？解: (1)砝码对纸板的摩擦力 f 1 = m 1 g桌面对纸板的摩擦力 f 2 = (m 1 + m 2 )gf = f 1 + f 2解得f = (2m 1 + m 2 )g(2) 设砝码的加速度为 a 1 ,纸板的加速度为a 2 ,则f 1 = m 1a 1F - f 1 - f 2 = m 2a 2发生相对运动 a 2 > a 1解得F > 2(m 1 + m 2 )g(3) 纸板抽出前,砝码运动的距离 x 1 =1 a 1t 2纸板运动的距离 d + x = 1a t 22 112 2 1v - 2 2 ( 0m + M )gL M2h g 2h g纸板抽出后，砝码在桌面上运动的距离x =1a t 2 l =x +x2 23 2 1 2d由题意知a1 =a3 , a1t1 =a3t2解得F=2[m1+(1+l)m2]g代入数据得F=22.4N.2.（2013 高考天津理综物理第10 题）(16 分）质量为m=4kg 的小物块静止于水平地面上的A 点，现用F=10N 的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B 点，A、B 两点相距x=20m，物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,g 取10m/s2,，求：(l）物块在力F 作用过程发生位移x l的大小：(2）撤去力F 后物块继续滑动的时间t.解析：（1）设物块受到的滑动摩擦力为F1，则F1=μmg根据动能定理，对物块由A 到B 的整个过程，有：Fx1-F1x=0.代入数据解得：x1=16m.（2）设刚撤去力F 时物块的速度为v，此后物块的加速度为a，滑动的位移为x2，则x2=x- x1.由牛顿第二定律得：F1=ma，由匀变速直线运动规律得，v2=2ax2，以物块运动方向为正方向，由动量定理，得-F1t=0-mv，代入数据解得：t=2s.23．[2014·新课标全国卷Ⅰ] 如图所示，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态．现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)．与稳定在竖直位置时相比，小球的高度( )A．一定升高B．一定降低C．保持不变D．升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定答案：A解析：本题考查了牛顿第二定律与受力分析．设橡皮筋原长为l0，小球静止时设橡皮mg，加速时，设橡筋伸长x1，由平衡条件有kx1＝mg，小球距离悬点高度h＝l0＋x1＝l0＋k皮筋与水平方向夹角为θ，此时橡皮筋伸长x2，小球在竖直方向上受力平衡，有kx2sinθ＝mgmg，小球距离悬点高度h′＝(l0＋x2)sinθ＝l0sinθ＋，因此小球高度升高了．k24.[2014·北京卷] 应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出．对此现象分析正确的是( )A．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度答案：D解析：本题考查牛顿第二定律的动力学分析、超重和失重．加速度向上为超重向下为失重，手托物体抛出的过程，必定有一段加速过程，即超重过程，从加速后到手和物体分离的过程中，可以匀速也可以减速，因此可能失重，也可能既不超重也不失重，A、B 错误．手与物体分离时的力学条件为：手与物体之间的压力N＝0，分离后手和物体一定减速，物体减速的加速度为g，手减速要比物体快才会分离，因此手的加速度大于g，C 错误，D 正确．25.[2014·北京卷] 伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O 点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是( )A.如果斜面光滑，小球将上升到与O 点等高的位置B.如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小答案：A解析：本题考查伽利略理想实验．选项之间有一定的逻辑性，题目中给出斜面上铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料，小球的位置逐渐升高，不难想象，当斜面绝对光滑时，小球在斜面上运动没有能量损失，可以上升到与O 点等高的位置，这是可以得到的直接结论，A 正确，B、C、D 尽管也正确，但不是本实验得到的直接结论，故错误．