高三物理 计算题25分钟限时训练(四)
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高三物理计算题25分钟限时训练三1.2020年9月,神舟七号载人航天飞行获得了圆满成功,我国航天员首次成功实施空间出舱活动、飞船首次成功实施释放小伴星的实验,实现了我国空间技术发展的重大跨越.已知飞船在地球上空的圆轨道上运行时离地面的高度为h .地球半径为R ,地球表面的重力加速度为g .求飞船在该圆轨道上运行时:(1)速度v 的大小.(2)速度v 与第一宇宙速度的比值.解:(1)用M 表示地球质量,m 表示飞船质量,由万有引力定律和牛顿定律得h R v mh R MmG +=+22)( 地球表面质量为m 0的物体,有g m R Mm G020=解得飞船在圆轨道上运行时速度hR gR v +=2(2)第一宇宙速度v 1满足mg Rv m =21因此飞船在圆轨道上运行时速度与第一宇宙速度的比值hR R v v +=12.如图所示,质量为m ,电荷量为e 的电子从坐标原点O 处沿xOy 平面射入第一象限内,射入时的速度方向不同,但大小均为v 0.现在某一区域内加一方向向外且垂直于xOy 平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B ,若这些电子穿过磁场后都能垂直地射到与y 轴平行的荧光屏MN 上。
求:(1)电子从y 轴穿过的范围;(2)荧光屏上光斑的长度;(3)所加磁场范围的最小面积。
解:(1)设磁场中运动的半径为R ,牛顿第二定律得:电子从y 轴穿过的范围(2)如图所示,初速度沿x 轴正方向的电子沿弧OA 运动到荧光屏MN 上的P 点, 初速度沿y 轴正方向的电子沿弧OC 运动到荧光屏MN 上的Q 点 由几何知识可得(3)取与x轴正方向成θ角的方向射入的电子为研究对象,其射出磁场的点为E(x,y),因其射出后能垂直打到荧光屏MN上,故有:x=-Rsinθ y=R+Rcosθ即x2+(y-R)2=R2又因为电子沿x轴正方向射入时,射出的边界点为A点;沿y轴正方向射入时,射出的边界点为C点,故所加最小面积的磁场的边界是以(0,R)为圆心、R为半径的圆的一部分,如图中实线圆弧所围区域,所以磁场范围的最小面积为:3.相距L=1.5m的足够长金属导轨竖直放置,质量为m1=1kg的金属棒ab和质量为m2=0.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,如图(a)所示,虚线上方磁场方向垂直纸面向里,虚线下方磁场方向竖直向下,两处磁场磁感应强度大小相同。
25分钟规范训练(一)1.(12分)(2017·河北省定州中学4月考 )风洞实验室中可产生方向、大小都可以调节控制的各种风力。
如图所示为某风洞里模拟做实验的示意图。
一质量为1kg 的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角θ为30˚。
现小球在F =20 N 的竖直向上的风力作用下,从A 点静止出发沿直杆向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数μ=36。
试求:(1)小球运动的加速度a 1;(2)若F 作用1.2 s 后撤去,小球上滑过程中距A 点最大距离s m 。
(3)若从撤去风力F 开始计时,小球经多长时间将经过距A 点上方为2.25 m 的B 点。
[解析] (1)在风力F 作用时有:(F -mg )sin 30˚-μ(F -mg )cos 30˚=ma 1a 1=2.5 m/s 2,方向沿杆向上(2)F 作用1.2 s 时小球速度v =a 1t 1=3 m/s小球的位移s 1=v 2t 1=32×1.2 m=1.8 m 撤去力F 后,小球上滑时有:mg sin 30˚+μmg cos 30˚=ma 2a 2=7.5 m/s 2因此小球上滑时间t 2=va 2=0.4 s 上滑位移s 2=v 2t 2=32×0.4 m=0.6 m 则小球上滑的最大距离为s m =s 1+s 2=2.4 m( 3)在上滑阶段通过B 点:s AB -s 1=v t 3-12a 2t 23通过B 点时间t 3=0.2 s ,另t 3=0.6 s (舍去)小球返回时有: mg sin 30˚-μmg cos 30˚=ma 3a 3=2.5 m/s 2小球由顶端返回B 点时有:s m - s AB =12a 3t 24t 4=35s 通过通过B 点时间t 2+t 4=2+35 s≈0.75 s 2.