高考物理计算题及答案

09高考总复习安徽省泗县一中高考考前训练题三．计算题部分

1．如图所示，ABC 是一个光滑面，AB 为光滑圆弧，半径R =9.8m ，BC 是足够长的光滑水平面，且在B 点与圆弧相切，质量为m 1=0.2Kg 的滑块置于B 点，质量为m 2=0.1Kg 的滑块以v 0=0.9m/s 速度向左运

动与m 1发生相撞，碰撞过程中没有能量损失．问：

（1）碰撞经过多长时间m 1、m 2发生第二次碰撞？ （2）第二次碰撞后，m 1、m 2的速度为多大？ 答案：1、（1）6.28s ；（2）v 1‘=0.4m/s ，v 2’

=0.7m/s 2．如图所示，长为2L 的板面光滑且不导电的平板小车C 放在光滑水平面上，车的右端有块挡板，车的质量m C =4m ，绝缘物块B 的质量m B =2m ．若B 以一定速度沿平板向C 车的挡板运动且碰撞，碰后小车的速度总等于碰前物块B 速度的一半．今在静止的平板车的左端放一个带电量为+q ，质量为m A =m 的金属块A ，将物块B 放在平板车中央，在整个空间加上一个水平方向的匀强电场时，金属块A 由静止向右运动，当A 以速度v 0与B 发生碰

撞后，A 以v 0/4的速度反弹回来，B 向右运动（A 、B 均可视为质

点，碰撞时间极短）．

（1）求匀强电场的大小和方向．

（2）若A 第二次和B 相碰，判断是在B 和C 相碰之前还是相碰之后．

（3）A 从第一次与B 相碰到第二次与B 相碰这个过程中，电场力对A 做了多少功？ 答案：（1）ql mv E 2/2

0= （2）A 第二与B 相碰在B 与C 相碰之后 （3）2/2

0mv 3．如图所示，质量为2m 的木块，静止放在光滑的水平面上，木块左端固定一根轻质弹簧．一质量为m 的质点滑块从木块的右端飞上．若在滑块压缩弹簧过程中，弹

簧具有的最大弹性势能为E pm ，滑块与木块间的滑动摩擦力的大小

保持不变，试求滑块的初速度v 0． 答案： m Ep v /60=

4．如图所示，质量为M =1Kg ，长为L =2.25m 的小车B 静止在光滑水平面上，小车B 的右端距离墙壁S 0=1m ，小物体A 与B 之间的滑动摩擦系数为μ=0.2．今使质量m =3Kg 的小物体A （可视为质点）小物体以水平速度v 0=4m/s 飞上B 的左端，重力加速度g 取10m/s 2．若小车与墙壁碰撞后速度立即变为零，但并未与墙粘连，而小物体与墙壁碰撞时无机械能损失．求小车B 的最终速度为多大？ 答案：1.5m/s ．

m 1 m 2

A B

C v 0

A B

C L L 2m

m v 0 A B

v 0

5．如图所示，位于竖直平面上的1/4光滑轨道，半径为R ，OB 沿竖直方向，圆弧轨道上端A 点距地面高度为H ，质量为m 的小球从A 点静止释放，最后落在地面C 点处，不计空气阻力．求： (1) 小球刚运动到B 点时，对轨道的压力多大? (2) 小球落地点C 与B 的水平距离S 为多少?

(3) 比值R /H 为多少时，小球落地点C 与B 水平距离S 最远?该水平距离的最大值是多少?