26．[2014·福建卷Ⅰ]如下图所示，滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零．对于该运动过程，若用h、s、v、a 分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小，t表示时间，则下列图像中能正确描述这一运动规律的是( )A BC D答案：B解析：设滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，斜面倾角为θ，滑块在表面粗糙的固定斜面上下滑时做匀减速直线运动，加速度不变，其加速度的大小为a＝μg cosθ－g sinθ，故D 项错误；由速度公式v＝v0－at 可知，vt 图像应为一条倾斜的直线，故C 项错误；由位1 1 移公式s＝v0t－at2可知，B 项正确；由位移公式及几何关系可得h＝s sinθ＝(v0t －at 2)2 2sinθ，故A 项错误．27．[2014·江苏卷] 如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上．A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数1为2 μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.现对A 施加一水平拉力F，则( ) A．当F＜2μmg时，A、B都相对地面静止5 1B.当F＝μmg时，A的加速度为μg2 3C.当F＞3μmg时，A相对B滑动1D.无论F 为何值，B 的加速度不会超过μg2答案：BCD解析：设B对A的摩擦力为f1，A对B的摩擦力为f2，地面对B的摩擦力为f3，由牛3 顿第三定律可知f1与f2大小相等，方向相反，f1和f2的最大值均为2μmg，f3的最大值为2 3μmg.故当0<F≤ μmg时，A、B均保持静止；继续增大F，在一定范围内A、B将相对静止2以共同的加速度开始运动，设当A、B 恰好发生相对滑动时的拉力为F′，加速度为a′，则3对A，有F′－2μmg＝2ma′，对A、B整体，有F′－μmg＝3ma′，解得F′＝3μmg，故23当 μmg <F ≤3μmg 时，A 相对于 B 静止，二者以共同的加速度开始运动；当 F >3μmg 时，A 25相对于 B 滑动．由以上分析可知 A 错误，C 正确．当 F ＝ μmg 时，A 、B 以共同的加速度开2 3 μ g始运动，将 A 、B 看作整体，由牛顿第二定律有 F － μmg ＝3ma ，解得 a ＝ ，B 正确．对 B2 33 1 1来说，其所受合力的最大值 F m ＝2μmg －2μmg ＝2μmg ，即 B 的加速度不会超过2μg ，D 正确．28．[2014·四川卷] 如图所示，水平传送带以速度 v 1 匀速运动，小物体 P 、Q 由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t ＝0 时刻 P 在传送带左端具有速度 v 2，P 与定滑轮间的绳水平，t ＝t 0 时刻 P 离开传送带．不计定滑轮质量和滑轮与绳之间的摩擦，绳足够长．正确描述小物体 P 速度随时间变化的图像可能是( )ABCD答案：BC解析： 若 P 在传送带左端时的速度 v 2 小于 v 1，则 P 受到向右的摩擦力，当 P 受到的摩擦力大于绳的拉力时，P 做加速运动，则有两种可能：第一种是一直做加速运动，第二种是先做加速度运动，当速度达到 v 1 后做匀速运动，所以 B 正确；当 P 受到的摩擦力小于绳的拉力时，P 做减速运动，也有两种可能：第一种是一直做减速运动，从右端滑出；第二种是先做减速运动再做反向加速运动，从左端滑出．若 P 在传送带左端具有的速度 v 2 大于 v 1， 则小物体 P 受到向左的摩擦力，使 P 做减速运动，则有三种可能：第一种是一直做减速运动， 第二种是速度先减到 v 1，之后若 P 受到绳的拉力和静摩擦力作用而处于平衡状态，则其以速度 v 1 做匀速运动，第三种是速度先减到 v 1，之后若 P 所受的静摩擦力小于绳的拉力，则P 将继续减速直到速度减为 0，再反向做加速运动并且摩擦力反向，加速度不变，从左端滑出，所以 C 正确．29．[2014·重庆卷] 以不同的初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一个物体所受空气阻力大小与物体的速率成正比，下列分别用虚线和实线描述两物体运动的 v t 图像可能正确的是( )。