(20分)(2017·吉林省吉林大学附属中学第六次摸底 ) 如图所示,在光滑的水平桌面上有一长为L =2 m 的木板C ,它的两端各有一块挡板,C 的质量为m C =5 kg ,在C 的中央并排放着两个可视为质点的滑块A 与B ,其质量分别为m A =1 kg 、m B =4 kg ,开始时A 、B 、C 均处于静止状态,并且A 、B 间夹有少许炸药,炸药爆炸使得A 以v A =6 m/s 的速度水平向左运动,不计一切摩擦,两滑块中任一块与挡板碰撞后就与挡板合成一体,爆炸与碰撞时间不计,求:(1)当两滑块都与挡板碰撞后,板C 的速度多大?(2)从爆炸开始到两个滑块都与挡板碰撞为止,板C 的位移多大?方向如何?(3)两滑块与挡板碰撞所产生的总热量为多少?[解析] 炸药爆炸,滑块A 与B 分别获得向左和向右的速度,由动量守恒知,A 的速度较大(A 的质量小),A 、B 均做匀速运动,A 先与挡板相碰合成一体(满足动量守恒)一起向左匀速运动,最终B 也与挡板相碰合成一体(满足动量守恒),整个过程满足动量守恒。
物理限时训练4一、单选择題:14. 物理学中,运动的分解、力的合成、平均速度这三者所体现的共同的科学思维方法是()A.控制变量法 B.极限思维法 C. 理想模型法 D.等效替代法15. 我国“北斗”卫星导航定位系统将由5颗静止轨道卫星(同步卫星)和30颗非静止轨道卫星组成,30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星。
中轨道卫星轨道高度约为 2.15X104 km ,静止轨道卫星的高度约为3.60X104 km。
下列说法正确的是()A. 中轨道卫星的线速度大于7.9 km/sB. 5颗静止轨道卫星的轨道平面和赤道平面的夹角各不相同C. 静止轨道卫星的运行周期大于中轨道卫星的运行周期D. 静止轨道卫星的向心加速度大于中轨道卫星的向心加速度16. 下图为某款电吹风的电路图。
a、b、c、d为四个固定触点。
可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。
触片P处于不同位置时,电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风等不同的工作状态。
n1和n2分别是理想变压器的两个线圈的匝数。
该电吹风的各项参数如下表所示。
下列说法正确的有A. 吹冷风时触片P与触点b、c接触B. 可由表格中数据计算出小风扇的内阻为60ΩC. 变压器两线圈的匝数比n l:n2 = 13 : 15D. 若把电热丝截去一小段后再接入电路,电吹风吹热风时的功率将变小,吹冷风时的功率不变17. 4()在“测定玻璃的折射率”实验中,已画好玻璃砖界面两直线aa′与bb′后,不小心误将玻璃砖向上稍平移了一点,如下图左所示,若其它操作正确,则测得的折射率将A.变大B.变小C.不变D.变大、变小均有可能二、不定项选择18. 利用传感器与计算机结合,可以自动作出物体运 动的图象。
某同学在一次实验中得到运动小车的速度一 时间图象如图所示,由此图象可知A. 18 s 时的加速度大于13 s 时的加速度B. 小车做曲线运动C. 13 s 末小车距离出发点最远D. 小车前10S 内的平均速度比后10 S 内的大19.如图所示,在光滑绝缘斜面上放置一矩形铝框abcd,铝框的质量为 m 、电阻为R ,斜面上ef线与gh 劝线间有垂直斜面向上的匀强磁场,ef//gh//pq//ab,eh>bc 。
课时作业(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)一、选择题(1~9题为单项选择题,10~14题为多项选择题)1.一段长为L 、电阻为R 的均匀电阻丝,把它拉成3L 长的均匀细丝后,切成等长的三段,然后把它们并联在一起,其电阻值为( )A.R3 B .3R C.R 9D .R解析: 根据R =ρL S =ρL 2V 可知,原电阻丝被拉长3倍后的总阻值为9R ,再切成三段后每段的阻值为3R ,把它们并联后的阻值为R ,故选项D 正确。
