高考物理二輪總復(fù)習(xí)計(jì)算題專項(xiàng)練1

計(jì)算題專項(xiàng)練(一)(滿分:46分時(shí)間:45分鐘)1.(7分)一滑雪運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)過程可簡化為如圖所示的模型,運(yùn)動(dòng)員(可視為質(zhì)點(diǎn))沿傾角θ=37°的滑道由靜止開始勻加速直線下滑,到達(dá)坡底后進(jìn)入水平滑道,勻減速直線滑行s=51.2m停下。已知水平段運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=6.4s,滑雪板與整個(gè)滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同,運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入水平滑道瞬間的速度大小不變,不計(jì)空氣阻力。求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)(1)滑雪板與滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;(2)運(yùn)動(dòng)員開始下滑位置到坡底的距離x。2.(9分)有一顆類地行星,它的地表有遼闊的湖面,不過湖里不是液態(tài)的水,而是液態(tài)二氧化碳。假設(shè)該液態(tài)二氧化碳的密度為1.2×103kg/m3,湖面下方2.0m處的壓強(qiáng)為5.0×106Pa,下方5.0m處的壓強(qiáng)為7.7×106Pa。(1)求該行星表面的重力加速度g'的大小;(2)假設(shè)在該行星表面有一個(gè)開口向下、豎直靜止放置的導(dǎo)熱良好的均勻汽缸,汽缸深為40.0cm。其中活塞橫截面積為2.5cm2,活塞質(zhì)量可忽略不計(jì)。當(dāng)活塞下面懸掛一個(gè)質(zhì)量為400.0g的重物時(shí),活塞恰好位于汽缸口處;取下重物,將汽缸緩慢旋轉(zhuǎn)到豎直開口向上,然后把相同的重物放在活塞上,待穩(wěn)定后,活塞到汽缸口的距離是多少?(假設(shè)行星表面處的氣溫不變,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)3.(14分)(2023江蘇揚(yáng)州期中)如圖所示,y軸左側(cè)區(qū)域存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小為E,y軸右側(cè)區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場,第一象限磁場方向垂直于紙面向外,第四象限磁場方向垂直于紙面向里,且第四象限磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是第一象限的2倍。在第一象限垂直x軸放置粒子吸收屏,該屏距y軸的距離為l。某時(shí)刻電荷量為q,質(zhì)量為m的帶正電粒子在A點(diǎn)以水平向右的初速度射出,粒子恰好從O點(diǎn)進(jìn)入磁場,一段時(shí)間后粒子垂直擊中吸收屏。已知A點(diǎn)的坐標(biāo)為-l,l(1)粒子從A點(diǎn)射出時(shí)的速度大小;(2)第一象限磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值;(3)粒子擊中吸收屏的縱坐標(biāo)的可能值。4.(16分)(2023安徽蚌埠模擬)如圖所示,電荷量為q=+2×103C、質(zhì)量為m=0.1kg的小球B靜置于光滑的水平絕緣板右端,板的右側(cè)空間有范圍足夠大、方向水平向左、電場強(qiáng)度E=103N/C的勻強(qiáng)電場。與B球形狀相同、質(zhì)量為0.3kg的絕緣不帶電小球A以初速度v0=10m/s向B運(yùn)動(dòng),兩球發(fā)生彈性碰撞后均逆著電場的方向進(jìn)入電場,在電場中兩球又發(fā)生多次彈性碰撞,已知每次碰撞時(shí)間極短,小球B的電荷量始終不變,重力加速度g取10m/s2。求:(1)第一次碰撞后瞬間兩小球的速度大小;(2)第一次碰撞后又經(jīng)過多少時(shí)間兩小球第二次相碰?(3)第二次碰撞后瞬間小球B的動(dòng)能。答案：1.答案(1)0.25(2)32m解析(1)設(shè)運(yùn)動(dòng)員在水平滑道運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為a,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得s=12at由牛頓第二定律得μmg=ma聯(lián)立解得μ=0.25。(2)運(yùn)動(dòng)員通過坡底時(shí)的速度大小為v=at設(shè)運(yùn)動(dòng)員在傾斜滑道上下滑時(shí)的加速度大小為a1,由牛頓第二定律得mgsinθμmgcosθ=ma1由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得x=v22a2.答案(1)750m/s2(2)21.8cm解析(1)湖面下方2.0m的壓強(qiáng)為p1=p0+ρg'h1下方5.0m處的壓強(qiáng)為p2=p0+ρg'h2代入數(shù)據(jù)解得g'=750m/s2,p0=3.2×106Pa。(2)汽缸開口向下時(shí),有p1'=p0mg'S=3.2×106400×10-3×7502.V1=h1S汽缸開口向下時(shí),有p2'=p0+mg'S=3.2×106+400×10-3×7502.V2=h2S根據(jù)玻意耳定律可得p1'V1=p2'V2解得h2=18.2cm,則活塞到汽缸口的距離為(4018.2)cm=21.8cm。3.答案(1)Eql(2)2mE(3)y=2-13n+2l解析(1)粒子由A到O做類平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可得:l=vAtl根據(jù)牛頓第二定律可得Eq=ma聯(lián)立解得vA=Eqlm(2)粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)的豎直分速度為vOy=at=vA=Eql則進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小為v=2vA=2速度方向與x軸正方向成45°角向右下;設(shè)粒子在第四象限做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r1,在第一象限做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r2,第一象限磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,第四象限磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B,則在第四象限運(yùn)動(dòng)時(shí),粒子受到的洛倫茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律可得qv·2B=m在第一象限運(yùn)動(dòng)時(shí)可得qvB=m解得r2=2r1=mv磁感應(yīng)強(qiáng)度最小即半徑最大時(shí),可得r1max=l22r2max聯(lián)立解得Bmin=2mEql(3)根據(jù)粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期性得l=n(2r1+2r2)+2r1+2r22(n=粒子擊中吸收屏的縱坐標(biāo)為y=r222r聯(lián)立解得y=2-13n+2l(4.答案(1)5m/s15m/s(2)1s(3)10J解析(1)第一次碰撞時(shí),取水平向右為正方向,設(shè)碰后A、B的速度分別為v1、v2。根據(jù)動(dòng)量守恒定律得3mv0=3mv1+mv2根據(jù)機(jī)械能守恒定律得12×3mv02=聯(lián)立解得第一次碰撞后瞬間A、B兩小球的速度大小分別是v1=5m/s,v2=15m/s。(2)碰后兩球均進(jìn)入電場,豎直方向二者相對(duì)靜止,均做自由落體運(yùn)動(dòng),水平方向上A做勻速運(yùn)動(dòng),B做勻減速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律得,B的水平加速度為aB=qE代入數(shù)據(jù)得aB=20m/s2設(shè)經(jīng)過時(shí)間t兩球再次相碰,則有v1t=v2t12aBt解得第一次碰撞后到兩小球第二次相碰用時(shí)t=1s。(3)此時(shí),B的水平速度為vx=v2aBt代入數(shù)據(jù)得vx=5m/s(負(fù)號(hào)表示方向向左)豎直速度為vy=gt代入數(shù)據(jù)得vy=10m/s故第二次碰撞前瞬間小球B的動(dòng)能為EkB=1又v聯(lián)立解得EkB=12m(v代入數(shù)據(jù)得EkB=6.25J第二次碰撞時(shí),A、B兩球水平方向動(dòng)量守恒,則有3mv1+mvx=3mv1'+mvx'根據(jù)機(jī)械能守恒得12×3m(v22+vy2)+12·m(vx2+vy2)=