2020高考物理二轮复习题型归纳与训练%E3%80%80专题三 牛顿运动定律及应用(含解析)
2020高考物理二轮复习题型归纳与训练专题三 牛顿运动定律及应用题型一 动力学的两类基本问题【典例1】某同学用位移传感器研究木块在斜面上的滑动情况，装置如图．已知斜面倾角θ＝37°.他使木块以初速度v 0沿斜面上滑，并同时开始记录数据，绘得木块从开始上滑至最高点，然后又下滑回到出发处过程中的x －t 图线如图(b)所示．图中曲线左侧起始端的坐标为(0,1.4)，曲线最低点的坐标为(0.5,0.4)．重力加速度g 取10 m/s 2.求：(1)木块上滑时的初速度v 0和上滑过程中的加速度a ；(2)木块与斜面间的动摩擦因数μ；(3)木块滑回出发点时的速度v t .【答案】(1)4 m/s －8 m/s 2 (2)0.25 (3)2 2 m/s【解析】(1)木块匀减速上滑，由图象得到：末速度v ＝0，位移x ＝1.4 m －0.4 m ＝1.0 m ，时间为t ＝0.5 s ；根据位移时间公式，有：x ＝v 0t ＋12at 2； 根据速度时间公式，有：v ＝v 0＋at ；联立解得：v 0＝4 m/s ，a ＝－8 m/s 2.(2)上滑过程，木块受重力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有：－mg sin 37°－μmg cos 37°＝ma代入数据解得：μ＝0.25.(3)木块下滑过程，根据牛顿第二定律，有：mg sin 37°－μmg cos 37°＝ma ′代入数据解得：a ′＝4 m/s 2物体匀加速下滑，根据速度位移公式，有：v 2t ＝2a ′x解得：v t ＝2a ′x ＝2×4×1 m/s ＝2 2 m/s.题型二 动力学中的临界与极值问题【典例2】如图所示，木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变，当θ＝30°时，可视为质点的一小物块恰好能沿着木板匀速下滑。
若让该小物块从木板的底端以大小恒定的初速率v 0＝10 m/s 的速度沿木板向上运动，随着θ的改变，小物块沿木板滑行的距离x 将发生变化，重力加速度g 取10 m/s 2。
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2020年高中物理计算题专题复习 (3)1.如图所示，坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为、方向水平向左的匀强电场，在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场比荷的带正电的粒子，以初速度从x轴上的A点垂直x轴射入电场，，经偏转电场后进入磁场，在磁场中发生偏转，轨迹恰好与x轴相切，不计粒子的重力求：粒子在电场中运动的加速度大小求粒子经过y轴时的位置到原点O的距离求磁感应强度B2.如图甲所示为倾斜的传送带，正以恒定的速度v，沿顺时针方向转动，传送带的倾角为。
一质量的物块以初速度vo从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，物块到传送带顶端的速度恰好为零，其运动的图像如图乙所示，已知重力加速度为，，求：内物块的加速度a及传送带底端到顶端的距离x；物块与传送带闻的动摩擦因数；物块与传送带间由于摩擦而产生的热量Q。
3.如图所示，水平传送带AB足够长，质量为的木块随传送带一起以的速度向左匀速运动传送带的速度恒定，木块与传送带的动摩擦因数。
当木块运动到最左端A点时，一颗质量为的子弹，以的水平向右的速度，正对射入木块并穿出，穿出速度，设子弹射穿木块的时间极短，取。
求：木块遭射击后远离A端的最大距离；木块遭击后在传送带上向左运动所经历的时间。
4.如图所示，圆心角的圆弧轨道JK与半圆弧轨道GH都固定在竖直平面内，在两者之间的光滑地面上放置质量为M的木板，木板上表面与H、K两点相切，木板右端与K端接触，左端与H点相距L，木板长度。
两圆弧轨道均光滑，半径为R。
现在相对于J点高度为3R的P点水平向右抛出一可视为质点的质量为m的木块，木块恰好从J点沿切线进入圆弧轨道，然后滑上木板，木块与木板间的动摩擦因数；当木板接触H点时即被黏住，木块恰好能运动到半圆弧轨道GH的中点。
已知，重力加速度为g。
求木块在P点抛出的初速度大小以及运动到K时对K点的压力；求L的大小结果用字母m、g、R表示5.如图所示，匀强电场方向与水平方向的夹角，方向斜向右上方，电场强度为E。
质量为m、电荷量、带负电的小球，以初速度v。