答案: D2.把两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中,甲电阻丝长l ,直径为d ,乙电阻丝长为2l ,直径为2d ,要使它们消耗的电功率相等,加在电阻丝上的电压U 甲∶U 乙应是( )A .1∶1B .2∶1C .1∶ 2D .2∶1解析: 根据电阻定律R =ρlS ,R 甲∶R 乙=2∶1。
且U 2甲R 甲=U 2乙R 乙,故U 甲∶U 乙=R 甲∶R 乙=2∶1选项D 正确。
答案: D 3.如图所示电路,开关S 断开和闭合时电流表示数之比是1∶3,则可知电阻R 1和R 2之比为( )A .1∶3B .1∶2C .2∶1D .3∶1解析: 开关闭合时电路中只有电阻R 2,根据欧姆定律可得:I =UR 2,开关断开时电路中两电阻串联,根据欧姆定律可得,I ′=UR 1+R 2,则R 1+R 2R 2=31,解得R 1∶R 2=2∶1,选项C 正确。
答案: C4.在如图甲所示的电路中,AB 为粗细均匀、长为L 的电阻丝,以AB 上各点相对A 点的电压为纵坐标,各点离A 点的距离x 为横坐标,则U 随x 变化的图线应为图乙中的( )解析: 根据电阻定律,横坐标为x 的点与A 点之间的电阻R =ρxS ,这两点间的电压U=IR =IρxS(I 、ρ、S 为定值),故U 跟x 成正比例关系,选项A 正确。
答案: A5.如表为某电热水壶铭牌上的一部分内容。
根据表中的信息,可计算出在额定电压下通过电热水壶的电流约为( )C .0.15 AD .0.23 A解析: 在额定电压下电热水壶的功率为额定功率,而电热水壶的额定电压为220 V ,额定功率为1 500 W ,由公式P =IU 得I =P U =1 500220A ≈6.8 A 。
福建省永安市第一中学2020届高三物理上学期限时训练试题(四)(含解析)一、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.有两个大小相等的共点力F 1和F 2,当它们的夹角为90°时合力的大小为F ,则当它们的夹角为60°时,合力的大小为 A. 2F B.62F C.32F D.22F 【答案】B 【解析】【详解】当两个力的夹角90°时,合力为:221212F F F F F =+==合所以,1222F F F ==当两个力的夹角为60°时,根据平行四边形定则,合力大小等于底角为30°的等腰三角形的底边:1cos302F F ︒=合1236=2=2N=N 2s 02co 32F F ︒⨯⨯合 A .2F 与计算结果不符,故A 选项错误. B .6F 与计算结果相符,故B 选项正确. C .3F 与计算结果不符,故C 选项错误. D .22F 与计算结果不符,故D 选项错误. 2.如图所示为某质点运动的v -t 图像,2~4s 内图线为曲线,若4s 末质点回到出发点,则质点( )A. 0~2s 内的加速度不变B. 2~4s 内的加速度不变C. 2~4s 内的平均速度为-3m/sD. 0~2s 内的位移与2~4s 内的位移相同 【答案】C 【解析】【详解】A .v -t 图像的斜率正负表示加速度方向,由图可知,0~1s 和1~2s 内加速度方向相反,故A 错误;B .v -t 图像斜率表示加速度,由图可知,2~4s 内的加速度大小、方向都变化,故B 错误; CD .4s 末质点回到了出发点,所以2~4s 内质点的位移大小等于0~2s 的位移大小,所以126m 6m 2x =⨯⨯=由图像可知,0~2s 质点向正方向运动,2~4s 内质点向负方向运动,则两段时间内位移大小相等,方向相反,2~4s 内的平均速度为6m/s 3m/s 2v -==- 故C 正确,D 错误。
lo AB C h L 高三物理 计算题25分钟限时训练(六)1.如图所示,质量为m 的木块从A 点水平抛出,抛出点离地面高度为l ,不计空气阻力.在无风情况下落地点B 到抛出点的水平距离为S ;当有恒定的水平风力F 时,仍以原来初速度抛出,落地点C 到抛出点的水平距离为3s /4.试求:(1)无风情况下木块落地时的速度;(2)水平风力F 的大小. 解:(1)由轨迹方程20221v S g l =,得到水平初速度l g S v 20=木块落地的竖直速度为gl v y 2= 木块落地时的速度大小为gl l g S v v v y 222220+=+=v 与水平方向间的夹角为θ, tg Sl v v y 20==θ(2)水平方向有g l m F t a v v x x 20==-…①, 另由位移关系可得到g l v v S x 22430+=…② 联立①、②,消去x v ,代入0v ;求得 lmgS F 4=2.如图所示,宽为L 的光滑长金属导轨固定在竖直平面内,不计电阻。
