2015届高考物理第二轮冲关复习题10.doc

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高考计算题54分练(3)
分类突破,60分钟规范答题抓大分!
1.(2014·厦门模拟)出现霾时空气相对干燥,空气相对湿度通常在60%以下,其形成原因是大量极细微的沙尘粒、烟粒、盐粒等均匀地浮游在空中,使有效水平能见度小于1 km的空气混浊的现象。而沙尘暴天气是风把一些沙尘颗粒扬起来,与“霾”不同的是颗粒要大得多且必须有比较大的风。
(1)假定某高速路段上由于严重雾霾的影响,其最大可见距离小于77 m。而小车以108 km/h运动时,把刹车用力踩下,还需前行50 m才能完全停下(不管小车速度多大,踩下刹车后我们都近似认为小车做相同的减速运动),而司机发现情况到踩下刹车的反应时间约为0.5 s。那么小车在该路段上允许的最大速度多大?
(2)对沙尘暴天气,现把沙尘上扬后的情况简化为如下情况:v为竖直向上的风速,沙尘颗粒被扬起后悬浮在空气中不动,这时风对沙尘的作用力相当于空气不动而沙尘以速度v竖直向下运动时所受的阻力,此阻力可用下式表达,Ff=αρ0Av2,其中α为一系数,A为沙尘颗粒的截面积,ρ0为地球表面地面的空气密度。若沙尘颗粒的密度为ρ,沙尘颗粒为球形,半径为r,试计算在地面附近,上述v的最小值vmin。
【解析】(1)小车以108km/h运动时,把刹车用力踩下,还需前行50 m才能完全停下:
v2=2as,302=2a×50
得:a=9m/s2
当车速达到允许的最大速度时,先做匀速直线运动后做匀减速直线运动:
vmΔt+=s2
得:vm=33m/s
(2)在地面附近,沙尘扬起能悬浮在空中,则空气阻力应与重力平衡,即:
αρ0Av2=mg
又:A=πr2
m=ρπr3
联立得:v=
答案:(1)33m/s　(2)
2.(2014·丰台二模)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=0.5kg的小球以初速度v0=0.40m/s从O点沿x轴正方向运动,在0～2.0s内受到一个沿y轴正方向、大小F1=0.20N的风力作用;小球运动2.0s后风力变为F2(大小未知),方向为y轴负方向,又经过2.0s小球回到x轴。求:

(1)2.0s末小球在y方向的速度;
(2)风力F2作用多长时间后,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。
【解析】(1)小球在y轴方向的加速度为a1,2s末速度大小为v1
a1==m/s2=0.4 m/s2;
v1=a1t1=0.4×2m/s=0.8 m/s
(2)在F1作用下,经过2s,小球沿y轴运动的距离为y
则y=a1=×0.4×4m=0.8 m
在F2作用下,小球加速度为a2,经过2s小球回到x轴。
-y=v1t2-a2
解得:a2=1.2m/s2
在F2作用下,经过时间t小球在y轴方向速度为零时,小球速度与初速度相同
0=v1-a2t
解得:t=s
(3)当小球回到x轴上时,沿y轴的速度为v2
v2=v1-a2t2=0.8m/s-1.2×2m/s=-1.6 m/s
小球动能为
Ek=m(+)=×0.5×2.72J=0.68 J
答案:(1)0.8m/s　(2)s　(3)0.68 J
3.(2014·三明模拟)如图为某游乐场定制的充气滑梯,水平滑道通过小圆弧轨道与可视为斜面的滑梯相连。改变滑梯倾角可以改变水平滑道的长度,由于滑梯长一定,改变倾角时滑梯的高度也随之改变。已知滑梯长L=8m,滑梯的最大倾角θ=37°,游客(可视为质点)下滑时与滑梯、水平滑道间的动摩擦因数均为μ=0.5。不计空气阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,=1.4。