开始运动，在恒力F作用下，沿电场方向做匀速直线运动。
求：恒力F的大小和方向。
6.四川成都新机场将于2020年建成，主要飞国际航线，所用机型就有波音777客机。
若波音777客机在起飞时，由两个相同的发动机工作，且双发动机推力保持不变，飞机在起飞过程中所受阻力恒为其自重的，根据下表性能参数。
求：取飞机以最大起飞重量及最大推力的情况下起飞过程中的加速度；在第问前提下飞机安全起飞过程中滑行的距离；7.如图所示，竖直平面内距地面高度为的区域内存在着匀强电场，电场强度为，方向竖直向上。
虚线BD为电场的上边界，地面上C点的正上方A点处有一质量为、带电量的带正电的小球，以初速度水平抛出，小球进入电场时的位置为图中D点，此时的速度方向与C、D连线垂直，其中CD长为10m，忽略空气阻力的作用取，结果可用根式表示，求：小球平抛的初速度的大小；小球从抛出到落地所经历的时间t。
8.如图所示，高度的光滑导轨AB位于竖直平面内，其末端与长度的粗糙水平导轨BC相连，BC与竖直放置内壁光滑的半圆形管道CD相连，半圆的圆心O在C点的正下方，C点离地面的高度。
一个质量的小滑块可视为质点，从A点由静止下滑，小滑块与BC段的动摩擦因数，重力加速度g取，不计空气阻力。
求小滑块在水平导轨BC段运动的时间；若半圆形管道的半径，求小滑块刚进入圆管时对管壁的弹力；若半圆形管道半径可以变化，则当半径为多大时，小滑块从其下端射出的水平距离最远？最远的水平距离为多少？9.一质点沿x轴做匀变速直线运动，其在内位置随时间变化的图像如图所示，试求：在内质点运动的平均速度；时质点的瞬时速度多大．10.匀强磁场各点的磁感应强度大小、方向均相同的磁场中长为的通电导线垂直磁场方向放置，当通过导线的电流为时，它受到的磁场力大小为，问：该处的磁感应强度B是多大？若电流不变，导线长度减小到，则该处的磁感应强度B和它受到的磁场力F各是多少？若导线长度不变，电流增大为，则该处的磁感应强度B和它受到的磁场力F各是多少？11.如图所示，长度为L的细绳上端固定在天花板上O点，下端拴着质量为m的小球当把细绳拉直时，细绳与竖直线的夹角，此时小球静止于光滑的水平面上．当球以角速度做圆锥摆运动时，细绳的拉力为多大？水平面受到的压力是多大？当球以角速度做圆锥摆运动时，细绳的拉力及水平面受到的压力各是多大？12.伟大物理学家牛顿在研究物理的过程中，由于当时数学知识的不足，便创立了微积分如已学过的导数。
同学们都知道这些常识，在匀变速直线运动中，位移函数对时间的一阶导数为速度函数，即，匀变速直线运动位移时间关系：，则：，速度函数对时间的一阶导数为加速度，，则：。
以此我们来探究交变电流的产生，如图甲，N匝线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕以角速度匀速转动，线圈面积为S，从线圈处于中性面开始计时，求：磁通量的瞬时表达式随t的变化关系；法拉第电磁感应定律为：，请利用导数知识推导电动势的瞬时表达式；若将该产生装置连接外电路，如图乙。
线圈面积为，共100匝，线圈总电阻为，与外电阻相连，磁感应强度，，求：两电表的示数；线圈转过时电动势的瞬时值；线圈转过的过程中，通过电阻的电荷量。
13.如图所示，一列沿x轴正向传播的横波，波速，M、N是x轴上两点，图示时刻波传到M点，N点的横坐标，从图示时刻开始计时，求：点的振动方向及振动周期；经过多长时间，N点第一次到达波谷。
14.如图所示，在竖直平面内建立平面直角坐标系xOy，y轴正方向竖直向上在第一、第四象限内存在沿x轴负方向的匀强电场，其大小在第二、第三象限内存在着沿y轴正方向的匀强电场和垂直于xOy平面向外的匀强磁场，电场强度大小，磁感应强度大小为现将一质量为m、电荷量为q的带正电小球从x轴上距坐标原点为d的P点由静止释放．求小球从P点开始运动后，第一次经过y轴时速度的大小．求小球从P点开始运动后，第二次经过y轴时的坐标．若小球第二次经过y轴后，第一、第四象限内的电场强度变为，求小球第三次经过y轴时的坐标．15.如图所示，一玩滚轴溜冰的小孩可视作质点质量为，他在左侧平台上滑行一段距离后平抛，恰能无碰撞地从A进入光滑竖直圆弧轨道并沿轨道下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平。
已知圆弧半径为，对应圆心角为，平台与AB连线的高度差为。
计算中取，，求：小孩平抛的初速度；若小孩运动到圆弧轨道最低点O时的速度为，则小孩对轨道的压力为多大。