将两根质量均为m 的水平金属杆ab 、cd 用长h 的绝缘轻杆连接在一起,放置在轨道上并与轨道接触良好,ab 电阻R ,cd 电阻2R 。
虚线上方区域内存在水平方向的匀强磁场,磁感应强度B 。
(1)闭合电键,释放两杆后能保持静止,则ab 杆受的磁场力多大?(2)断开电键,静止释放金属杆,当cd 杆离开磁场的瞬间,ab 杆上焦耳热功率为P ,则此时两杆速度为多少?(3)断开电键,静止释放金属杆,若磁感应强度B 随时间变化规律为B =kt (k 为已知常数),求cd 杆离开磁场前,两杆内的感应电流大小。
某同学认为:上述情况中磁通量的变化规律与两金属杆静止不动时相同,可以采用Δφ=ΔB ·Lh 计算磁通量的改变量……该同学的想法是否正确?若正确,说明理由并求出结果;若不正确,说明理由并给出正确解答。
解:(1)设ab 杆受磁场力F ,则cd 杆受F/2……1分对两杆整体分析,有2mg =F + F/2……2分F =4mg /3……1分 (2)ab 杆上功率P =I 2R ……2分I =E /3R = BLv /3R ……2分v=3BLPR ……1分 (3)正确。
实验:探究动能定理选择题1.(2018·衡阳二模)现提供了如图甲所示的实验器材,来探究“合外力做的功与物体速度变化的关系”的实验,由图可知:(1)平衡摩擦力时,小车是否要挂纸带________(填“要”或“不要”);(2)在某次实验中,得到如图乙所示的一条纸带,在A、B、C三个计数点中应该选用________(选填“A”“B”或“C”)点的速度才符合实验要求;(3)某同学采用如图甲所示的装置来做实验,先使小车不连接橡皮筋,发现小车在木板上加速下滑.那么,在橡皮筋弹力的作用下,合外力对小车所做的功________(选填“大于"“小于”或“等于”)橡皮筋弹力所做的功.答案(1)要(2)C (3)大于解析(1)小车运动时,受到木板的阻力以及纸带与打点计时器间的摩擦阻力,所以平衡摩擦力时,小车需要挂纸带.(2)橡皮筋恢复原长后,小车做匀速直线运动,所以选用C点的速度才符合实验要求.(3)小车不连接橡皮筋,发现小车在木板上加速下滑,可知木板倾斜.在橡皮筋弹力的作用下,合外力对小车所做的功大于橡皮筋弹力做的功.2.(2018·江苏一模)小明所在的实验小组,为探究“拉力做功与物体动能变化的关系",他们在实验室组装了一套如图甲所示的装置.已知小车的质量为M=200 g,该小组的同学想用钩码的重力作为小车受到的合外力,为了实现这个想法,必须要先平衡摩擦力,并选择适当的钩码.(1)平衡摩擦力时,下列操作正确的是________.A.挂上钩码,放开没有纸带的小车,能够自由下滑即可B.挂上钩码,轻推没有纸带的小车,小车能够匀速下滑即可C.不挂钩码,放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可D.不挂钩码,轻推拖着纸带的小车,小车能够匀速下滑即可(2)他们在实验室找到的钩码质量有10 g、20 g、50 g和100 g的,应选择质量为________的钩码最为合适.(3)该实验小组打下一条纸带,将纸带上打的第一个点标为“0”,且认为打“0”时小车的速度为零,其后依次标出计数点1、2、3、4、5、6(相邻2个计数点间还有4个点未画),量出计数点3、4、5到计数点0的距离分别为x1、x2和x3,如图乙所示.已知打点计时器的打点周期为T,小车的质量为M,钩码质量为m,重力加速度为g,则在打计数点0到4的过程中,小车的动能增量为________.(4)通过多次试验并计算,小明发现,小车动能的增量总略小于mgx.你认为造成这样的原因可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
25分钟规范训练(三)1.(12分)如图,在倾角θ=37˚的粗糙斜面上距离斜面底端s=1 m处,有一质量m=1 kg的物块,在竖直向下的恒力F作用下,由静止开始沿斜面下滑。
到达斜面底端时立即撤去F,物块又在水平面上滑动一段距离后停止。