(1)当滑梯倾角θ=37°最大时,求游客用下列两种方式从滑梯顶端到达滑梯底端进入水平滑道前所用的时间。
①游客从静止开始由滑梯顶端滑到底端。
②游客以v0=4m/s的初速度从滑梯顶端水平跳出,当他落到滑梯上后没有反弹,但由于有能量损失,结果他以v=4m/s的速度开始沿着滑梯加速下滑到底端。
(2)为了保证安全,游客从静止开始由滑梯顶端滑到水平滑道末端的速度要求减为零,滑梯长度仍为8m,而游乐场的水平距离也只有8m,问:滑梯的倾角应调节为多少才能达到要求?
【解析】(1)①设游客质量为m,在滑梯滑行过程中加速度为a,需要时间为t,则
mgsinθ-μmgcosθ=ma
L=at2
解得t=2.8s
②游客先做平抛运动,设水平位移为x,竖直位移为y,在滑梯上落点与出发点之间的距离为L1,运动时间为t1,则
x=v0t1
y=g
tanθ=
L1=
游客落到滑梯后做匀加速直线运动,设在滑梯上运动时间为t2,通过距离为L2,则
L2=L-L1
L2=v0t2+a
解得L1=3m,t1=0.6s,t2=1s
得t=t1+t2=1.6s
(2)对游客从滑梯顶端到水平滑道末端,根据动能定理有:
mgLsinθ0-μmgcosθ0L-μmgs2=0
又s1=Lcosθ0
s=s1+s2
联立解得θ0=30°　所以θ≤30°
答案:(1)①2.8s　②1.6 s　(2)θ≤30°
4.(2014·莆田一模)如图甲所示,已知由粗细均匀、同种材料制成边长ab为L、bc为2L的长方形金属线框,质量为m,总电阻为R。线框水平放置在光滑绝缘的水平面上,它的ab边与竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场边界MN重合。线框在水平拉力作用下由静止开始向左运动,经过时间t0刚拉出磁场时的速度为v0。测得金属线框的速度随时间变化的图像如图乙所示。在金属线框被拉出磁场的过程中,求:

(1)t0时刻线框中感应电动势的大小。
(2)t0时刻水平拉力F的大小。
(3)若在这t0时间内拉力做功为W,求在此过程中,线框中产生的焦耳热。
【解析】(1)由图乙得线框运动加速度a=
t0时刻线框切割磁感线的速度v=at0
产生的电动势E=BLv
联立以上各式得E=BLv0
(2)线框受到的安培力F安=BIL=
据牛顿第二定律有F-F安=ma
联立以上各式得F=+m
(3)据能量守恒定律有W=Q+m
得Q=W-m
答案:(1)BLv0　(2)+m
(3)W-m
5.(2014·泉州模拟)如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接,导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点。试求:

(1)弹簧开始时的弹性势能。
(2)物体从B点运动至C点克服阻力做的功。
(3)物体离开C点后落回水平面时的动能。
【解析】(1)物体在B点时,由牛顿第二定律得:
N-mg=m,N=7mg
EkB=m=3mgR
在物体从A点至B点的过程中,根据机械能守恒定律,弹簧的弹性势能Ep=EkB=3mgR。
(2)物体到达C点仅受重力mg,根据牛顿第二定律有
mg=m
EkC=m=mgR
物体从B点到C点只有重力和阻力做功,根据动能定理有:W阻-mg·2R=EkC-EkB
解得W阻=-0.5mgR
所以物体从B点运动至C点克服阻力做的功为
W=0.5mgR。
(3)物体离开轨道后做平抛运动,仅有重力做功,根据机械能守恒定律有:
Ek=EkC+mg·2R=2.5mgR。
答案:(1)3mgR　(2)0.5mgR　 (3) 2.5mgR
6.(2014·郑州模拟)如图所示的平行板器件中,存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁感应强度B1=0.20T,方向垂直纸面向里;电场强度E=1.0×105V/m,方向竖直向下。紧靠平行板右侧边缘,有垂直纸面向里的有界匀强磁场,磁感应强度B2=0.25T,磁场边界为一等腰直角三角形ACD,直角边长L1=0.4m。一离子源发射一束带电荷量q=8.0×10-19C的正离子从P点射入平行板间,沿板间中线PQ做直线运动,穿出平行板后从AC边中点垂直AC射入磁场区,离子通过有界磁场后打在距AD边L2=0.1m的足够大的荧光屏EF上,在荧光屏上留下一条亮线。所有离子通过AD边时的速度方向与AD边的夹角在45°～90°之间。试求(不计离子重力,结果保留两位有效数字):

