（浙江选考）2019高考物理优选冲A练 计算题等值练（七）.doc

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1、1计算题等值练计算题等值练( (七七) )19(9 分)(2018绍兴市期末)一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重如图 1 所示，一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上 139 m 高处，然后让座舱从静止自由下落当落到离地面高 59 m 时开始制动，之后做匀减速运动，在下落到离地面 9 m 高处时速度刚好减小到零，g10 m/s2，求：图 1(1)自由下落的时间；(2)匀减速运动的加速度大小；(3)若座舱中某人用手托着重 5 kg 的铅球，当座舱落到离地面 15 m 高的位置时，手要用多大的力才能托住铅球？答案 (1)4 s (2)16 m/s2 (3)130 N解析 (1

2、)自由下落高度h1139 m59 m80 m据h1gt，解得t14 s1 212(2)匀减速位移h259 m9 m50 m据v2ah212又v1gt140 m/s代入得a16 m/s2(3)匀减速下降过程a方向向上，设为正方向，据牛顿第二定律Fmgma解得F130 N20(12 分)(2018宁波市重点中学联考)过山车是一项富有刺激性的娱乐工具，在乘坐过山车的过程中不仅能够体验到冒险的快感，还有助于理解物理原理，如图 2 所示，是某大型游乐场中过山车的部分轨道示意图，这部分轨道由直线轨道AB，半径R150 m、圆心角1120的圆弧轨道BCD，半径R210 m、圆心角2240的圆弧轨道DEF，半

3、径为R150 m、圆心角3120的圆弧轨道FGP，半径为R3、圆心角为4120的圆弧轨道PQM组成，这些轨道均平滑相切连接，相切点B、F、D、P、M均位于同一水平面上，假设这些轨道均位于同一竖直平面内，车厢在运动过程中受到的摩擦阻力与空气阻力之和恒为车重的 0.1 倍，车厢可视为质点，重力加速度g10 m/s2，3，1.732.现有一节质量32m500 kg 的车厢从A点静止下滑，经过最低点C时测得车厢对轨道的压力为 16 000 N(由于安全设计的需要，过山车在运动过程中是不会脱离轨道的)图 2(1)求车厢经过轨道最低点C时的速度为多大？(2)求直线轨道AB的长度l为多长；(3)若要保证车厢

4、通过圆弧轨道PQM的最高点Q时对轨道有向下的压力，求R3的取值范围答案 (1)10 m/s (2)45.7 m (3)10 m0，这时R310 m.故 10 mR318.33 m22. 加试题 (10 分)(2018稽阳联考)如图 3 甲所示，MN、PQ为固定在同一水平面上的相互平行的光滑金属导轨，两轨道间距为L，今有两根质量均为m、电阻均为R的金属棒ab、cd紧靠在一起，放置在轨道上x0 的位置，与轨道接触良好金属棒cd通过一根拉直的细线跨过光滑轻质定滑轮连接一个质量为M的物块，物块放置在水平地面上，在xL的轨道间区域存在着磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场，B随时间t的变化规律如图乙所示，

5、其中B0和k已知在t0 时刻给金属棒ab一个沿x轴正方向的初速度v0，使棒开始运动，此时cd棒静止在tt0时刻ab棒恰好运动到磁场边界xL处并将继续向x轴正方向运动，忽略摩擦和空气阻力，轨道电阻不计，求：3图 3(1)ab棒开始运动时cd棒中电流的方向；(2)物块开始离开地面的时刻t；(3)tt0时刻ab棒的速度；(4)写出 0t0时间内，地面对物块的支持力FN与ab棒的位移x的关系表达式答案 见解析解析 (1)由右手定则可得cd棒上的电流方向为由d到c.(2)当cd棒受到的安培力等于物块重力时，物块开始离开地面，因为ab棒一开始运动时cd棒保持静止，所以此情况一定出现在ab棒离开磁场后的时间

6、内，EkL2BL2 t安培力FBtLktL，解得FtE 2RkL2 2Rk2L3 2R刚要离开地面时Mgt，解得tk2L3 2R2MgR k2L3(3)设某一微小时间内，由动量定理可得vitmvi，B02L2 2R即ximviB02L2 2R两边累积可得mvB02L2L 2R解得：vB02L3 2mR所以vv0B02L3 2mR(4)设这一过程中ab棒在任意位置的速度为v，任意位置的安培力为F，由第(3)问的方法容易得vv0B02L2x 2mRFNMgF，FvB02L2 2RFNMg(v0)B02L2 2RB02L2x 2mR23. 加试题 (10 分)(201891 高中联盟期中)如图 4

7、甲所示，水平放置的平行金属板AB4和CD宽度、间距均足够大，水平长度为L，其间有场强大小为E0、周期性变化如图乙mE0 eB2所示的匀强电场(方向向下为正)在平行板的左侧有水平向右的匀强电场，场强大小为2E0，平行板之间及右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，现有一带电粒子 H，在t0 时刻从平行板左侧某处由静止开始运动，进入两板之间恰好做直线运2 1动已知元电荷为e，设质子与中子质量均为m，不计粒子重力，求：图 4(1)粒子第一次在电场中做加速运动的位移；(2)已知粒子能在空间内做周期性运动，且运动周期与板间电场变化周期T相同，求电场的周期T；(3)若在同一竖直面 H 初始位置

8、的正上方d由静止释放另一粒子 He，要使两粒子都2 12mE0 eB24 2能沿直线穿越平行板后在右侧磁场区域内相遇，求释放两粒子的时间差(不计粒子间相互作用，板间电场变化规律与上小题相同)答案 见解析解析 (1)粒子在平行板间受力平衡：BveE0e得：vE0 B粒子在左侧电场中加速运动：v22ax得xv2 2aE0B222E0e 2mmE0 2B2e(2)粒子在加速电场中来回t12v a2m Be粒子在平行板中来回t22L v2m Be粒子在平行板右侧匀强磁场中t32m Be5故运动周期Tt1t2t322mBe(3) H 在平行板右侧磁场中做圆周运动的半径R12 12mv Be2mE0 eB2He 在平行板右侧磁场中做圆周运动的半径R2R1d4 24mv 2Be2mE0 eB2若 He 在 H 的第一个周期内相遇(如图甲)，由几何关系可知：4 22 11，2，t12 3 321m Be42m 2Be2m 3Be若 He 在 H 的第二个周期内相遇(如图乙)，由几何关系可知：4 22 11，2 32 3t2T(4)21m Be42m 2Be4 3m Be考虑到当 He 刚进入电场时电场方向仍然是负方向，所以无法完成直线运动此解不合题4 2意若 He 在 H 的第三个周期内释放，两粒子不再相遇4 22 1