高中物理经典计算题.doc

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1、三、解答题:((本题有3个小题，共55分。解答应写出必要的文字说明、议程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算，答案中必须明确写出数值和单位。)10.(16分)两个木块的质量分别为=0.2kg，=0.55kg，中间用轻弹簧相连放在光滑水平面上，左侧与竖直墙壁接触。质量为＝0.050kg的子弹以水平向左的初速度射入中，并立即与具有相同的速度，然后向左压缩弹簧。被弹回时带动运动。若木块的最大速率为=0.30m/s，求子弹射入木块前的速度。11.（19分）如图所示，矩形线圈abcd长和宽分别为

2、L1和L2，线框质量为m，电阻为r，其下方有一个宽度为H>L2的垂直于纸面向里的匀强磁场区，磁感应强度为B=1.0T。线框从距磁场上边界处自由下落，在ab边进入磁场前的某一时刻，线框的速度已经达到该阶段的一个稳定值。求：⑴从线框开始下落到cd边刚到达磁场下边界的过程中，磁场作用于线框的安培力做的功是多少？⑵线框穿出磁场过程中通过线框任一截面的电荷量q是多少？（不计空气阻力）12.(20分)2003年10月15日，我国成功地发射了“神舟”五号载人宇宙飞船。发射飞船的火箭全长58.3m，起飞时总质量M0=47

3、9.8t(吨)。发射的初始阶段，火箭竖直升空，航天员杨利伟有较强的超重感，仪器显示他对仓座的最大压力达到体重的5倍。飞船进入轨道后，在21h内环绕地球飞行了14圈。将飞船运行的轨道简化为圆形，地球表面的重力加速度g取10m／s2。(1)求发射的初始阶段(假设火箭总质量不变)，火箭受到的最大推力；(2)若飞船做圆周运动的周期用T表示，地球半径用R表示。请导出飞船圆轨道离地面高度的表达式.参考答案及评分标准:10.子弹打入木块瞬间，速度为,射入后跟一起的速度为由动量守恒：=(+)①（４分）　　离开墙角后，同理

4、：(+)=+(+)　　②　（４分）　　再由能量守恒：③（４分）　　由①②③得=即==0.2m/s（２分）解得：=（２分）11.⑴设稳定速度大小v，根据题意，则有　　（6分）所以（1分）从线框开始下落到cd边刚到达磁场下边界的过程中，只有线框进入阶段才有安培力做功，在线框开始下落到线框刚好全部进入磁场过程用动能定理，，（3分）带入数据计算得W=（1分）⑵由　（４分）　　　　　　（３分）所以（1分）12.（1）设火箭发射初始阶段的加速度为a，航天员受到的最大支持力为N，航天员质量为mo，根据牛顿第二定律N-m

5、og=moa（3分）依题意和牛顿第三定律N=5mog（1分）解得a=40m/s2（1分）设发射初始阶段火箭受到的最大推力为F，根据牛顿第二定律F-mog=Moa（3分）解得F=2.4107N（2分）（2）设地球质量为M，飞船的质量为m，距地面的高度为h，则飞船受到地球引力为飞船提供向心力=（4分）地面物体所受引力近似等于重力，设物体质量为m＇，则=m＇g（4分）解得：h=-R（2分）三、解答题:((本题有3个小题，共55分。解答应写出必要的文字说明、议程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值

6、计算，答案中必须明确写出数值和单位。)10.(16分)额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶时，其最大速度可达20m/s，汽车的质量为2t。如果汽车从静止开始作匀加速运动，设运动中阻力不变，加速度为2m/s2，求：（1）汽车所受的阻力.（2）这个匀加速过程能维持的时间.11.(19分)如图所示，位于竖直平面上的1/4圆弧光滑轨道，半径为R，OB沿竖直方向，上端A距地面高度为H=2R，质量为m的小球１从A点由静止释放，与在Ｂ点质量为Ｍ的小球２正碰，小球１被反弹回Ｒ/2处，小球２落在水平地面上C点处，不计空

7、气阻力，求：(1)小球１再次运动到轨道上的B点时，对轨道的压力多大?(2)小球落地点C与B点水平距离S是多少?12.(20分)如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。已知：静电分析器通道的半径为R，均匀辐射电场的场强为E。磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感强度为B。问：（1）为了使位于A处电量为q、质量为m的离子，从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，加速电场的电压U应为多大？（2）离子由P点进入磁分析器后，最终打在乳胶片上的Q点，该点距入射点P多远？参考

8、答案及评分标准:10.（1）当汽车达到最大速度时，a=0，即有（2分）∴（2分）=4×103N（2分）（2）匀加速起动时，牵引力恒定，随着速度增大功率增大，当达到最大功率时，牵引力减小，匀加速结束，此时速度为V。则有：(4分)∴V=10m/s(2分)由v=at得，这一过程维持的时间为（2分）=5s（2分）11.(1)设小球1再次到B点时的速度为，根据机械能守恒定律有：mgR/2=①(2分)根据向心力公式有；②(3分)由①②式得