2009屆高三三輪沖刺物理題型專練系列

計(jì)算題部分(十四)

計(jì)算題

1．如圖甲所示，6ec8aac122bd4f6e為一液體槽，6ec8aac122bd4f6e、6ec8aac122bd4f6e面為銅板，6ec8aac122bd4f6e、6ec8aac122bd4f6e面及底面為絕緣板，槽中盛滿導(dǎo)電液體(設(shè)該液體導(dǎo)電時(shí)不發(fā)生電解)．現(xiàn)用質(zhì)量不計(jì)的細(xì)銅絲在下端固定一鐵球構(gòu)成一單擺，銅絲的上端固定在6ec8aac122bd4f6e點(diǎn)，下端穿出鐵球使得單擺擺動(dòng)時(shí)細(xì)銅絲始終與導(dǎo)電液體接觸，過(guò)6ec8aac122bd4f6e點(diǎn)的豎直線剛好在6ec8aac122bd4f6e邊的垂直平分面上．在銅板6ec8aac122bd4f6e、6ec8aac122bd4f6e面上接上圖示電源，電源內(nèi)阻可忽略，電動(dòng)勢(shì)6ec8aac122bd4f6e＝８Ｖ，將電源負(fù)極和細(xì)銅絲的上端點(diǎn)分別連接到記憶示波器的地和6ec8aac122bd4f6e輸入端（記憶示波器的輸入電阻可視為無(wú)窮大）．現(xiàn)將擺球拉離平衡位置，使其在垂直于6ec8aac122bd4f6e、6ec8aac122bd4f6e的豎直面內(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，閉合開關(guān)6ec8aac122bd4f6e，就可通過(guò)記憶示波器觀察擺球的振動(dòng)情況．圖乙為某段時(shí)間內(nèi)記憶示波器顯示的擺球與6ec8aac122bd4f6e板之間的電壓波形，根據(jù)這一波形

（１）求單擺的擺長(zhǎng)（取6ec8aac122bd4f6e約等于10,取6ec8aac122bd4f6e=10m/s2）；

（２）設(shè)AD邊長(zhǎng)為4cm，則擺球擺動(dòng)過(guò)程中偏離CD板的最大距離和最小距離各是多大?

文本框: 記憶示波器6ec8aac122bd4f6e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2．如圖所示，光滑水平面的左端固定一斜面，斜面傾角θ＝370，物塊與斜面的接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25（水平部分摩擦不計(jì)，與斜面連接處無(wú)機(jī)械能損耗），緊靠斜面底端A處放置一質(zhì)量為m=1kg表面光滑的L型長(zhǎng)木板，木板左端上表面與斜面底部齊平，木板左端厚度d＝10cm，一輕質(zhì)彈簧的右端固定在長(zhǎng)木板的右端上，彈簧勁度系數(shù)k＝450N/m，一質(zhì)量也為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從距斜面底端L=4.5m處無(wú)初速地滑下，在A處滑上長(zhǎng)木板的左端，此后小物塊壓縮彈簧，當(dāng)彈簧壓縮到長(zhǎng)度最短時(shí)將小物塊鎖定，與長(zhǎng)木板一起向右運(yùn)動(dòng)，光滑水平面的右端B處有一固定物塊（AB段足夠長(zhǎng)），長(zhǎng)木板在B處與固定物塊相碰且粘合在一起，此時(shí)解除鎖定。（sin370=0.6，cos370=0.8，g=10m/s2）

6ec8aac122bd4f6e（1）、求解除鎖定后小物塊在水平面上的落點(diǎn)離長(zhǎng)木板左端的距離S（空氣阻力忽略不計(jì)）；

（2）、若彈簧的彈性勢(shì)能滿足關(guān)系式        式中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為形變量，求小物塊被鎖定前彈簧的最大壓縮量。

6ec8aac122bd4f6e

 

 

 

 

 

 

3．為保證環(huán)境和生態(tài)平衡，在各種生產(chǎn)活動(dòng)中都應(yīng)嚴(yán)禁污染水源。在某一水庫(kù)中，一艘年久失修的快艇在水面上違規(guī)快速行駛，速度為8m/s，導(dǎo)致油箱突然破裂，柴油迅速流入水中，從漏油開始到船員堵住漏油共用t=1.5分鐘。測(cè)量時(shí)，漏出的油已在水面上形成寬約為a=100m的長(zhǎng)方形厚油層。已知快艇勻速運(yùn)動(dòng)，漏出油的體積V=1.44×10－3m3.