不计物块撞击水平面时的能量损失,物块与各接触面之间的动摩擦因数相同,g取10 m/s2,sin 37˚=0.6,cos 37˚=0.8。
当F=30 N时,物块运动过程中的最大速度为4 m/s,求:(1)物块与接触面之间的动摩擦因数;(2)当F=0时,物块运动的总时间;(3)改变F的大小,物块沿斜面运动的加速度a随之改变。
当a为何值时,物块运动的总时间最小,并求出此最小值。
[解析](1)物块到达斜面底端时速度最大,设物块在斜面上的加速度为a,根据运动学公式v2=2as①代入数据得a=8 m/s2②对斜面上物块受力分析F N=(mg+F)cos θ③(mg+F)sin θ-F f=ma④F f=μF N⑤代入数据,解得μ=0.5⑥(2)当F=0时,由③④⑤得mg sin θ-μmg cos θ=ma1⑦1 设物块在斜面上的运动时间为t1,在水平面上的运动时间为t2,则s=a1t21⑧2 到达底端时速度为v=2a1s=μgt2⑨代入数据解得t=t1+t2=1.4 s⑩(3)设此时物块在斜面上的加速度为a2,由⑧⑨得总时间为2s2a2st1+t2=+⑪a2 μg根据基本不等式2s2a2s2s2a2s+≥2·⑫a2 μg a2 μg2s2a2s即当=时,总时间有最小值⑬a2 μg解得a2=μg=5 m/s2⑭2 10t min=s52.(20分)(2017·陕西省西安市长安区第三次联考)如图所示,足够长的平行金属导轨MN、PQ倾斜放置,其所在平面与水平面间的夹角为θ=30˚,两导轨间距为L,导轨下端分别连着电容为C的电容器和阻值为R的电阻,开关S1、S2分别与电阻和电容器相连。
高三物理限时规范训练(四)曲线运动、天体运动(时间:60分钟满分:100分)姓名成绩一、选择题(本题共9个小题,每小题6分,共54分,在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一个选项符合要求,第6~9题有多项符合要求.)1.(2014·辽宁大连联考)如图所示,在竖直放置的半圆形容器的中心O点分别以水平初速度v1、v2抛出两个小球(可视为质点),最终它们分别落在圆弧上的A点和B点,已知OA与OB互相垂直,且OA与竖直方向成α角,则两个小球初速度之比v1v2为( )A.tanαB.cosαC.tanαtanαD.cosαcosα2.(2014·吉林长春市高中毕业班调研测试)计算机硬盘内部结构如图所示,读写磁头在计算机的指令下移动到某个位置,硬盘盘面在电机的带动下高速旋转,通过读写磁头读写下方磁盘上的数据.磁盘上分为若干个同心环状的磁道,每个磁道按圆心角等分为18个扇区.现在普通的家用电脑中的硬盘的转速通常有5 400r/min和7 200 r/min两种,硬盘盘面的大小相同,则( )A.磁头的位置相同时,7 200 r/min的硬盘读写数据更慢B.对于某种硬盘,磁头离盘面中心距离越远,磁头经过一个扇区所用的时间越长C.不管磁头位于何处,5 400 r/min的硬盘磁头经过一个扇区所用时间都相等D.5 400 r/min与7 200 r/min的硬盘盘面边缘的某点的向心加速度的大小之比为3∶43.(2014·吉林省长春调研)如图所示,A为静止于地球赤道上的物体,B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星,C为绕地球做圆周运动的卫星,P为B、C两卫星轨道的交点.已知A、B、C绕地心运动的周期相同.相对于地心,下列说法中不正确的是( )A.物体A和卫星C具有相同大小的加速度B.卫星C的运行速度大于物体A的速度C.可能出现:在每天的某一时刻卫星B在A的正上方D.卫星B在P点的加速度大小与卫星C在该点加速度相等4.(2014·泉州联考)如图所示,P是水平放置的足够大的圆盘,绕经过圆心O点的竖直轴匀速转动,在圆盘上方固定的水平钢架上,吊有盛水小桶的滑轮带动小桶一起以v=0.2 m/s的速度匀速向右运动,小桶底部与圆盘上表面的高度差为h=5 m.t=0时,小桶运动到O点正上方且滴出第一滴水,以后每当一滴水刚好落在圆盘上时桶中恰好再滴出一滴水,不计空气阻力,取g=10 m/s2,若要使水滴都落在圆盘上的同一条直径上,圆盘角速度的最小值为ω,第二、三滴水落点的最大距离为d,则( )A.ω=πrad/s,d=1.0 m B.ω=2πrad/s,d=0.8 mC.