2020年高中物理计算题精选专题复习 (2)1.平行金属板MN、PQ,间距为2d,截面如图所示。
若在两板间加一磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为m、电荷量为的粒子,从两板左端M、P之间的正中位置O沿平行于板的方向入射,粒子正好垂直打在板MN上。
当保持磁场不变,让两金属板带上等量异种电荷后,两板间形成了图示方向的匀强电场,粒子将匀速通过该区域。
若保持电场不变撤去磁场,粒子运动到板PQ上的A点。
不计粒子重力,求:粒子从O点入射时的速度大小v:粒子从O点运动到A点的过程中,沿初速度方向发生位移的大小x。
2.一客车从静止开始以加速度做匀加速直线运动的同时,在车尾的后面离车头为远的地方有一乘客正以某一速度匀速追赶这辆客车。
已知司机从车头侧面的反光镜内能看到离车头的最远距离为,保留时间为及以上才能看清楚,这样才能制动客车使之停下来,该乘客要想乘坐上这辆客车,则其追赶客车的速度应满足什么条件?3.如图所示,将一只倒置的试管竖直地插入装水容器内,试管内原有的空气被压缩,此时,试管内外水面的高度差为h,若竖直向下移动试管,使试管口相对于水面的深度增大一些,试分析:设管内气体温度保持不变,试管可视为一端封闭的粗细均匀的圆筒试管内外水面的高度差将如何变化;若试管内外水面高度差的改变值为,则试管口相对于水面的深度增大了多少。
已知:外界大气压为,水的密度为,重力加速度为g,当试管内外水面高度差为h时,试管内气柱长度为。
4.设教室内外大气压强保持相同且不变,室内温度由升至的过程中,从教室内逸出的空气与原有空气的质量之比为多少。
绝对零度近似取为5.某兴趣学习小组设计了一个游戏装置,如图所示。
它由足够长的斜面AB、水平轨道BC、固定在水平面上的光滑竖直圆轨道最低点D处左右两侧内外略错开和数个高度、宽度相等的台阶组成。
游戏时滑块从斜面上合适位置由静止释放,经过圆轨道后从C点水平飞出并直接落到设定的台阶上则视为游戏成功全程不脱离轨道。
已知斜面AB的倾角,圆轨道半径,水平轨道DC段长,台阶的高和宽都为,滑块与斜面AB之间的动摩擦因数,与水平轨道BC之间的动摩擦因数为,滑块质量,且可视为质点,忽略空气阻力,各部分平滑连接。
游戏中滑块从斜面上距B点处静止释放,恰能通过圆轨道的最高点E,已知,,g取,求:滑块恰能通过圆轨道最高点E时速度的大小及滑块在D点时对轨道的压力;滑块在水平轨道BD段运动过程中摩擦力对其做的功;要让滑块直接落到第2个台阶上,为使游戏成功滑块释放处与B点之间的距离L应满足的条件。
6.如图所示,在真空中的O点放一个点电荷,直线MN通过O点,OM的距离,M点放一个试探电荷,求:在M点受到的电场力大小和方向;点的电场强度大小和方向;只移走q后M点的电场强度大小;带负电的q在点电荷产生的电场中,M、N两点的电势能哪点大,电势哪点高?7.某发电机输电电路的简图如图所示,发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中,线框面积为,匝数为100匝,电阻不计。
线框绕垂直于磁场的轴以一定的角速度匀速转动,并与升压变压器的原线圈相连,升压变压器原、副线圈的匝数之比1:20,降压变压器的副线圈接入到小区供生活用电,两变压器间的输电线等效电阻,变压器均为理想变压器。
当发电机输出功率为时,此时电压表的示数为250V,灯泡正常发光。
求:线圈角速度的大小;输电线上损失的功率;8.某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上,从静止开始加速10s后起飞.已知飞机质量为4000kg,加速度为求:飞机所受合力的大小;飞机起飞时的速度大小;飞机在跑道上通过的位移大小.9.人拉原来静止的车在水平路面上前进,车重300N,拉力为200N,斜向上方与水平方向成角,车前进了1000m,车与路面间的动摩擦因数为,求:重力对车做的功、支持力对车做的功;拉力对车做的功;摩擦力对车做的功;各力对车做的总功。