（1）該厚油層的平均厚度D=？

（2）該厚油層的厚度D約為分子直徑d的多少倍？（已知油分子的直徑約為10―10m）

 

 

4．如圖口所示，一傾角為37。的傳送帶以恒定速度運(yùn)行．現(xiàn)將一質(zhì)量m=l kg的小物體拋上傳送帶，物體相對(duì)地面的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖6所示，取沿傳送帶向上為正方向，g=10m/s2，sin37o=0.6,cos37o=0.8。求：

 (1)0―8s內(nèi)物體位移的大�。�       

(2)物體與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)；

(3)0―8s內(nèi)物體機(jī)械能增量及因與

傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q。

 

 

 

 

 

 

 

 

5．

 

 

 

 

 

 

 

 

（1）外界空氣的溫度是多少？

（2）在此過(guò)程中的密閉氣體的內(nèi)能增加了多少？

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7．一列橫波在x軸上傳播，a，b是x軸上相距sab=6m的兩質(zhì)點(diǎn)，t=0時(shí)，b點(diǎn)正好到達(dá)最高點(diǎn)，且b點(diǎn)到x軸的距離為4┩，而此時(shí)a點(diǎn)恰好經(jīng)過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)。已知這列波的頻率為25Hz。

（1）求經(jīng)過(guò)時(shí)間1s，a質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程；

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8．下圖是簡(jiǎn)化后跳臺(tái)滑雪的雪道示意圖。整個(gè)雪道由傾斜的助滑雪道AB和著陸道DE，以及水平的起跳平臺(tái)CD組成，AB與CD圓滑連接。運(yùn)動(dòng)員從助滑雪道AB上由靜止開始，在重力作用下，滑到D點(diǎn)水平飛出，不計(jì)飛行中的空氣阻力，經(jīng)2s在水平方向飛行了60m，落在著陸雪道DE上，已知從B點(diǎn)到D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員的速度大小不變。（g取10m/s2）求：

（1）運(yùn)動(dòng)員在AB段下滑到B點(diǎn)的速度大�。�

（2）若不計(jì)阻力，運(yùn)動(dòng)員在AB段下滑過(guò)程中下降的高度。

 

 

 

 

 

 

 

 

9.一活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，初始時(shí)氣體體積為3.0×10-3m3。用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)得此時(shí)氣體的溫度和壓強(qiáng)分雖為300K和1.0×105Pa。加熱氣體緩慢推動(dòng)活塞，測(cè)得氣體的溫度和壓強(qiáng)分雖為320K和1.0×105Pa。

①求此時(shí)氣體的體積。

②保持溫度為320K不變，緩慢改變作用在活塞上的力，使氣體壓強(qiáng)變?yōu)?.0×104Pa，求此

氣體的體積。

 

 

 

 

 

 

 

 

10.靜止的6ec8aac122bd4f6eLi核俘獲一個(gè)速度6ec8aac122bd4f6e的中子而發(fā)生核反應(yīng)，生成兩個(gè)新核。已知生成物中6ec8aac122bd4f6eHe的速度6ec8aac122bd4f6e，其方向與反應(yīng)前中子速度方向相同。

①寫出上述反應(yīng)方程。

②求另一生成物的速度。

 

 

 

 

 

 

 

11．4×100m接力賽是奧運(yùn)會(huì)上最為激烈的比賽項(xiàng)目，有甲乙兩運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練交接棒的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，甲短距離加速后能保持9m/s的速度跑完全程．為了確定乙起跑的時(shí)機(jī)，需在接力區(qū)前適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置標(biāo)記，在某次練習(xí)中，甲在接力區(qū)前s0 處作了標(biāo)記，當(dāng)甲跑到此標(biāo)記時(shí)向乙發(fā)出起跑口令，乙在接力區(qū)的前端聽(tīng)到口令時(shí)立即起跑（忽略聲音傳播的時(shí)間及人的反應(yīng)時(shí)間），已知接力區(qū)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=20m，設(shè)乙起跑后的運(yùn)動(dòng)是勻加速運(yùn)動(dòng)，試求：