ω=πrad/s,d=0.8 m D.ω=2πrad/s,d=1.0 m5.(2013·高考安徽卷)质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时,引力势能可表示为E p=-GMmr,其中G为引力常量,M为地球质量.该卫星原来在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动,由于受到极稀薄空气的摩擦作用,飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2,此过程中因摩擦而产生的热量为( )A.GMm⎝⎛⎭⎪⎫1R2-1R1B.GMm⎝⎛⎭⎪⎫1R1-1R2C.GMm2⎝⎛⎭⎪⎫1R2-1R1D.GMm2⎝⎛⎭⎪⎫1R1-1R26.(2013·高考江苏卷)如图所示,从地面上同一位置拋出两小球A、B,分别落在地面上的M、N两点,两球运动的最大高度相同.空气阻力不计,则( )A.B的加速度比A的大B.B的飞行时间比A的长C.B在最高点的速度比A在最高点的大D.B在落地时的速度比A在落地时的大7.(2014·河南郑州质检)“天宫一号”目标飞行器既是交会对接目标飞行器,也是一个空间实验室,将以此为平台开展空间实验室的有关技术验证,假设“天宫一号”绕地球做半径为r1,周期为T1的匀速圆周运动,地球绕太阳做半径为r2、周期为T2的匀速圆周运动,已知引力常量为G,则根据题中的条件可以求得( )A.太阳的质量B.“天宫一号”的质量C.“天宫一号”与地球间的万有引力D.地球与太阳间的万有引力8.(2014·四川成都联考)如图所示,在某次自由式滑雪比赛中, 一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后,又落回到斜面雪 坡上,如图所示,若斜面雪坡的倾角为θ,飞出时的速度大 小为v 0,不计空气阻力,运动员飞出后在空中的姿势保持不变, 重力加速度为g ,则( )A .如果v 0不同,则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同B .不论v 0多大,该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的C .运动员落到雪坡时的速度大小是v 0cos θD .运动员在空中经历的时间是2v 0tan θg9.(2014·河南开封模拟)随着世界航空事业的发展,深太空探测已逐渐成为各国关注的热点,假设深太空中有一颗外星球,其质量是地球质量的2倍,半径是地球半径的12,则下列判断正确的是( )A .该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星的周期B .某物体在该外星球表面所受的重力是在地球表面所受重力的8倍C .该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍D .绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星运行速度相同二、计算题(本题共3个小题,共46分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)10.(15分)(2014·山东泰安质检)如图所示,ABC 和DEF 是在同一竖直平面内的两条光滑轨道,其中ABC 的末端水平,DEF 是 半径为r =0.4 m 的半圆形轨道,其直径DF 沿竖直方向,C 、D 可看做重合的点.现有一可视为质点的小球从轨道ABC 上距C 点 高为H 的地方由静止释放.(1)若要使小球经C 处水平进入轨道DEF 且能沿轨道运动,H 至少要有多高?(2)若小球静止释放处离C 点的高度h 小于(1)中H 的最小值,小球可击中与圆心等高的E 点,求此h 的值.(g 取10 m /s 2)11.(15分)(2014·泰兴市期中调研)风洞实验室能产生大小和方向均可改变的风力.如图所示,在风洞实验室中有足够大的光滑水平面,在水平面上建立xOy 直角坐标系.质量m =0.5 kg 的小球以初速度v 0=0.40m /s 从O 点沿x 轴正方向运动,在0~2.0 s 内受到一个沿y 轴正方向、大小F 1=0.20 N 的风力作用;小球运动2.0 s 后风力方向变为沿y 轴负方向、大小变为F 2=0.10 N (图中未画出).