（浙江选考）2019高考物理优选冲a练计算题等值练（五）

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1、计算题等值练(五)19．(9分)低空跳伞大赛受到各国运动员的喜爱．如图1所示为某次跳伞大赛运动员在一座高为H＝263m的悬崖边跳伞时的情景．运动员离开悬崖时先做自由落体运动，一段时间后，展开降落伞，以a＝9m/s2的加速度匀减速下降，已知运动员和伞包的总质量为80kg，为了运动员的安全，运动员落地时的速度不能超过4m/s，g＝10m/s2，求：图1(1)运动员做自由落体运动的最大位移大小；(2)运动员(含伞包)展开降落伞时所受的空气阻力Ff；(3)如果以下落时间的长短决定比赛的胜负，为了赢得比赛的胜利，运动员在空中运动的最短时间约是多大．答案　(1)12

2、5m　(2)1520N，方向竖直向上　(3)10.1s解析　(1)设运动员做自由落体运动的最大位移为x，此时速度为v0，则v02＝2gx又v2－v02＝－2a(H－x)联立解得x＝125m，v0＝50m/s.(2)展开降落伞时，对运动员(含伞包)，由牛顿第二定律知，Ff－Mg＝Ma得Ff＝1520N，方向竖直向上．(3)设运动员在空中的最短时间为t，则有v0＝gt1，得t1＝＝s＝5st2＝＝s≈5.1s，故最短时间t＝t1＋t2＝5s＋5.1s＝10.1s.20．(12分)如图2所示，水平传送带AB向右匀速运动，倾角为θ＝37°的倾斜轨道与水平轨道平滑

3、连接于C点，小物块与传送带AB及倾斜轨道和水平轨道之间均存在摩擦，动摩擦因数都为μ＝0.4，倾斜轨道长度LPC＝0.75m，C与竖直圆轨道最低点D处的距离为LCD＝0.525m，圆轨道光滑，其半径R＝0.5m．质量为m＝0.2kg可看做质点的小物块轻轻放在传送带上的某点，小物块随传送带运动到B点，之后沿水平飞出恰好从P点切入倾斜轨道后做匀加速直线运动(进入P点前后不考虑能量损失)，经C处运动至D，在D处进入竖直平面圆轨道，恰好绕过圆轨道的最高点E之后从D点进入水平轨道DF向右运动．(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，

4、g＝10m/s2)求：图2(1)物块刚运动到圆弧轨道最低处D时对轨道的压力；(2)传送带对小物块做的功W；(3)若传送带AB向右匀速运动的速度v0＝5m/s，求小物块在传送带上运动过程中由于相互摩擦而产生的热量Q.答案　见解析解析　(1)小物块恰好过E点：mg＝mD到E过程：－mg·2R＝m(v－v)D点：FN－mg＝m，则：FN＝12N由牛顿第三定律得到物块到D点时对轨道压力大小为12N，方向竖直向下．(2)从P点到D点，由动能定理有mgsinθ·LPC－μmgcosθ·LPC－μmgLCD＝m(v－v)解得vP＝5m/s，vB＝vPcosθ＝4m/s

5、传送带对小物块做的功为：W＝mv＝1.6J.(3)小物块在传送带上加速过程：t＝＝1s则Δx＝v0t－＝3m，Q＝μmgΔx＝2.4J.22.加试题(10分)(2018·台州市3月选考)如图3甲所示，平行光滑金属轨道ABC和A′B′C′置于水平面上，两轨道间距d＝0.8m，CC′之间连接一定值电阻R＝0.2Ω.倾角θ＝30°的倾斜轨道与水平轨道平滑连接，BB′P′P为宽x1＝0.25m的矩形区域，区域内存在磁感应强度B1＝1.0T、竖直向上的匀强磁场，质量m＝0.2kg、电阻r＝0.2Ω的导体棒在与BB′的距离L0＝1.6m处静止释放，当经过PP′时，右

6、侧宽度x2＝0.2m的矩形区域MM′C′C内开始加上如图乙所示的磁场B2，已知PM＝P′M′＝1.0m．g＝10m/s2，求：图3(1)刚进入匀强磁场时，导体棒两端的电压；(2)导体棒离开匀强磁场时的速度大小；(3)整个运动过程中，导体棒产生的焦耳热．答案　(1)1.6V　(2)2m/s　(3)0.92J解析　(1)对导体棒在斜面上运动，由动能定理得：mgL0sin30°＝mv得vB＝4m/s进入B1区域时，有E1＝B1dvB＝3.2V棒两端电压：U＝R＝1.6V(2)设导体棒离开匀强磁场时的速度为vP，杆在磁场B1区域中，由动量定理：－B1dΔt＝mv

7、P－mvBΔt＝联立可得：vP＝vB－＝2m/s.(3)在B1磁场期间：由能量守恒mv＝mv＋Q导体棒上产生的焦耳热：Q1＝Q可得：Q1＝(mv－mv)＝0.6JB2磁场的持续时间是0.4s，导体棒在这0.4s的位移x＝vPt＝0.8m，小于PM距离，尚未进入磁场B2.感应电动势：E2＝＝0.8V感应电流：I2＝＝2A在这0.4s内导体棒上产生的焦耳热：Q2＝Irt＝0.32J故导体棒在全过程产生的总焦耳热Q＝Q1＋Q2＝0.92J.23.加试题(10分)粒子速度选择器的原理图如图4所示，两水平长金属板间有沿水平方向、磁感应强度为B0的匀强磁场和方向竖直

8、向下、电场强度为E0的匀强电场．一束质量为m、电荷量为q的带电粒子，以不同的速度