10.如图所示,某水银气压计的玻璃管顶端高出水银槽液面1m,因上部混入少量空气使读数不准,当气温为时、标准气压计读数为时,该气压计读数为。
求:在气温为时,若用该气压计测量气压,测得读数为,则实际气压应为多少?结果小数点后保留一位若将此水银气压计的玻璃管稍向上提升一点未离开水银槽,观察水银柱的变化情况,描述正确的是______。
A.水银柱保持不动B.水银柱向上移动了一些C.水银柱向下移动了一些D.水银柱先向上移动一些,然后向下移动保持原来的高度不变11.在双缝干涉实验中,用频率的单色光照射双缝。
若屏上P点到双缝距离之差为,则P点将出现什么条纹?若将整个装置放入折射率的介质中进行上述实验,则P点又将出现什么条纹?12.如图所示,一质量为M的平板车B放在光滑水平面上,在其左端放一质量为m的小木块可视为质点,,A、B间的动摩擦因数为,在平板车右方的水平面上固定一竖直挡板P,开始时A、B以速度一起向右运动,某时刻B与挡板P相撞并立即以原速率反向弹回,在此后的运动过程中A不会滑离B,重力加速度为g。
求:、B的最终速度;木板的最小长度。
13.质量为的木块静止在光滑水平面上,一质量为的子弹以的水平速度击中木块,并留在其中,整个木块沿子弹原方向运动,若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为,求:木块最终速度的大小v;子弹在木块内运动的时间t;子弹、木块发生的位移、以及子弹打进木块的深度d。
14.如图所示,质量为80kg的滑雪运动员,在倾角为的斜坡顶端,从静止开始匀加速下滑50m到达坡底,用时10s。
若g取,求:运动员下滑过程中的加速度大小;运动员受到的阻力大小。
15.如图所示,在大型超市的仓库中,要利用皮带运输机将货物由平台D运送到离地面高度为的平台C上,为了便于运输,仓储员在平台D与传送带间放了一个圆周的光滑轨道ab,轨道半径为,轨道最低端b与皮带有弧形光滑小轨道连接,货物由轨道ab滑上皮带没有发生碰撞而损失机械能。
已知皮带和水平面间的夹角为,皮带和货物间的动摩擦因数为,运输机的皮带以的速度顺时针匀速运动皮带和轮子之间不打滑,轮子大小可忽略,仓储员将质量货物放于轨道的a端由静止下滑,求:货物到达圆轨道最低点b时的速度大小;货物沿皮带向上滑行多远才能与皮带相对静止;皮带将货物由A运送到B需对货物做多少功。
16.把一个质量为2kg的物体放在水平面上,用4N的水平拉力使物体从静止开始运动,物体与水平面的动摩擦因数为,物体运动3s时撤掉拉力。
取求:末物块的动能;后物块在水平面上还能向前滑行的最大距离。
17.一小球从高为处水平抛出,着地点与抛出点的水平距离为8m,忽略空气阻力影响。
求:小球在空中运动的时间;该球抛出时的速度。
18.如图所示,在绝缘水平面上方,有两个边长的正方形区域I、Ⅱ,其中区域I中存在水平向右的大小的匀强电场,区域Ⅱ中存在竖直向上的大小的匀强电场。
现有一可视为质点的质量的滑块,以的初速度从区域I边界上的A 点进入电场,经过一段时间后,滑块从区域II边界上的D点离开电场点未画出,滑块的电荷量,滑块与水平面间的动摩擦因数,重力加速度取。
问:滑块进入区域II时的速度是多少?点与A点的水平距离、竖直距离分别为多少?若仅改变区域Ⅱ中电场强度的大小,要使滑块从区域Ⅱ中的右边界离开电场,则区域Ⅱ中电场强度大小E的取值范围应为多少?19.牛顿在前人研究的基础上,利用他的运动定律把行星的向心加速度与太阳对它的引力联系起来,巧妙推导出太阳和行星之间的引力关系。