试求:(1)2.0 s 末小球在y 方向的速度大小和2.0 s 内运动的位移大小; (2)风力F 2作用多长时间,小球的速度变为与初速度相同; (3)小球回到x 轴上时的动能.12.(16分)如图所示,AB 段为一半径R =0.2 m 的光滑14圆形轨道,EF 为一倾角为θ=30°的光滑斜面,斜面上有一质量为0.1 kg 的薄木板CD ,木板的下端D 离斜面底端的距离为15 m ,开始时木板被锁定.一质量也为0.1 kg 的物块从A 点由静止开始下滑,通过B 点后被水平拋出,经过一段时间后恰好以平行于薄木板的方向滑上木板,在物块滑上木板的同时木板解除锁定.已知物块与薄木板间的动摩擦因数为μ=36.取g =10 m/s 2,求: (1)物块到达B 点时对圆形轨道的压力大小;(2)物块做平拋运动的时间;(3)若下滑过程中某时刻物块和木板达到共同速度,则这个速度为多大?。
第1页 第2页高三物理限时规范选择题(四)姓名 成绩 选择题(每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1、水平面上有两个物体a 和b ,它们之间用轻绳连接,它们与水平面之间的滑动摩擦系数相同。
在水平恒力F 的作用下,a 和b 在水平面上作匀速直线运动,如图所示。
如果在运动中绳突然断了,那么a 、b 的运动情况可能是( A ) A .a 作匀加速直线运动,b 作匀减速直线运动; B .a 作匀加速直线运动,b 处于静止; C .a 作匀速直线运动,b 作匀减速直线运动; D .a 作匀速直线运动,b 作匀速直线运动。
2、在平坦的垒球运动场上,击球手挥动球棒将垒球水平击出,垒球飞行一段时间后落地。
若不计空气阻力,则 (D)A .垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定B .垒球落地时的瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定C .垒球在空中运动的水平位置仅由初速度决定D .垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定3、如图所示,质量为m 的物体A 放置在质量为M 的物体B 上,B 与弹簧相连。
它们一起在光滑的水平面作简谐振动。
振动过程中A 、B 之间无相对运动。
设弹簧的劲度系数为k 。
当物体离开平衡位置的位移为x 时,A 、B 间摩擦力的大小等于 (D)A .0B .kxC .kx M m )(D .kx M m m )( 4、一艘宇宙飞船在预定轨道上做匀速圆周运动,在该飞船的密封舱内,下列实验能够进行的是 (C)5、一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行。
认为行星是密度均匀的球体,要确定该行 星的密度,只需要测量(C)A.飞船的轨道半径B.飞船的运行速度C.飞船的运行周期D.行星的质量6、宇航员在月球上做自由落体这实验,将某物体由距月球表面高h 处释放,经时间t 后落月球表面(设月球半径为R ),据上述信息推断。
高三物理 计算题25分钟限时训练(四)
1.如图所示,电动传送带以恒定速度v 0=1.2m/s 运行,传送带与水平面的夹角α=37°,现将质量m=20kg 的物品箱轻放到传送带底端,经过一段时间后,物品箱被送到h=1.8m 的平台上,已知物品箱与传送带间的动摩擦因数μ=0.85,不计其他损耗,则:(1)每件物品箱从传送带底端送到平台上,需要多少时间?(2)每输送一个物品箱,电动机需增加消耗
的电能是多少焦耳?(g =10m/s 2。
sin37°=0.6) 解:(1)物品箱先做匀加速运动
2/8.0sin cos sin s m g g m
mg f a ==-=-=
θθμθ
t 1=
s a v 5.10= s 1=m at 9.02
1
21= 可见物品箱之后做匀速运动 s 2=m s h 1.237sin 1=-︒
t 2=s v s 75.102= 所以 t =t 1+t 2=3.25s
(2)每输送一个物品箱,电动机需增加消耗的电能等于物品箱机械能增加量及系统产生的
内能
J s mg mv mgh W 8.49637cos 2
