高考物理计算题规范练习2(含答案)

高考物理计算题规范练习2(含答案)

本题共3小题,共计47分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算

步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值

和单位.

1．(15分)如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,一匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P间连接阻值为R＝0.40 Ω的电阻,质量

为m＝0.01 kg、电阻为r＝0.30 Ω的金属棒ab紧贴在导轨上.现使金属棒ab

由静止开始下滑,其下滑距离与时间的关系如下表所示,导轨电阻不计,重力加

速度g取10 m/s2.试求：

时间t(s)00.10.20.30.40.50.60.7

下滑距离s(m)00.10.30.7 1.4 2.1 2.8 3.5

(2)金属棒ab在开始运动的0.7 s内,电阻R上产生的焦耳热；

(3)从开始运动到t＝0.4 s的时间内,通过金属棒ab的电荷量.

2．(16分)如图所示,半径R＝0.5 m的光滑圆弧面CDM分别与光滑斜面体ABC和斜面MN相切于C、M点,斜面倾角分别如图所示.O为圆弧圆心,D为圆弧最低点,C、M在同一水平高度.斜面体ABC固定在地面上,顶端B安装一定滑轮,一轻质软细绳跨过定滑轮(不计滑轮摩擦)分别连接小物块P、Q(两边细绳分别与对应斜面平行),并保持P、Q两物块静止.若PC间距

为L1＝0.25 m,斜面MN足够长,物块P质量m1＝3 kg,与MN间的动摩擦因数μ＝1

3,重力加速

度g＝10 m/s2求：(sin 37°＝0.6,cos 37°＝0.8)

(1)小物块Q 的质量m 2；

(2)烧断细绳后,物块P 第一次到达D 点时对轨道的压力大小； (3)烧断细绳后,物块P 在MN 斜面上滑行的总路程.

3．(16分)如图所示,一质量为m 、电荷量为q 的带正电小球(可看做质点)从y 轴上的A 点以初

速度v 0水平抛出,两长为L 的平行金属板M 、N 倾斜放置且与水平方向间的夹角为θ＝37°.(sin 37°＝0.6)

(1)若带电小球恰好能垂直于M 板从其中心小孔B 进入两板间,试求带电小球在y 轴上的抛出点A 的坐标及小球抛出时的初速度v 0；

(2)若该平行金属板M 、N 间有如图所示的匀强电场,且匀强电场的电场强度大小与小球质量之间的关系满足E ＝4mg

5q ,试计算两平行金属板M 、N 之间的垂直距离d 至少为多少时才能保证小球不打在N 板上.

答案计算题规范练(二)

1．解析(1)由表格中数据可知：金属棒先做加速度减小的加速运动,最后以7 m/s的速度匀速下落,则t＝0.7 s时,重力对金属棒ab做功的功率为P G＝mg v＝0.7 W.(2分)

(2)根据动能定理：W G＋W安＝1

2m v

2－

1

2m v

2

(3分)

W安＝1

2m v

2－

1

2m v

2

－mgh＝－0.105 J(2分)

Q R＝

R

R＋r

|W安|＝0.06 J.(3分)

(3)当金属棒ab匀速下落时,G＝F安,则

mg＝BIL＝B2L2v

R＋r

,解得BL＝0.1 T·m(3分)

则0.4 s时间内通过金属棒的电荷量q＝It＝

ΔΦ

R＋r

＝

BLs

R＋r

＝0.2 C.(2分)

答案(1)0.7 W(2)0.06 J(3)0.2 C

2．解析(1)根据共点力平衡条件,两物体的重力沿斜面的分力大小相等,有m1g sin 53°＝m2g sin 37°(3分)

解得m2＝4 kg(1分)

即小物块Q的质量m2为4 kg

(2)P到D过程,由动能定理得m1gh＝1

2m1v

2

D

(2分)

根据几何关系有h＝L1sin 53°＋R(1－cos 53°)(2分) 在D点,支持力和重力的合力提供向心力,有

F D －m 1g ＝m 1v 2D

R (2分)

联立解得F D ＝78 N(1分)

由牛顿第三定律得物块P 对轨道的压力大小为78 N(1分) (3)分析可知最终物块在CDM 之间往复运动,C 点和M 点速度为零 全过程由动能定理得m 1gL 1sin 53°－μm 1g cos 53°s 总＝0(3分) 解得s 总＝1 m(1分)

即物块P 在MN 斜面上滑行的总路程为1 m. 答案 (1)4 kg (2)78 N (3)1 m

3．解析 (1)设小球由y 轴上的A 点运动到金属板M 的中点B 的时间为t ,由题意,

在与x 轴平行的方向上,有：L

2cos θ＝v 0t (1分) tan θ＝v 0

gt (1分)

带电小球在竖直方向上下落的距离为h ＝1

2gt 2(1分) 所以小球抛出点A 的纵坐标为y ＝h ＋L

2sin θ(1分) 以上各式联立并代入数据可解得：v 0＝3gL 10,y ＝17

30L ,t ＝2

2L 15g ,h ＝4L

15(1分)

所以小球抛出点A 的坐标为(0,17

30L )(1分) 小球抛出时的初速度大小为v 0＝

3gL

10(1分)

(2)设小球进入电场时的速度大小为v ,则由动能定理可得 mgh ＝12m v 2－1

2m v 20(2分) 解得v ＝

5gL

6(1分)

带电小球进入匀强电场后的受力情况如图所示.