高考物理二輪復(fù)習(xí) 計(jì)算題47分強(qiáng)化練（二）-人教版高三物理試題

計(jì)算題47分強(qiáng)化練(二)1．(15分)泥石流是在雨季由于暴雨、洪水將含有沙石且松軟的土質(zhì)山體經(jīng)飽和稀釋后形成的洪流，它的面積、體積和流量都較大．泥石流流動(dòng)的全過(guò)程雖然只有很短時(shí)間，但由于其高速前進(jìn)，具有強(qiáng)大的能量，因而破壞性極大．某課題小組對(duì)泥石流的威力進(jìn)行了模擬研究，如圖1甲所示，他們?cè)O(shè)計(jì)了如下的模型：在水平地面上放置一個(gè)質(zhì)量為m＝5kg的物體，讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下運(yùn)動(dòng)，推力F隨位移變化如圖乙所示，已知物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.6，g取10m/s2.求：甲乙圖1(1)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大加速度為多大？(2)在距出發(fā)點(diǎn)多遠(yuǎn)處，物體的速度達(dá)到最大？(3)物體在水平面上運(yùn)動(dòng)的最大位移是多大？【解析】(1)當(dāng)推力F最大時(shí)，加速度最大由牛頓第二定律，得F－μmg＝ma解得a＝10m/s2.(2)由圖象可知：F隨x變化的函數(shù)方程為F＝80－20x速度最大時(shí)，合外力為零，即F＝μmg所以x＝2.5m.(3)位移最大時(shí)，末速度為零根據(jù)動(dòng)能定理可得WF－μmgs＝0根據(jù)圖象可知，力F做的功為WF＝eq\f(1,2)Fx＝160J所以s＝eq\f(160,30)m＝5.33m.【答案】(1)10m/s2(2)2.5m(3)5.33m2．(16分)流動(dòng)的海水蘊(yùn)藏著巨大的能量．如圖2為一利用海流發(fā)電的原理圖，用絕緣材料制成一個(gè)橫截面為矩形的管道，在管道的上、下兩個(gè)內(nèi)表面裝有兩塊電阻不計(jì)的金屬板M、N，板長(zhǎng)為a＝2m，寬為b＝1m，板間的距離d＝1m．將管道沿海流方向固定在海水中，在管道中加一個(gè)與前后表面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝3T．將電阻R＝14.75Ω的航標(biāo)燈與兩金屬板連接(圖中未畫出)．海流方向如圖，海流速率v＝10m/s，海水的電阻率為ρ＝0.5Ω·m，海流運(yùn)動(dòng)中受到管道的阻力為1N.圖2(1)求發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)并判斷M、N兩板哪個(gè)板電勢(shì)高；(2)求管道內(nèi)海水受到的安培力的大小和方向；(3)求該發(fā)電機(jī)的電功率及海流通過(guò)管道所消耗的總功率．【解析】(1)電動(dòng)勢(shì)E＝Bdv＝30VM板的電勢(shì)高．(2)兩板間海水的電阻r＝ρeq\f(d,ab)＝0.25Ω回路中的電流I＝eq\f(E,R＋r)＝2A，磁場(chǎng)對(duì)管道內(nèi)海水的作用力F＝BId＝6N，方向向左(與海流流動(dòng)方向相反)．(3)P1＝I2(R＋r)＝60WP2＝P1＋fv＝70W.【答案】(1)30VM板電勢(shì)高(2)6N方向向左(3)60W70W3．(16分)如圖3所示，在y軸的右方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在x軸的下方有一場(chǎng)強(qiáng)為E的方向平行x軸向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)．有一鉛板放置在y軸處，且與紙面垂直．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子由靜止經(jīng)過(guò)加速電壓為U的電場(chǎng)加速，然后以垂直于鉛板的方向從A處沿直線穿過(guò)鉛板，而后從x軸上的D處以與x軸正向夾角為60°的方向進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng)疊加的區(qū)域，最后到達(dá)y軸上的C點(diǎn)．已知OD長(zhǎng)為l，不考慮粒子受到的重力，求：【導(dǎo)學(xué)號(hào)：25702113】(1)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(2)粒子經(jīng)過(guò)鉛板時(shí)損失的動(dòng)能；(3)粒子到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小．【解析】(1)粒子在第一象限內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由：Bqv＝meq\f(v2,R)，T＝eq\f(2πR,v)，t＝eq\f(1,6)T聯(lián)立可求得粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t＝eq\f(πm,3Bq).(2)粒子經(jīng)電場(chǎng)加速過(guò)程由動(dòng)能定理可得：qU＝Ek0由幾何關(guān)系，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑：R＝eq\f(l,sin60°)粒子穿過(guò)鉛板損失的動(dòng)能：ΔEk＝Ek0－eq\f(1,2)mv2.聯(lián)立以上各式可得：ΔE＝qU－eq\f(2B2q2l2,3m).(3)粒子由D到達(dá)C的過(guò)程中，由動(dòng)能定理可得：Eql＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)－eq\f(1,2)mv2代入可得：vC＝eq\r(\f(6Eqml＋4B2