高考物理最后冲刺必读题解析30讲(九)

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1、高考物理最后冲刺必读题解析30讲（九）1.宿州二模BA22.(14分)如图所示，两个质量各为mA和mB的小球A和B，分别系在一条跨过定滑轮的柔软轻绳的两端，不计滑轮轴的摩擦、滑轮的质量和空气阻力，已知mA＞mB，开始时，A、B两球以等大的初速度V0分别竖直向下和竖直向上运动，当A物体下降距离为h时，A、B速度大小都为Vt,试利用牛顿运动定律及匀变速直线运动规律，证明在此运动过程中，A、B组成的系统机械能守恒。22.(14分)解:设A、B两球组成整体加速度大小a,对A、B两球组成的系统，在沿着绳子方向上，由牛顿第二定律得：①（1分）（mA—mB）g=（mA+mB）a②（3分）对于A球，由

2、匀变速直线运动位移公式有：③（1分）h=(Vt2-V02)/2a④（2分）在此过程中，A、B组成的系统的总的重力势能减少量为△Ep=（mA—mB）gh⑤（2分）A、B组成的系统的总动能增加量为△Ek=（mA+mB）(Vt2-V02)/2⑥（2分）由①～⑥解得：△Ep+△Ep=0⑦（2分）即A、B组成的系统的总机械能守恒⑧（1分）23（18）如图9所示，一个质量为m=2.0×10-11kg，电荷量q=+4.0×10-5C的带电微粒（重力忽略不计），从静止开始经U1=100V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中。金属板长L=20cm，两板间距cm。求：（1）微粒进入偏转电场时的速

3、度v0是多大？（2）若微粒射出偏转电场时的偏转角为θ=30°，并接着进入一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区，则两金属板间的电压U2是多大？V0BDU2U1图9（3）若该匀强磁场的宽度为cm，为使微粒不会由磁场下边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？23.（18分）解：带电粒子经过三个物理过程，加速场中匀加速直线运动，偏转场中类平抛运动，匀强磁场中匀速圆周运动。在确定圆周运动时要注意临界轨迹和临界半径以及圆心位置的确定。（1）由动能定理得qU1=mvo2/2①（2分）得v0=2.0×104m/s②（1分）（2）微粒在偏转电场中做类平抛运动，L=v0t，③（1分）a=qU2/(md),

4、④（1分）Vy=at，⑤（1分）飞出电场时，速度偏转角的正切为⑥（3分）解得U2=100V⑦（1分）（3）进入磁场时微粒的速度是V=VO/cosθ⑧（2分）轨迹如图，由几何关系得，轨道半径r=2D/3⑨（2分）由洛伦兹力充当向心力：Bqv=mv2/r得r=mv/(Bq)⑩（2分）解得B＝0.05T⑾（2分）所以，为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少为0.05T。24.（20分）如图10中有一个竖直固定在地面的透气圆筒，筒中有一劲度为k的轻弹簧，其下端固定，上端连接一质量为m的薄滑块，圆筒内壁涂有一层新型智能材料—ER流体，它对滑块的阻力可调。起初，滑块静止,ER流体

5、对其阻力为0，弹簧的长度为L，现有一质量为M=2m的物体从距地面2L处自由落下，与滑块瞬间碰撞后粘在一起向下运动。为保证滑块做匀减速运动，且下移距离为（g为重力加速度）时速度减为0，ER流体对滑块的阻力须随滑块下移而变。试求（忽略空气阻力）:(1)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能；M2LLm图10(2)在滑块下移停止之前的过程中，ER流体对滑块阻力的大小f与下滑距离d所满足的函数关系式。24（20分）解：（1）设M与m碰撞前的速度大小为V1,由机械能守恒得：MgL=MV12/2①2分设碰撞后粘在一起的初速度大小为V2,由动量守恒定律得：MV1=(M+m)V2②2分在碰撞中损失的

6、机械能为△E=MV12/2—(M+m)V22/2③3分又M=2m④由①、②、③、④解得：△E=2mgL/3⑤2分（2）相碰前弹簧的压缩量为x1=mg/k⑥2分共同下移到静止h=3mg/k,⑦设加速度的大小为a，由匀变速直线运动公式有V22=2ah⑧2分设滑块下滑距离d时受到ER流体的阻力大小为f,此时弹簧的压缩量为x2则x2=x1+d⑨2分由牛顿第二定律得：f+kx2–(M+m)g=(M+m)a⑩3分由①、②、④、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩得f=2mg-kd+4kL/9⑾2分2.通州二模22．（16分）如图所示，让质量m=5kg的摆球由图中所示位置A从静止开始下摆。摆至最低点B点时恰好绳被拉断

7、，设摆线长L=1.6m，悬点O与地面的距离OC=4m，若空气阻力不计，绳被拉断瞬间小球的机械能无损失。（g取10m/s2）求：（1）绳子所能承受的最大拉力T是多大？（2）摆球落地时的动能是多少？22.(16分)解：（1）经受力分析和圆周运动：………………（4分）由动能定理得：…………………（4分）联立①②解得：T=100N…………………（2分）（2）选择地面为零势能面，由机械能守恒定律得：……………（4分）解得：Ek=160J……………（2分）