(物理)高考必刷题物理数学物理法题含解析

（物理）高考必刷题物理数学物理法题含解析

一、数学物理法

1．如图所示，在竖直分界线MN 的左侧有垂直纸面的匀强磁场，竖直屏与MN 之间有方向向上的匀强电场。在O 处有两个带正电的小球A 和B ，两小球间不发生电荷转移。若在两小球间放置一个被压缩且锁定的小型弹簧（不计弹簧长度），解锁弹簧后，两小球均获得沿水平方向的速度。已知小球B 的质量是小球A 的1n 倍，电荷量是小球A 的2n 倍。若测得小球A 在磁场中运动的半径为r ，小球B 击中屏的位置的竖直偏转位移也等于r 。两小球重力均不计。

(1)将两球位置互换，解锁弹簧后，小球B 在磁场中运动，求两球在磁场中运动半径之比、时间之比；

(2)若A 小球向左运动求A 、B 两小球打在屏上的位置之间的距离。

【答案】(1)2n ，21

n n ；(2)123r

r n n -

【解析】 【详解】

(1)两小球静止反向弹开过程，系统动量守恒有

A 1

B mv n mv =①

小球A 、B 在磁场中做圆周运动，分别有

2A A A mv qv B r =，2

1B

2B B

n mv n qv B r =②

解①②式得

A

2B

r n r = 磁场运动周期分别为

A 2πm

T qB

=

，1B 22πn m T n qB =

解得运动时间之比为

A

A 2

B B 1

22

T t n T t n == (2)如图所示，小球A 经圆周运动后，在电场中做类平抛运动。

水平方向有

A A L v t =③

竖直方向有

2A A A 12

y a t =

④ 由牛顿第二定律得

A qE ma =⑤

解③④⑤式得

2

A A

()2qE L y m v =

⑥ 小球B 在电场中做类平抛运动，同理有

2

2B 1B

()2n qE L y n m v =

⑦ 由题意知

B y r =⑧

应用几何关系得

B A 2y y r y ∆=+-⑨

解①⑥⑦⑧⑨式得

12

3r y r n n ∆=-

2．如右图所示，一位重600N 的演员，悬挂在绳上．若AO 绳与水平方向的夹角为

37︒，BO 绳水平，则AO 、BO 两绳受到的力各为多大？若B 点位置往上移动，则BO 绳的

拉力如何变化？(孩子：你可能需要用到的三角函数有：

3375

sin ︒=，4cos375︒=，3374tan ︒=，4

373cot ︒=)

【答案】AO 绳的拉力为1000N ，BO 绳的拉力为800N ，OB 绳的拉力先减小后增大. 【解析】

试题分析：把人的拉力F 沿AO 方向和BO 方向分解成两个分力，AO 绳上受到的拉力等于沿着AO 绳方向的分力，BO 绳上受到的拉力等于沿着BO 绳方向的分力．根据平衡条件进行分析即可求解．

把人的拉力F 沿AO 方向和BO 方向分解成两个分力．如图甲所示

由平衡条件得：AO 绳上受到的拉力为21000sin 37

OA G

F F N ==

= BO 绳上受到的拉力为1cot 37800OB F F G N ===

若B 点上移，人的拉力大小和方向一定不变，利用力的分解方法作出力的平行四边形，如图乙所示：

由上图可判断出AO 绳上的拉力一直在减小、BO 绳上的拉力先减小后增大．

3．如图所示，质量为m=1kg 的物块与竖直墙面间动摩擦因数为=0．5，从t=0的时刻开

始用恒力F 斜向上推物块，F 与墙面间夹角

=37°，在t=0的时刻物块速度为0．

（1）若F=12．5N ，墙面对物块的静摩擦力多大？ （2）若F=30N ，物块沿墙面向上滑动的加速度多大？

（3）若要物块保持静止，F 至少应为多大？（假设最大静摩擦力等于同样正压力时的滑动摩擦力，F 的计算结果保留两位有效数字）

【答案】（1）0f =（2）25/a m s =（3）9.1F N = 【解析】

试题分析：（1）设f 向上，37Fcos f mg ︒+=得0f =

（2）根据牛顿第二定律可得cos37sin 37F F mg ma μ︒-︒-=，得25/a m s = （3）当物块即将下滑时，静摩擦最大且向上，cos37sin 37F F mg μ︒+︒=，得

9.1F N =

考点：考查了摩擦力，牛顿第二定律

【名师点睛】在计算摩擦力时，首先需要弄清楚物体受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力，如果是静摩擦力，其大小取决于与它反方向上的平衡力大小，与接触面间的正压力大小无关，如果是滑动摩擦力，则根据公式F N μ=去计算

4．如图所示，空间有场强E =1.0×102V/m 竖直向下的电场，长L =0.8m 不可伸长的轻绳固定于O 点．另一端系一质量m =0.5kg 带电q =+5×10-2C 的小球．拉起小球至绳水平后在A 点无初速度释放，当小球运动至O 点的正下方B 点时绳恰好断裂，小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成θ=53°、无限大的挡板MN 上的C 点．试求：

(1)小球运动到B 点时速度大小及绳子的最大张力； (2)小球运动到C 点时速度大小及A 、C 两点的电势差；

(3)当小球运动至C 点时，突然施加一恒力F 作用在小球上，同时把挡板迅速水平向右移至某处，若小球仍能垂直打在档板上，所加恒力F 的最小值。 【答案】（1）30N ； （2）125V ； （3）0~127︒︒ 【解析】 【分析】