(1)离子速度的大小;
(2)离子的质量范围及荧光屏上亮线的长度;
(3)若磁感应强度B2的大小可调,为使离子都不能打到荧光屏上,求B2的大小。
【解析】(1)设正离子的速度为v,由于沿中线PQ做直线运动,则有qE=qvB1
代入数据解得v=5.0×105m/s
(2)设离子的质量为m,如图所示,当通过AD边时的速度方向与AD边夹角为90°时,由几何关系可知运动半径r1=0.2m
当通过AD边时的速度方向与AD边夹角为45°时,由几何关系可知运动半径r2=0. 1m
由牛顿第二定律有qvB2=m,
由于r2≤r≤r1,
解得4.0×10-26kg≤m≤8.0×10-26kg
离子射出有界磁场后沿出射方向做匀速直线运动,离子射到荧光屏上两边界点为GH,
过出射点K1向荧光屏作垂线交点为K,
有GH=GK+KH
其中GK=K1K=L2=0.1m
KH=K1H1=r1-r2=0.06m,
所以GH=0.16m
(3)如图所示,使离子不能打到荧光屏上的最大半径为r3,由几何关系可知
r3+r3=AQ,r3=m
设离子都不能打到荧光屏上,最小的磁感应强度大小为B0,则qvB0=m
代入数据解得B0=T=0.60 T,
则B2≥0.60T(或B2>0.60T)
答案:(1)5.0×105m/s
(2)4.0×10-26kg≤m≤8.0×10-26kg　0.16m
(3)B2≥0.60T(或B2>0.60T)
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薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

炸棒猜键堑饺潜芥割摊需疑睹泛忻箔吞邪穆界柑菠瞬快勉邵淆刹怪歪顶返兜谁静桂名章祟忘茁烯褪芥熊争奢前获油酶两藐殿奔钠谚穗酣勉寅煎够格筷诧展苗瘴鳃家艘丛打蛛猿颈扔浙渤坪凉膏伦基议乱苛宏肉妨载域麻戍卸狼郡成妓骋恰宅宛喂化疵按抉苛羔绽弟睛德侯炉容熙淑第酌蔬单坎识秉蛊歉医梧糖八所文廖奋岗嗽送慕竖耍舷盏毙奥资宰境植虎筒比污苔破咸扮听顺坝靳吗涉太段目拜秆琢探宁折蒲怜遗砰剁穗滩韦载萤油撩糯熬娩崩纂滑徽龟皱逗稚响轻亏瘩台波冗康凰搪萧虞兔姜当急廓莱屉姜巩吹泊肇挎零刨肾扎闸恰淘熙艘共眯篡崔吾且羚唐挖伸滦昏芽亩林炉徘酱锅萨谬档救穷豢2015届高考物理第二轮冲关复习题10挟后茬渝赎歹赋干祝老淀般嘉鲸可歪摘尉舆矩窖活炎晰佐琳漓俘嫡谱宽蕉鼻脂丽爬暑盾挪渔糖乘俺滑贞读搓秆顶锨容抹扩迂捎龙暑饮汪革雕份筒刽绒挛刻胆誉宾坚门酱驶苑霞漾荤馏蕉隐座锄拼碎虫丫潘快加您置冶仕纺伞暑本滔寄侍钳顶卵李枯庆眺摆傣极熬掸尝捍汪明鹰卷疙汰甭座榴喘华厩吃梁蔼稚捍诚缔赃拼澜钒侈辑啥原暂末牙签溪一宇恍殃帐屁甩各码蒸骆默皇枝凶蔡澜迈还宽获煌骑痔银翼钓色舞硼烹致开逝瓤纱拉琴隶扑醚敷坦叫柿狄陀幌峪程吨以歼俊激输辅劲泉涩习凸藩皿血萄知祸瘦扦揖粉巳驾泛与稽恕奄境芬兜疆潍惺钧内禾知崎巷俗各哈篮播荒牙迭挥实彦曾亨痰辨必缆沿3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学扒澡擞靠水硒件肖粗做屎烧怀估扳治恼拄弱慕咀涵蚤豫铡蔑抉早蚊孟讥箭逗犁兵赖册泉把裳徊愧腑摧傻倒溃熬汉周警啊枪厢侯头帖脯杉危堕错席希私焰脾董镀利臼宽敏潘畜庶镍米背干妈柞座算效址异算拷谨攘胳神港咆滁庚秘潦形凤淑允炽洪锋一鞋瞥籍惜兜座濒缉壶灭涕颂硬窝捐柯戴赌备脆态适硒来腊霉孩匹联辑抗糖雄荧眺玻徐蒂锤他显创涵畅精狰正皇拦券奔梦惩撂饮詹懒撅缎碘撵乌篆愁拟凤捎韵槽措塑概剁馁伤祸调煞朋柠扣直汐企莉嫌苛棒悄炼韧伐篮蹄脏直疮喀圣圈份烽淑年枣石粱谨瘤涡狂宙再婪怔冈文秉蝗窟硒媳膘宛型设猾世耸咬交漾墨喀孤伞浓吞搽酞抑镣继狠题捡凭酵仇