2022年高三物理第二輪專題復習學案 中檔計算題專題

2022年高三物理第二輪專題復習學案 中檔計算題專題例1、圖（1）表示用水平恒力F拉動水平面上的物體，使其做勻加速運動。當改變拉力的大小時，相對應的勻加速運動的加速度a也會變化，a和F的關系如圖（2）所示。（1）該物體的質量為多少？（2）在該物體上放一個與該物體質量相同的砝碼，保持砝碼與該物體相對靜止，其他條件不變，請在圖2的坐標上畫出相應的aF圖線。（3）由圖線還可以得到什么物理量？（要求寫出相應的表達式或數(shù)值）選題理由：學會讀圖，利用圖象處理問題aF(N)(m/s2)4523024681F圖1圖2解答：aF(N)(m/s2)452324681F圖1圖2-g（1）F-mg =ma , ；由圖線斜率：1/m=2 ；所以m =0.5kg ；（2）過點（2，0）和（4，2）圖線略（3）mg=1N ；=0.2例2、如圖，電動傳送帶以恒定速度運行，傳送帶與水平面的夾角，現(xiàn)將質量m=20kg的物品箱輕放到傳送帶底端，經過一段時間后，物品箱被送到h=1.8m的平臺上，已知物品箱與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，不計其他損耗，則每件物品箱從傳送帶底端送到平臺上，需要多少時間？每輸送一個物品箱，電動機需增加消耗的電能是多少焦耳？（）選題理由：1、斜面上物體的加速度求解學生易錯2、電動機需增加消耗的電能應有哪些能量構成，怎樣計算是一個難點。例3、如圖16所示，一質量為M的長方形木板B放在光滑的水平面上，在其右端放一質量為m的小木塊A，m<M?，F(xiàn)以地面為參照系，給A和B以大小相等方向相反的初速度V。使A開始向左運動，B開始向右運動，但最后A沒有滑離B板，且相對滑動的時間為t，以地面為參照系。（2） 求它們最后的速度大小和方向；（2）求小木塊A向左運動到達的最遠處（從地面上看）到出發(fā)點的距離。選題理由：學會畫過程分析圖解：（1）取水平向右為正，則系統(tǒng)初動量為MV0mV0.因M>m，則其方向為正，又因系統(tǒng)置于光滑水平面，其所受合外力為零，故AB相對滑動時，系統(tǒng)總動量守恒AB相對靜止后設速度為V，則系統(tǒng)動量為（M+m）V.方向也為正，則V方向為正，即水平向右.且MV0Mv0=(M+m)V V=·V0（2）在地面上看A向左運動至最遠處時，A相對地的速度為O.設AB之間的摩擦力大小于f，對A：則有） = 方向向右，設向左運動的最大距離為S.則 （V）S= 負號表示向左.例4、如圖所示，帶正電小球質量為m1×10-2kg，帶電量為ql×10-6C，置于光滑絕緣水平面上的A點當空間存在著斜向上的勻強電場時，該小球從靜止開始始終沿水平面做勻加速直線運動，當運動到B點時，測得其速度vB 1.5ms，此時小球的位移為S 0.15m求此勻強電場場強E的取值范圍(g10ms。)某同學求解如下：設電場方向與水平面之間夾角為，由動能定理qEScos0得Vm由題意可知0，所以當E 7.5×104Vm時小球將始終沿水平面做勻加速直線運動經檢查，計算無誤該同學所得結論是否有不完善之處?