（1）若s0 =13.5m，且乙恰好在速度達(dá)到與甲相同時(shí)被甲追上，完成交接棒，則在完成交

棒時(shí)乙離接力區(qū)末端的距離為多大？

（2）若s0 =16m，乙的最大速度為8m/s，并能以最大速度跑完全程，要使甲乙能在接力區(qū)

成交接棒，則乙在聽(tīng)到口令后加速的加速度最大為多少？

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12．如圖所示，兩根不計(jì)電阻的金屬導(dǎo)線MN與PQ放在水平面內(nèi)，MN是直導(dǎo)線，PQ的PQ1段是直導(dǎo)線，Q1Q2段是弧形導(dǎo)線，Q2Q段是直導(dǎo)線，MN、PQ1、Q2Q相互平行，M、P間接入一個(gè)阻值R＝0.25W的電阻，一根質(zhì)量為1.0 kg且不計(jì)電阻的金屬棒AB能在MN、PQ上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，金屬棒始終垂直于MN，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下，金屬棒處于位置（I）時(shí)，給金屬棒一個(gè)向右的速度v1＝4 m/s，同時(shí)方向水平向右的外力F1＝3 N作用在金屬棒上使金屬棒向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒運(yùn)動(dòng)到位置（II）時(shí)，外力方向不變，大小變?yōu)镕2，金屬棒向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過(guò)時(shí)間t＝2 s到達(dá)位置（III）。金屬棒在位置（I）時(shí)，與MN、Q1Q2接觸于a、b兩點(diǎn)，a、b的間距L1＝1 m，金屬棒在位置（II）時(shí)，棒與MN、Q1Q2接觸于c、d兩點(diǎn)，已知位置（I）、（II）間距為s1＝7.5 m，求：

（1）金屬棒從位置（I）運(yùn)動(dòng)到位置（II）的過(guò)程中，加速度的大�。�

（2）c、d兩點(diǎn)間的距離L2；

（3）外力F2的大��；

6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e

（4）金屬棒從位置（II）運(yùn)動(dòng)到位置（Ⅲ）的

過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2009屆高三三輪沖刺物理題型專練系列

計(jì)算題部分(十四)答案

計(jì)算題

1．

 

（1）由圖可知T=1s   　　　     　　  　　　                 

由6ec8aac122bd4f6e得6ec8aac122bd4f6e                      

（2）擺球擺到離CD板間的最大電壓為Umax=6V

                                                                    

該電壓與擺球偏離CD板的距離成正比，從而有

6ec8aac122bd4f6e  （或6ec8aac122bd4f6e）　　　　　　    　           

其中lAD=4cm，E=8V

解得6ec8aac122bd4f6e=3cm即為最大距離                    

擺球擺到離CD板間的最小電壓為Umin=2V                  

  由6ec8aac122bd4f6e                                         

得6ec8aac122bd4f6ecm            

 

2．

6ec8aac122bd4f6e

(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

6ec8aac122bd4f6e
6ec8aac122bd4f6e
 

 

3．

  （1）油層長(zhǎng)度6ec8aac122bd4f6e       ………………………………2分

油層厚度6ec8aac122bd4f6e…………………………   3分

  （2）6ec8aac122bd4f6e（倍）        …………………………   3分

 

4．

(I)從圖b中求出物體位移s=3×2m+4×2m =14m ①

(2)由圖象知，物體相對(duì)傳送帶滑動(dòng)時(shí)的加速度α=lm/s2  ②

對(duì)此過(guò)程中物體分析得，μmg cosθ一mg sinθ=ma  ③，得μ=0．875 ④

(3)物體被送上的高度h=ssinθ=8．4m，重力勢(shì)能增量△Ep=mgh=84J⑤

動(dòng)能增量△E k==6J  ⑥

機(jī)械能增加△E=△Ep +△E k =90J   ⑦   

0-8s內(nèi)只有前6s發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)．

0-6s內(nèi)傳送帶運(yùn)動(dòng)距離。s帶=4 x6m=24m  ⑧

0-6s內(nèi)物體位移s帶=6m ⑨   

產(chǎn)生的熱量Q=μmg cosθ?s相對(duì)=126J ⑩    ‘

 