行星围绕太阳的运动当做匀速圆周运动,已知行星的质量为m,太阳的质量为M,行星与太阳中心之间的距离为r,请利用牛顿定律和开普勒定律导出太阳和行星之间的引力表达式;牛顿思考月球绕地球运行的原因时,苹果偶然落地引起了他的遐想:拉住月球使它围绕地球运动的力与拉着苹果下落的力,是否都与太阳吸引行星的力性质相同,遵循着统一的规律--平方反比规律?因此,牛顿开始了著名的“月地检验”。
已知月球与地球的距离约为地球半径的60倍,如果牛顿的猜想正确,请你据此计算月球公转的向心加速度a和苹果下落的加速度g的比值;在牛顿的时代,月球与地球的距离、月球绕地球公转的周期等都能比较精确地测定,请你据此写出计算月球公转的向心加速度a的表达式;已知,,地面附近的重力加速度,请你根据这些数据估算比值a;与中的结果相比较,你能得出什么结论?假如有一颗在赤道上的苹果树,长到了月亮的高度。
请你根据苹果的运动状态进行受力分析,在图中的树枝上画出一个长势符合物理规律的苹果,并推断如果树冠上的苹果被人用剪刀剪离树枝,苹果是否会落回地面?分析过程中可忽略其它星球对苹果的作用。
20.图甲为北京2022年冬奥会的雪如意跳台滑雪场地,其简化示意图如图乙所示,某滑雪运动员从跳台a处沿水平方向飞出,在斜坡b处着陆,测得ab间的距离为40m,斜坡与水平方向的夹角为,不计空气阻力,,求:运动员在空中飞行的时间?运动员从a处飞出的速度大小?运动员在b处着陆的速度大小?21.如图所示,竖直平面内直角坐标系xOy中,x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向,在的区域内存在竖直向上的匀强电场和垂直坐标平面向外的匀强磁场,其他区域无电场和磁场。
某时刻一带正电小球从点沿与z轴负方向成角以初速度斜向上射出,恰好垂直y 轴射出电、磁复合场区域。
已知电场强度大小为E,小球在复合场中运动时速度大小不变,重力加速度大小为g,,不计空气阻力。
求:磁场的磁感应强度大小B;小球运动至x轴正半轴时的坐标。
22.如图,半径为1m的圆形金属导轨同定在水平面上,一长,电阻的金属棒ab一端与导轨接触良好,另一端固定在圆心处的导电转轴上,该金属棒在电动机A带动下顺时针旋转俯视。
在圆形金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向下,大小为的匀强磁场。
另有一质量为、电阻为的金属棒长为放在倾角、动摩擦因数为的粗糙金属导轨上,并与导轨垂直且保持良好接触。
导轨间距为,中间有大小为的垂直导轨平面向上的匀强磁场,导轨之间还接有阻值的电阻。
从圆形金属导轨引出的导线和通过电刷从转轴引出的导线经开关S与导轨连接,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
当开关S闭合时,要使棒cd静止,则求棒ab转动的角速度范围;当开关S断开后,棒cd将由静止开始下滑,经一段时间速度达到稳定,求稳定时的速度大小;在问中,若已知从开始下滑到速度达到稳定的过程中,通过电阻的电荷量为,求金属棒cd中产生的焦耳热结果用分数表示。
23.为了测定一块某种材料的透明砖的厚度和折射率,某同学在水平桌面上铺上一张白纸,然后用红光笔以与水平方向成夹角照在白纸上,在白纸上出现亮点A并做好标记。
现保持入射光不变,在光源和A点之间放入长方体透明砖,侧视图如图所示,发现在透明砖左侧的出射光线照在白纸上的B点,在透明砖右侧的白纸上出现了C、D两个亮点,测得A、B两点间的间距为,C、D两点间的间距为,不考虑光在透明砖表面的多次反射,求透明砖的折射率n和透明砖厚度结果可用根式表示。