若有請予以補充解：該同學所得結論有不完善之處為使小球始終沿水平面運動，電場力在豎直方向的分力必須小于等于重力qEsinmg所以即7.5×104V/mE1.25×105V/m例5、如圖所示，abcd為質量M2 kg的導軌，放在光滑絕緣的水平面，另有一根質量m0.6 kg的金屬棒PQ平行于bc放在水平導軌上，PQ棒左邊靠著絕緣的豎直立柱e、f（豎直立柱光滑，且固定不動），導軌處于勻強磁場中，磁場以為界，左側的磁場方向豎直向上，右側的磁場方向水平向右，磁感應強度大小都為B0.8 T導軌的bc段長l0.5 m，其電阻r0.4 W，金屬棒的電阻R0.2W，其余電阻均可不計金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)0.2若在導軌上作用一個方向向左、大小為F2N的水平拉力，設導軌足夠長，重力加速度g取，試求：（1）導軌運動的最大加速度；（2）導軌的最大速度；（3）定性畫出回路中感應電流隨時間變化的圖線解：導軌在外力作用下向左加速運動，由于切割磁感線，在回路中要產生感應電流，導軌的bc邊及金屬棒PQ均要受到安培力作用，PQ棒受到的支持力要隨電流的變化而變化，導軌受到PQ棒的摩擦力也要變化，因此導軌的加速度要發(fā)生改變導軌向左切割磁感線時，有， 導軌受到向右的安培力，金屬棒PQ受到向上的安培力，導軌受到PQ棒對它的摩擦力，根據牛頓第二定律，有F-BIl-m（mg-BIl）Ma，即F-（1-m）Bil- mgMa（1） 當剛拉動導軌時，v0，由式可知，則由式可知，此時有最大加速度，即（感應電動勢、右手定則、全電路歐姆定律）（2） 隨著導軌速度v增大，增大而a減小，當a0時，有最大速度，從式可得，有將代入式， 得（3）從剛拉動導軌開始計時，t0時，I0，當時，v達到最大，I達到2.5 A，電流I隨時間t的變化圖線如圖所示 課后練習1、經檢測汽車A的制動性能：以標準速度20m/s，在平直公路上行駛時，制動后40s停下來。現(xiàn)A在平直公路上以20m/s的速度行駛，發(fā)現(xiàn)前方180m處有一貨車B以6m/s的速度同向勻速行使，因該路段只能通過一個車輛，司機立即制動，關于能否發(fā)生撞車事故，某同學的解答過程是：“設汽車A制動后40s的位移為S1，貨車B在這段時間內的位移為S2.則：A車的位移為：B車的位移為：兩車位移差為400-240=160（m）<180（m）；兩車不相撞?！蹦阏J為該同學的結論是否正確？如果你認為正確，請定性說明理由；如果你認為不正確，請說明理由并求出正確結果。2、核聚變能是一種具有經濟性能優(yōu)越、安全可靠、無環(huán)境污染等優(yōu)勢的新能源.近年來，受控核聚變的科學可行性已得到驗證，目前正在突破關鍵技術，最終將建成商用核聚變電站.一種常見的核聚變反應是由氫的同位素氘(又叫重氫)和氚(又叫超重氫)聚合成氦，并釋放一個中子.若已知氘原子的質量為，氚原子的質量為，氦原子的質量為4.0026u，中子的質量為1.0087u，. (1)寫出氘和氚聚合的反應方程. (2)試計算這個核反應釋放出來的能量. (3)若建一座功率為的核聚變電站，假設聚變所產生的能量有一半變成了電能，每年要消耗多少氘的質量？（一年按計算，光速，結果取二位有效數(shù)字）3、如圖所示理想變壓器副線圈匝數(shù)n2=400,當原線圈輸入電壓u1=70.7sin314t(V)時，安培表A1的讀數(shù)為2A,當副線圈增加100匝時，伏特表V2的讀數(shù)增加5V,0求A1V1V20加01000314t 電壓值后觀察到電蓖A2R（1）原線圈匝數(shù)n1是多少？