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高考物理大题综合训练一

22.(16分)在竖直平面内有一个粗糙的

14

圆弧轨道,其半径R =0.4m ,轨道的

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最低点距地面高度h =0.8m 。一质量m =0.1kg 的小滑块从轨道的最高点由静

止释放,到达最低点时以一定的水平速度离开轨道,落地点距轨道最低点的水平距离x =0.8m 。空气阻力不计,g 取10m/s 2,求:

(1)小滑块离开轨道时的速度大小; 2.0m /s v = (2)小滑块运动到轨道最低点时,对轨道的压力大小; ' 2.0N N N == (3)小滑块在轨道上运动的过程中,克服摩擦力所做的功。0.2J f W =-

23.(18分)如图所示,水平面上OA 部分粗糙,其他部分光滑。轻弹簧一端固定,另一端与质量为M 的小滑

块连接,开始时滑块静止在O 点,弹簧处于原长。一质量为m 的子弹以大小为v 的速度水平向右射入滑块,并留在滑块中,子弹打击滑块的时间极短,可忽略不计。之后,滑块向右运动并通过A 点,返回后恰好停在出发点O 处。求: (1)子弹打击滑块结束后的瞬间,滑块和子弹的共同速度大小; 1m v v M m

=

+

(2)试简要说明滑块从O 到A 及从A 到O 两个过程中速度大小的变化情况,并计算滑块滑行过程中弹簧

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弹性势能的最大值;

(3)滑块停在O 点后,另一颗质量也为m 的子弹以另一速度水平向右射入滑块并停留在滑块中,此后滑块运动过程中仅两次经过O 点,求第二颗子弹的入射速度u 的大小范围。

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左右

24.(20分)如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 所在平面与水平面成30°角,两导轨的间距l =0.50m ,

一端接有阻值R =1.0Ω的电阻。质量m =0.10kg 的金属棒ab 置于导轨上,与轨道垂直,电阻r =0.25Ω。整个装置处于磁感应强度B =1.0T 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。t =0时刻,对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F ,使之由静止开始运动,运动过程中电路中的电流随时间t 变化的关系如图乙所示。电路中其他部分电阻忽略不计,g 取10m/s 2,求:

(1)4.0s 末金属棒ab 瞬时速度的大小;

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(2)3.0s 末力F 的瞬时功率; 1.3W P = (3)已知0~4.0s 时间内电阻R 上产生的热量为0.64J ,试计算F 对金属棒所做的功。

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22.(16分)如图所示,水平地面AB 与倾角为θ的斜面平滑相连。一个质量为m 的物块静止在A 点。现用水平恒力F 作用在物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动,经时间t 到达B 点,此时撤去力F ,物块以在B 点的速度大小冲上斜面。已知物块与水平地面和斜面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g 。求: (1)物块运动到B 点时速度的大小v ;

gt

m Ft v μ-=

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(2)物块在斜面上运动时加速度的大小a ; a = g (sin θ +μcos θ) (3)物块在斜面上运动的最远距离s 。 )

cos (sin 2)

(2

2

θμθμ+-=

g m mgt Ft s

Q

23.(18分)如图所示,半径R = 0.8m 的四分之一光滑圆弧轨道位于竖直平面内,与长CD = 2.0m 的绝缘水平面平滑连接。水平面右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度E = 40N/C ,方向竖直向上,磁场的磁感应强度B = 1.0T ,方向垂直纸面向外。两个质量均为m = 2.0×10-6kg 的小球a 和b ,a 球不带电,b 球带q = 1.0×10-6C 的正电,并静止于水平面右边缘处。将a 球从圆弧轨道顶端由静止释放,运动到D 点与b 球发生正碰,碰撞时间极短,碰后两球粘合在一起飞入复合场中,最后落在地面上的P 点。已知小球a 在水平面上运动时所受的摩擦阻力f = 0.1mg , PN =ND 3,取g =10m/s 2。a 、b 均可作为质点。求:

(1)小球a 与b 相碰后瞬间速度的大小v ; v = 1.73m/s (2)水平面离地面的高度h ; h = 2m 3=3.46m (3)从小球a 开始释放到落地前瞬间的整个运动过程中,ab 系统损失的机械能ΔE 。 E

? = 1.48 ×10-4J

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22.(16分)如图13所示,位于竖直平面上的

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1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 点由静止释放,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,轨道对小球的支持力多大? mg N B 3= (2)小球落地点C 与B 的水平距离S 为多少? R R H S )(2-= (3)比值

H

R 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?

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22.(16分)如图15所示,水平绝缘轨道AB 与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道B C 平滑连接,半圆形轨道的半径0.40m R =。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度41.010N/C E =?。现有一电荷

量4

1.010C q -=+?,质量0.10kg m =的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P 点由静止释放,带电体运动到圆形轨道最低点B 时的速度 5.0m /s B v =.已知带电体与水平轨道间的动摩擦因数0.50μ=,重力加速度

2

10m /s g =.求:

(1)带电体运动到圆形轨道的最低点B 时,圆形轨道对带电体支持力的大小; N 7.25N F = (2)带电体在水平轨道上的释放点P 到B 点的距离; 2.5m s = (3)带电体第一次经过C 点后,落在水平轨道上的位置到B 点的距离。 0.40m x =

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