答案： (1) 小球沿圆弧做圆周运动,在B 点由牛顿第二定

律，有：R v m mg N B B 2=-；从A 到B,由机械能守恒,

有

22

1

B mv mgR =

，由以上两式得 mg N B 3= (2) 小球离开B 点后做平抛运动,抛出点高为H —R ，有：22

1gt R H =-、t v s B =、gR v B 2=，解得

2

22)2(44H R H R HR s --=

-=．

由上式可知,当2H R =

时,即2

1

=H R 时,S 有最大值,即H s =max 思路点拨：解决圆周运动问题时，应注意需要的向心力和提供的向心力的分析;而平抛问题应注意

水平运动和竖直运动具有相同的时间．

6．根据天文观察到某星球外有一光环，环的内侧半径为R 1，环绕速度为v 1，外侧半径为R 2，环绕速度为v 2，如何判定这一光环是连续的，还是由卫星群所组成．试说明你的判断方法． 答案：如果光环是连续的，则环绕的角速度想同，11R v ω=、22R v ω=，得 2

121R R

v v =． 如果光环是由卫星群所组成，则由：12112

11R v m R Mm G =、222122

2R v m R Mm G =，得1

2

21R R v v

=． 即若R v ∝，则光环是连续的，若R

v 1∝

，则光环是分离的卫星群所组成．

思路点拨：本题根据圆周运动的特点和卫星围绕天体运动的特点，由速度和半径的关系入手，是万有引力定律和圆周运动的综合运用．

7．一列简谐横波在x 轴上传播，在01=t 和05.02=t s 时，其波形图分别用如图所示的实线和虚线表示，求：

○

1 这列波可能具有的波速 ○

2 当波速为280m/s 时，波的传播方向如何？此时图中质点P 从图中位置运动至波谷所需的最短时间是多少？

答案：○

1若波沿x 轴正向传播，则： ,2,1,0m

)82(1=+=+∆=∆n n n x s λ

m/s )16040(05

.082n n

t x s v +=+=∆+∆=

若波沿x 轴负向传播，则：

,2,1,0m

)86(2=+=+∆='∆n n n x s λ

m/s )160120(05

.086n n

t x s v +=+=∆-∆=

' 于是得：m/s )8040(k v +=（当k = 0，2，4，……时，波沿x 轴正向传播；当k = 1，3，5，……时，波沿x 轴负向传播）．

○

2 当波速为280m/s 时，代入上式得： 380

40

280=-=

k 所以波向—x 方向传播．

P 质点第一次达到波谷的相同时间里，波向左移动了7m ，所以所需最短时间为

s 101.2280

62-⨯===

t x t ． 思路点拨：波在传播过程中，由于波的周期性和传播方向的不确定，可使得传播速度具有多解性．

9．某同学不小心掉了半块饼干在地上，5min 后发现饼干上聚集了许多蚂蚁．那么5min 前这些蚂蚁离饼干的最远距离为多少呢?确定这个最远距离的关键是测出蚂蚁的爬行速度．某班学生以小组为单位进行估测蚂蚁爬行速度的实验探究活动，下表是各小组的实验方案及结果．

组别 实 验 方 案

平均速度

（v /cm ·s

－

1）

1 用面包吸引蚂蚁，使它在直尺间运动 1.20

2 让沾有墨水的蚂蚁在纸槽内运动 0.30

3 让直玻璃管内的蚂蚁向另一端运动 1.0

4 4 让蚂蚁在盛有粉笔灰的纸槽内运动

0.45 5

让蚂蚁在塑料吸管内爬行，同时点燃蚂蚁身的塑料吸管

2.40

(1) 表中各小组最后测得蚂蚁的爬行速度各不相同，产生此现象的可能原因是什么？ (2) 5min 前蚂蚁离饼干的最远距离约为多少？

答案：(1) 实验方案不同，外界条件不同．如蚂蚁找食与求生逃跑等情况对实验结果产生不同的影响．(2) 面包与饼干的外界条件相似，故蚂蚁向饼干运动时的速度可视为 1.2cm/s ，故S = vt = 3.6m ．

10．如图所示，在光滑水平面上放一质量为M 、边长为l 的正方体木块，木块上搁有一长为L 的轻

质光滑棒，棒的一端用光滑铰链连接于地面上O 点，棒可绕O 点在竖直平面内自由转动，另一端固定一质量为m 的均质金属小球．开始时，棒与木块均静止，棒与水平面夹角为α角．当棒绕O 点

向垂直于木块接触边方向转动到棒与水平面间夹角变为

β的瞬时，求木块速度的大小．