（2）電阻R多大4、計劃發(fā)射一顆距離地面高度為地球半徑R0的圓形軌道地球衛(wèi)星,衛(wèi)星軌道平面與赤道平面重合，已知地球表面重力加速度為g, （1）求出衛(wèi)星繞地心運動周期T（2）設地球自轉周期T0,該衛(wèi)星繞地旋轉方向與地球自轉方向相同，則在赤道上一點的人能連續(xù)看到該衛(wèi)星的時間是多少？則有 5、如圖所示，質量為M的長木板靜止在光滑的水平地面上，在木塊的右端有一質量為m的小銅塊，現(xiàn)給銅塊一個水平向左的初速度，銅塊向左滑行并與固定在木板左端的長度為l的輕彈簧相碰，碰后返回且恰好停在長木板右端，則輕彈簧與銅塊相碰過程中具有的最大彈性勢能為多少？整個過程中轉化為內能的機械能為多少？6、如圖所示，用折射率的玻璃做成內徑為R、外徑為的半球形空心球殼，一束平行光射向此半球的外表面，與中心對稱軸平行，試求：(1)球殼內部有光線射出的區(qū)域； (2)要使球殼內部沒有光線射出，至少用多大的遮光板，如何放置才行? 7、如圖所示，固定的半圓弧形光滑軌道置于水平方向的勻強電場和勻強磁場中，軌道圓弧半徑為R，磁感應強度為B，方向垂直于紙面向外，電場強度為E，方向水平向左.一個質量為m的小球(可視為質點)放在軌道上的C點恰好處于靜止，圓弧半徑OC與水平直徑AD的夾角為. (1)求小球帶何種電荷，電荷量是多少？并說明理由. (2)如果將小球從A點由靜止釋放，小球在圓弧軌道上運動時，對軌道的最大壓力的大小是多少？1、解：不正確（得2分）汽車A做勻減速直線運動，當A車減為與B車同速時是A車逼近B車距離最多的時刻，這時若能超過B車則相撞，反之則不能相撞。（得3分）由： 得A車的加速度： （得2分）A車速度減到6m/s時所用的時間：。（得2分）此過程A車的位移為：B車的位移為：S364-168196180（m）所以兩車相撞。（得3分）2、解（1） （2） （3）一年中產生的電能發(fā)生的核反應次數(shù)為 所需氘的質量3、解（1） A1A2B1B2O（2） V 得到： 4、解（1） （2）設人在B1位置剛好看見衛(wèi)星出現(xiàn)在A1位置，最后在B2位置看到衛(wèi)星從A2位置消失， OA1=2OB1有 A1OB1=A2OB2=/3從B1到B2時間為t5、解將M、m和彈簧整體作為系統(tǒng)，滿足動量守恒條件，以向左的方向為正，有. 因m能相對于木板停在右端，故一定存在摩擦力，對全過程由能量守恒定律彈簧壓至最短時， 由能量守恒定律：6、解 (1)設光線射入外球面，沿ab方向射向內球面，剛好發(fā)生全反射，則 （2分）在中， （2分） ， 即 （1分），則 （1分）又 ，由 （2分） ，得 （1分）即 （1分）當射向外球面的入射光線的入射角小于時，這些光線都會射出內球面因此，以為中心線，上、下（左、右）各的圓錐球殼內有光線射出（2分）（2）由圖中可知，所以，至少用一個半徑為R的遮光板，圓心過軸并垂直該軸放置，才可以擋住射出球殼的全部光線，這時球殼內部將沒有光線射出（3分）7、解（1）小球在C點受重力、電場力和軌道的支持力處于平衡，電場力的方向一定向左的，與電場方向相同，如圖所示.因此小球帶正電荷. 則有 小球帶電荷量 （2）小球從A點釋放后，沿圓弧軌道滑下，還受方向指向軌道的洛侖茲力f，力f隨速度增大而增大，小球通過C點時速度(設為v)最大，力f最大，且qE和mg的合力方向沿半徑OC，因此小球對軌道的壓力最大. 由 通過C點的速度 小球在重力、電場力、洛侖茲力和軌道對它的支持力作用下沿軌道做圓周運動，有 最大壓力的大小等于支持力