5．

由折射定律可知：……………2分

其中，

……………2分

所以，……………2分

6．

   （1）取密閉氣體為研究對(duì)象，活塞上升過(guò)程為等壓變化，由蓋?呂薩克定律有

6ec8aac122bd4f6e                                                             

得外界溫度6ec8aac122bd4f6e                             

 

   （2）活塞上升的過(guò)程，密閉氣體克服大氣壓力和活塞的重力做功，所以外界對(duì)系統(tǒng)做的功

    6ec8aac122bd4f6e                                                   

    根據(jù)熱力學(xué)第一定律得密閉氣體增加的內(nèi)能

    6ec8aac122bd4f6e                                       

 

7．

   （1）質(zhì)點(diǎn)a一個(gè)周期運(yùn)動(dòng)的路程s0=4A=0.16m                             

        Is內(nèi)的周期數(shù)是6ec8aac122bd4f6e

        Is內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程6ec8aac122bd4f6e                                      

   （2）波由a傳向b，6ec8aac122bd4f6e                                       

       6ec8aac122bd4f6e                                   

波由b傳向a，6ec8aac122bd4f6e                                      

       6ec8aac122bd4f6e                                    

 

8.

解析：（1）運(yùn)動(dòng)員從D點(diǎn)飛出時(shí)的速度

所以運(yùn)動(dòng)員在AB段下滑到B點(diǎn)的速度大小為30m/s

（2）在下滑過(guò)程中機(jī)械能守恒，有

所以下降的高度

（3）根據(jù)能量關(guān)系有

所以運(yùn)動(dòng)員克服阻力做的功

 

9.

①由氣體狀態(tài)方程知6ec8aac122bd4f6e

    將6ec8aac122bd4f6e

    6ec8aac122bd4f6e代入上式，

    解得6ec8aac122bd4f6e…………3分

②氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律有6ec8aac122bd4f6e

    將6ec8aac122bd4f6e…………3分

10.

①核反應(yīng)方程式為6ec8aac122bd4f6e…………2分

    ②設(shè)中子、氦核、新核的質(zhì)量分雖為6ec8aac122bd4f6e，

    它們的速度分別為6ec8aac122bd4f6e，

    根據(jù)核反應(yīng)動(dòng)量守恒有：6ec8aac122bd4f6e

    6ec8aac122bd4f6e

    負(fù)號(hào)說(shuō)明新核運(yùn)動(dòng)方向與氦核相反�！�2分

 

 

11．

（1）設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t，甲追上乙，則根據(jù)題意有vt－vt/2＝13.5m 

將v＝9m/s代入得到：t＝3s，                            

又 v＝at                                               

解得：a＝3m/s2                                       

在追上乙的時(shí)候，乙走的距離為s

則：s＝at2/2                                             …………1分

代入數(shù)據(jù)得到s＝13.5m                                   …………1分

所以乙離接力區(qū)末端的距離為∆s＝20m－13.5m＝6.5m         …………1分

（2）由題意可知，乙的加速度越大，在完成交接棒時(shí)走過(guò)的距離越長(zhǎng)．當(dāng)在接力區(qū)的邊緣完成交接棒時(shí)，乙的加速度最大                         …………2分

設(shè)乙的加速度為a2

運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=6ec8aac122bd4f6e                                     …………2分

乙加速的時(shí)間t1=6ec8aac122bd4f6e                                     …………1分

L=6ec8aac122bd4f6ea2t12+v乙（t- t1）                                     …………2分

a2=6ec8aac122bd4f6em/s2=2.67 m/s2                        

 

12．

（1）由牛頓第二定律F合=ma 可知    －F1＝ma，a＝1 m/s2，

（2）由勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式知：v12－v22＝2as1，解得v2＝1 m/s，由于金屬棒做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，所以所受的外力為恒力，即前后所受的安培力相等。F1=F2  L12v1＝L22v2，L2＝2 m，

（3）由于金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)所以合力為零，有F2=F安，F(xiàn)2＝＝4 N，

（4）由功能關(guān)系可知外力F2所作的功全部轉(zhuǎn)化成熱量：Q＝s1＝30 J，


同步練習(xí)冊(cè)答案