1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。高考计算题54分练(4)分类突破,60分钟规范答题抓大分!1.(2014福州一模)如图所示,质量为m=0.10kg的小物块以初速度v0=4.0m/s,在粗糙水平桌面上做直线运动,经时间t=0.4s后以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上。已知物块与桌面间的动摩擦因数=0.25,桌面离地高h=0.45m,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。求:(1)小物块飞离桌面时的速度大小v。(2)小物块落地点距飞出点的水平距离s。【解析】(1)由牛顿第二定律,得mg=maa=g=2
2、.5m/s2物块做匀减速直线运动,v=v0-at得v=3.0m/s(2)物块飞出桌面后做平抛运动,竖直方向:h=g水平方向:s=vt1代入数据得s=0.9m。答案:(1)3.0 m/s(2)0.9 m2.(2014南平二模)如图所示,一滑板爱好者总质量(包括装备)为50kg,从以O为圆心,半径为R=1.6m光滑圆弧轨道的A点(=60)由静止开始下滑,到达轨道最低点B后(OB在同一竖直线上),滑板爱好者沿水平切线飞出,并恰好从C点以平行斜面方向的速度进入倾角为37的斜面,若滑板与斜面的动摩擦因数为=0.5,斜面长s=6m,(g取10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)求:(1)滑板
3、爱好者在B、C间运动的时间。(2)滑板爱好者到达斜面底端时的速度大小。【解析】(1)滑板爱好者在AB间运动过程,据机械能守恒定律有mgR=m得vB=4m/s滑板爱好者在BC间平抛运动,有vCy=tan37=3 m/s据vCy=gt得平抛运动时间t=0.3s(2)在C点据平抛运动规律vC=5m/s在斜面上运动过程中据动能定理有:mgssin-mgscos=m-m解得vD=7m/s答案:(1)0.3s(2)7 m/s3.(2014泉州一模)如图所示,两根相互平行、间距为L的光滑轨道固定在水平面上,左端接一个阻值为R的电阻,轨道电阻不计,质量为m阻值为r的匀质金属棒cd与轨道垂直放置且接触良好,整个
4、装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。若在金属棒中点施加一水平向右的拉力,使金属棒由静止开始做加速度大小为a的匀加速直线运动,当金属棒的位移为s时,求:(1)金属棒中电流I的大小和方向。(2)水平拉力F的大小。【解析】(1)据右手定则可知电流I的方向从c到d。设金属棒cd的位移为s时速度为v,则v2=2as金属棒产生的电动势E=BLv金属棒中电流的大小I=解得I=(2)金属棒受到的安培力大小f=BIL据牛顿第二定律可得F-f=ma解得F=+ma答案:(1)从c到d(2)+ma4.(2014厦门二模)质量为m的飞机模型,在水平跑道上由静止匀加速起飞,假定起飞过程中受到的平均阻力恒
5、为飞机所受重力的k倍,发动机牵引力恒为F,起飞过程中的滑行时间为t。求:(1)飞机模型起飞过程中的滑行距离。(2)飞机模型离开地面起飞时发动机牵引力的功率。(3)若飞机起飞利用电磁弹射技术,将大大缩短起飞距离。图甲所示为电磁弹射装置的原理简化示意图,与飞机连接的金属块可在两根相互靠近且平行的导轨上无摩擦滑动,大容量电容器释放储存电能所产生的强大电流从一根导轨流入,经过金属块,再从另一根导轨流出;导轨中的强大电流形成的磁场方向垂直于导轨平面,金属块受磁场力的作用获得速度,从而推动飞机。上述飞机模型在电磁弹射装置与飞机发动机同时工作的情况下(设飞机的牵引力F及受到的平均阻力不变),可使起飞距离缩短
6、为x。借助电源向电容器充电过程中,电容器两极板间电压u与极板上所带电荷量q的关系图像(u -q图像,如图乙所示),可以借鉴教科书中v -t图像求位移的方法,确定电容器储存电能的规律。若大容量电容器电容为C,充电电压为Um时进行弹射,完成第一次弹射后电容器的电压为U1。求:电容器储存电能与电容器的电容C和电容器两端电压U的关系。电容器释放的电能转化为飞机动能的效率。【解析】(1)根据牛顿第二定律:F-kmg=ma做匀加速直线运动:s=at2由以上得s=(-kg)t2(2)由P=Fvv=at由以上两式得P=F(-kg)t(3)根据E电=qU,可得E电=CU2飞机的启动过程,根据动能定理可得:Fx-
7、kmgx+(C-C)=mv2得=答案:(1) (-kg)t2(2)F(-kg)t(3)E电=CU25.(2014莆田一模)学校科技节上,同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置,原理如图甲,AC段是水平放置的同一木板;CD段是竖直放置的光滑半圆弧轨道,圆心为O,半径R=0.2m;MN是与O点处在同一水平面的平台;弹簧的左端固定,右端放一可视为质点、质量m=0.05kg的弹珠P,它紧贴在弹簧的原长处B点;对弹珠P施加一水平外力F,缓慢压缩弹簧,在这一过程中,所用外力F与弹簧压缩量x的关系如图乙所示。已知BC段长L=1.2m,EO间的距离s=0.8m。计算时g取10m/s2,滑动摩擦力等于最大静摩擦力
8、。压缩弹簧释放弹珠P后,求:(1)弹珠P通过D点时的最小速度vD;(2)弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点,它通过C点时的速度vC;(3)当缓慢压缩弹簧到压缩量为x0时所用的外力为8.3N,释放后弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点,求压缩量x0。【解析】(1)弹珠在D点时速度最小,据牛顿第二定律有mg=m得vD=m/s(2)弹珠从D点到E点做平抛运动,设在D点的速度为v,有s=vtR=gt2从C到D机械能守恒,有m=mv2+2mgR联立以上各式解得vC=2m/s(3)由图乙知弹珠受到的摩擦力f=0.1N据动能定理有x0-f(2x0+L)=m且F1=0.1N,F2=8.3N代入数据解得x0=
9、0.18m答案:(1)m/s(2)2m/s(3)0.18 m6.(2014龙岩模拟)如图所示,在平面内,第象限内的直线OM是电场与磁场的边界,OM与x轴负方向成45角。在x0且OM的左侧空间存在着沿x轴负方向的匀强电场E,场强大小为0.32N/C,在y0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B,磁感应强度大小为0.10T,如图所示。一不计重力的带负电的微粒,从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2.0103m/s的初速度进入磁场,已知微粒的带电量为q=5.010-18C,质量为m=1.010-24kg求:(1)带电微粒第一次经过磁场边界点的位置坐标。(2)带电微粒在磁场区域运动的总时间。(3)
10、带电微粒最终离开电、磁场区域点的位置坐标(结果要求保留两位有效数字)。【解析】(1)带电微粒从O点射入磁场,运动轨迹如图,第一次经过磁场边界上的A点,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得:qv0B=mr=410-3mA点位置坐标(-410-3m,-410-3m)(2)设带电微粒在磁场中做圆周运动的周期为T=t=tOA+tAC=T+T代入数据解得t=T=1.25610-5s(3)微粒从C点沿y轴正方向进入电场,做类平抛运动a=x=a=2ry=v0t1代入数据解得y=0.2my=y-2r=0.2m-2410-3m=0.192m离开电、磁场时的位置坐标(0,0.012m)答案:(1)(-410-3m,-410-3m)(2)1.25610-5s(3)(0,0.192 m)关闭Word文档返回原板块
