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高考物理二轮复习 计算题47分强化练(二)-人教版高三物理试题VIP免费

高考物理二轮复习 计算题47分强化练(二)-人教版高三物理试题_第1页
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计算题47分强化练(二)1.(15分)泥石流是在雨季由于暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流,它的面积、体积和流量都较大.泥石流流动的全过程虽然只有很短时间,但由于其高速前进,具有强大的能量,因而破坏性极大.某课题小组对泥石流的威力进行了模拟研究,如图1甲所示,他们设计了如下的模型:在水平地面上放置一个质量为m=5kg的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力F随位移变化如图乙所示,已知物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.6,g取10m/s2.求:甲乙图1(1)物体在运动过程中的最大加速度为多大?(2)在距出发点多远处,物体的速度达到最大?(3)物体在水平面上运动的最大位移是多大?【解析】(1)当推力F最大时,加速度最大由牛顿第二定律,得F-μmg=ma解得a=10m/s2.(2)由图象可知:F随x变化的函数方程为F=80-20x速度最大时,合外力为零,即F=μmg所以x=2.5m.(3)位移最大时,末速度为零根据动能定理可得WF-μmgs=0根据图象可知,力F做的功为WF=Fx=160J所以s=m=5.33m.【答案】(1)10m/s2(2)2.5m(3)5.33m2.(16分)流动的海水蕴藏着巨大的能量.如图2为一利用海流发电的原理图,用绝缘材料制成一个横截面为矩形的管道,在管道的上、下两个内表面装有两块电阻不计的金属板M、N,板长为a=2m,宽为b=1m,板间的距离d=1m.将管道沿海流方向固定在海水中,在管道中加一个与前后表面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=3T.将电阻R=14.75Ω的航标灯与两金属板连接(图中未画出).海流方向如图,海流速率v=10m/s,海水的电阻率为ρ=0.5Ω·m,海流运动中受到管道的阻力为1N.图2(1)求发电机的电动势并判断M、N两板哪个板电势高;(2)求管道内海水受到的安培力的大小和方向;(3)求该发电机的电功率及海流通过管道所消耗的总功率.【解析】(1)电动势E=Bdv=30VM板的电势高.(2)两板间海水的电阻r=ρ=0.25Ω回路中的电流I==2A,磁场对管道内海水的作用力F=BId=6N,方向向左(与海流流动方向相反).(3)P1=I2(R+r)=60WP2=P1+fv=70W.【答案】(1)30VM板电势高(2)6N方向向左(3)60W70W3.(16分)如图3所示,在y轴的右方有一磁感应强度为B的方向垂直纸面向外的匀强磁场,在x轴的下方有一场强为E的方向平行x轴向左的匀强电场.有一铅板放置在y轴处,且与纸面垂直.现有一质量为m、电荷量为q的粒子由静止经过加速电压为U的电场加速,然后以垂直于铅板的方向从A处沿直线穿过铅板,而后从x轴上的D处以与x轴正向夹角为60°的方向进入电场和磁场叠加的区域,最后到达y轴上的C点.已知OD长为l,不考虑粒子受到的重力,求:【导学号:25702113】(1)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的时间;(2)粒子经过铅板时损失的动能;(3)粒子到达C点时的速度大小.【解析】(1)粒子在第一象限内做匀速圆周运动,由:Bqv=m,T=,t=T联立可求得粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的时间:t=.(2)粒子经电场加速过程由动能定理可得:qU=Ek0由几何关系,粒子做圆周运动的半径:R=粒子穿过铅板损失的动能:ΔEk=Ek0-mv2.联立以上各式可得:ΔE=qU-.(3)粒子由D到达C的过程中,由动能定理可得:Eql=mv-mv2代入可得:vC=.【答案】(1)(2)qU-(3)

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