12
0=∆︒++
=μ 2.如图所示,坐标系中第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B =102
T ,同时
有竖直向上与y 轴同方向的匀强电场,场强大小E 1=102
V/m ,第四象限有竖直向上与y 轴
同方向的匀强电场,场强大小E 2=2E 1=2×102 V/m.若有一个带正电的微粒,质量m =10-12
kg ,
电荷量q =10-13
C ,以水平与x 轴同方向的初速度从坐标轴的P 1点射入第四象限,OP 1=0.2 m ,
然后从x 轴上的P 2点进入第一象限,OP 2=0.4 m ,接着继续运动.(g =10 m/s 2
)求:(1)微粒射入的初速度;
(2)微粒第三次过x 轴的位置及从P 1开始到第三次过x 轴的总时间. 解:(1)从P 1到P 2做类平抛,竖直方向a =qE 2-mg m
=10 m/s 2
则运动时间t 1=
2OP 1
a
=0.2 s ,则v y =at 1=2 m/s
微粒射入的初速度:v 0=
OP 2
t 1
=2 m/s. (2)微粒运动方向与x 轴夹角为45° 微粒进入第一象限的速度:v =v 0
cos45°=2 2 m/s
由于qE 1=mg ,所以微粒进入第一象限做匀速圆周运动,则圆周运动的半径R =mv Bq =
25
m ,P 2P 3=2R cos45°=0.4 m
微粒做圆周运动的时间t 2=
πm
2Bq
=0.157 s 微粒再次进入第四象限,由运动的分解可知:x 轴方向做匀速运动,
y 轴方向做类上抛运动,微粒运动时间t 3=
2v y
a
=0.4 s
P 3P 4=v 0t 3=0.8 m 故OP 4=OP 2+P 2P 3+P 3P 4=1.6 m t =t 1+t 2+t 3=0.757 s.
3.如图甲所示,一个质量m =0.1 kg 的正方形金属框总电阻R =0.5 Ω,金属框放在表面绝缘且光滑的斜面顶端(金属框上边与AA ′重合),自静止开始沿斜面下滑,下滑过程中穿过一段边界与斜面底边BB ′平行、宽度为d 的匀强磁场后滑至斜面底端(金属框下边与BB ′
重合),设金属框在下滑过程中的速度为v ,与此对应的位移为s ,那么v 2
—s 图象(记录了
线框运动全部过程)如图乙所示,已知匀强磁场方向垂直斜面向上。
试问:(g 取10m/s 2
)(1)
根据v 2
-s 图象所提供的信息,计算出金属框从斜面顶端滑至底端所需的时间为多少?(2)匀强磁场的磁感应强度多大?(3)现用平行斜面沿斜面向上的恒力F 作用在金属框上,使金属框从斜面底端BB ′(金属框下边与BB ′重合)由静止开始沿斜面向上运动,匀速通过磁场区域后到达斜面顶端(金属框上边与AA ′重合)。
试计算恒力F 做功的最小值。
解:物体运动可分为三段,图可知由,2s v - 设位移分别为 S 1,S 2,S 3对应的时间分别为
321,,t t t 0
9.001==v m s s
m v m s /30.112==
m s 6.13= 初速s m v /31= 末速度v 3=5m/s 匀加速运动
(1)匀加速运动,
到m s s 9.00==s a v 12
2=由公式 2
1/0.5 s m a =得 s a v t 6.053111===
s v s t 31122== 33212
3
2s a v v =- 解得:a 3=5m/s 2 s a V t 4.043533=-=∆= s t t t t 34321=++=总
(2)线框通过磁场时,线框作匀速运动,线框受力平衡在AA’a’a 区域,对线框进行受力分析1sin ma mg =θ
穿过磁场区域时,θsin mg BIL F =安= 11
ma R
BLv BL = 有题干分析得:线框的宽度m s d L 5.02
2
==
= 解得T B 33= (3)设恒力作用时金属框上边进入磁场速度为V ,2332
1
sin mV mgs Fs =
θ- 线框穿过磁场时,R
V
L B mg F 22sin +=θ 又由 1sin ma mg =θ 解得
N F s m V 1825,/316==
由于θsin 2
112
mgs mV >, 所以穿过磁场后,撤去外力,物体仍可到达顶端。
所以力F 做功为 J s s F W 6.3)16.1(18
25
)(32≈+⨯=+=。