16.如图所示，半径的光滑圆弧轨道AB竖直固定，其末端B切线水平，并与水平传送带相连，已知小滑块的质量为，滑块与传送带间的动摩擦因数，传送带BC长度为，a、b两轮半径，当传送带静止时，用的水平拉力将滑块从C端由静止开始向左拉动．取若滑块到达B端时撤去拉力F，则滑块沿弧形槽上升的最大高度为多少？问题中的滑块，从最大高度沿弧形槽再滑回B端时，轨道对滑块的支持力多大？若a、b两轮以角速度顺时针转动，滑块在水平拉力F作用下从C点从静止开始移动一段水平距离后撤去，滑块到达光滑曲面某一高度而下滑时，为使滑块能在b轮最高点C离开传送带飞出，则拉力F作用的最短距离需多大？17.如图甲所示，两根平行光滑金属导轨相距，导轨平面与水平面的夹角，导轨的下端PQ间接有电阻相距的MN和PQ间存在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙所示将阻值的导体棒ab垂直放在导轨上，使导体棒从时由静止释放，时导体棒恰好运动到MN，开始匀速下滑取求：甲乙内回路中的感应电动势；导体棒ab的质量；第2s导体棒所产生的热量．18.如图，所示，有1、2、3三个质量均为的物体，物体2与物体3通过不可伸长轻绳连接，跨过光滑的定滑轮，设长板2到定滑轮足够远，物体3离地面高，物体1与长板2之间的动摩擦因数。
长板2在光滑的桌面上从静止开始释放，同时物体视为质点在长板2的左端以的初速度开始运动，运动过程中恰好没有从长板2的右端掉下。
取求：设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
试求：长板2开始运动时的加速度大小；长板2的长度；当物体3落地时，物体1在长板2的位置19.如图所示，一个质量为M，长为L的圆管竖直放置，顶端塞有一个质量为m的弹性小球，，球和管间的滑动摩擦力与最大静摩擦力大小均为4mg，管下端离地面高度现让管自由下落，运动过程中管始终保持竖直，落地时向上弹起的速度与落地时速度大小相等，若管第一次弹起上升过程中，球恰好没有从管中滑出，不计空气阻力，重力加速度取．管第一次落地弹起刚离开地面时管与球的加速度分别多大求从管第一次落地弹起到球与管达到相同速度时所用的时间．求圆管的长度L．20.如图甲所示，在倾角为的斜面上固定一对平行金属导轨，导轨电阻不计，导轨间距为，其上端连接一阻值为的定值电阻．质量为的导体棒ab垂直于导轨，使其从靠近电阻处某一位置由静止开始下滑，导体棒始终保持与导轨垂直并良好接触，已知导体棒电阻为，整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，导体棒下滑过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示，g取，，求：导体棒与导轨之间的动摩擦因数；磁场的磁感应强度B；若导体棒释放处到斜面底端距离为，ab棒在下滑至底端前开始做匀速运动，求ab 棒下滑的整个过程中，电阻R上产生的焦耳热．21.一质量为m、带电量为q的粒子以速度从O点沿y轴正方向射入磁感强度为B的一圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面，粒子飞出磁场区后，从b处穿过x轴，速度方向与x轴正向夹角为，如图所示粒子重力忽略不计。
求：圆形磁场区的最小面积。
22.一个物体从塔顶落下不考虑空气阻力，物体到达地面前最后1s内通过的位移为第1s内位移的9倍。
取求：物体第1秒内的位移；物体下落的总时间；塔高H。
-------- 答案与解析 --------1.答案：解：、设粒子在电场中运动的时间为t，粒子经过y轴时的位置与原点O的距离为y，则：，，，联立解得，，；粒子经过y轴时在电场方向的分速度为：粒子经过y轴时的速度大小为：，与y轴正方向的夹角为，，轨迹恰好与x轴相切，如图所示，此时粒子做匀速圆周运动的轨道半径为R，则由几何关系得：，由牛顿第二定律得：，联立解得。
解析：该题考查带电粒子在组合场中的运动，可以分别使用类平抛的公式和圆周运动的公式解答，属于该部分中的基础题目，难度中等偏难。
、粒子在电场中做类平抛运动，x方向上做匀加速运动，y方向做匀速运动，根据平抛运动的基本公式求解粒子经过y轴时的位置到原点O的距离；设粒子在磁场中做匀速圆周运动，画出运动的轨迹，结合几何关系和向心力公式可求磁场强度。
2.答案：图像的斜率表示加速度，由图像可知，方向沿传送带向下，传送带底端到顶端的距离等于图像包含的面积：内由牛顿第二定律可得：由解得根据图像可知，物块内向上做减速运动，当减速到与传送带共速时，由于重力沿传送带向下的分力大于传送带给它的向上的最大静摩擦力，故物块继续向上做减速运动，因此可断定传送带的速度为；的相对位移：则；的相对位移：则综上得：。