北京高考物理二模考试试题汇编17题计算题.docx
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北京高考物理二模考试试题汇编17题计算题
海淀区:
17.(9分)如图18所示,用F=20N的水平拉力,使质量m=5.0kg的物体以v0=1.2m/s的速度沿水平地面向右做匀速直线运动。
空气阻力可忽略不计,取重力加速度g=10m/s2。
(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ;
(2)若从某时刻起,保持拉力F的大小不变,改为与水平成θ=37º角斜向上拉此物体,使物体沿水平地面向右做匀加速直线运动。
已知sin37º=0.6,cos37º=0.8,求:
①物体运动的加速度大小a;
②改变拉力方向后5.0s内拉力F的平均功率P。
答案:
17.(9分)
(1)因物体沿水平地面做匀速直线运动,因此有F=f=μN=μmg…(1分)
解得:
μ=
=0.40…………………………………………………………………(2分)
(2)①设地面对物体的支持力为N,根据牛顿第二定律,
对物体沿水平方向有Fcosθ-μN=ma………………………………………………(1分)
沿竖直方向有Fsinθ+N=mg…………………………………………………(1分)
解得a=0.16m/s2………………………………………………………………(1分)
②改变拉力方向后5.0s内物体的位移s=v0t+
at2=8.0m……………………(1分)
此过程中拉力所做的功W=Fscosθ=128J………………………………………(1分)
拉力F的平均功率P=W/t=25.6W…………………………………………(1分)
说明:
其他正确方法同样得分。
东城区:
17.(9分)
为了比较两种细线所能承受的拉力,有同学设计了如下实验:
取长度相同的细线1、细线2系于同一小物体上,将细线1的另一端固定于水平杆上的A点,手握着细线2的另一端沿水平杆缓慢向右移动。
当手移动到位置B时,细线1恰好被拉断,此时AB间距离d=60cm。
已知小物体质量m=400g,两细线长度均为50cm。
取重力加速度g=10m/s2。
求:
⑴细线1能承受的最大拉力F1。
⑵细线1被拉断后,小物体摆动到最低点。
在此过程中细线2的上端固定在B点不动。
求小物体在最低点时细线2所受拉力大小F2。
答案:
17.(9分)
⑴设恰好被拉断时,细线1与竖直方向夹角为θ
根据平衡条件有
由题得cosθ=0.8
解得细线1能承受的最大拉力F1=2.5N
⑵小物体摆动到最低点过程中,根据动能定理有
小物体运动到最低点时,根据牛顿第二定律有
解得小物体所受拉力F=5.6N
根据牛顿第三定律,小物体在最低点时细线2所受拉力大小F2=5.6N。
西城区:
17.(9分)
如图所示,A、B是两个完全相同的小球,用较长的细线将它们悬挂起来,调整细线的长度和悬点的位置,使两个小球静止时重心在同一水平线上,且恰好没有接触。
现将小球A拉起至细线与竖直方向夹角为θ=60°的位置,使其由静止释放,小球A运动至最低点与静止的小球B相碰,碰后两球粘在一起运动。
已知细线的长度为L,每个小球的质量均为m,重力加速度为g,忽略小球半径和空气阻力,求
(1)A球运动至最低点时的速度大小v;
(2)碰后两球能够上升的最大高度∆h;
(3)碰撞过程中损失的机械能∆E。
答案:
17.(9分)
(1)根据机械能守恒定律
(2分)
解得A球运动至最低点时的速度大小
(1分)
(2)两球碰撞过程满足动量守恒定律
(2分)
碰后两球一起运动,根据机械能守恒定律
(1分)
解得碰后两球能够上升的最大高度
(1分)
(3)碰撞过程中损失的机械能
(1分)
解得
(1分)
朝阳区:
17.(8分)
如图所示,质量为m、电荷量为q的带电粒子,以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场,在磁场中做匀速圆周运动。
不计带电粒子所受重力。
(1)求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T;
(2)为使该粒子做匀速直线运动,还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场,求电
场强度E的大小。
答案:
17.(8分)
解:
(1)洛伦兹力提供向心力,有
可得带电粒子做匀速圆周运动的半径
匀速圆周运动的周期
(5分)
(2)粒子受电场力
,洛伦兹力
,粒子做匀速直线运动,则
场强的大小
(3分)
昌平区:
17.如图所示,半径R=0.5m的光滑半圆环轨道固定在竖直平面内,半圆环与光滑水平地面相切于圆环最低端点A.质量m=1kg的小球以初速度v0=5m/s从A点冲上竖直圆环,沿轨道运动到B点飞出,最后落在水平地面上的C点,g取10m/s2,不计空气阻力。
(1)求小球运动到轨道末端B点时的速度vB;
(2)求A、C两点间的距离x;
(3)若小球以不同的初速度冲上竖直圆环,并沿轨道运动到B点飞出,落在水平地面上。
求小球落点与A点间的最小距离xmin。
答案:
【详解】
(1)由机械能守恒定律得
解得
(2)由平抛规律得
;x=v0t
解得x=1m
(3)设小球运动到B点半圆环轨道对小球的压力为FN。
圆周运动向心力
得当FN=0时,小球运动到轨道末端B点时的速度最小
由
(2)的计算可知,最小距离xmin=x=1m
丰台区:
17.如图所示,一物体在与水平方向成θ角的拉力F作用下,从静止开始运动。
已知物体质量m=2kg,与水平面的动摩擦因数为μ=0.5。
F=20N,θ=37°。
物体运动2s时撤掉拉力。
已知
,
,g取10m/s2。
求:
(1)前2s内地面对物体的支持力大小;
(2)前2s内物体的加速度大小;
(3)撤掉拉力后,物体在水平面上向前滑行的位移的大小。
答案:
(1)对物体进行受力分析,如图所示
在竖直方向上,根据平衡条件有
;代入数据得
(2)在水平方向上,根据牛顿第二定律有
;且
代入数据联立得
(3)根据速度时间公式有
撤去拉力后,根据牛顿第二定律有
;解得
向前滑行的位移大小为
可得