2019-2020年高考物理二轮复习计算题41分练(III)

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1、2019-2020年高考物理二轮复习计算题41分练(III)19．(9分)民用航空客机的机舱，除了有正常的舱门和舷梯连接，供旅客上下飞机外，一般还配有紧急出口。发生意外情况的飞机在着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个气囊(由斜面部分AC和水平部分CD构成)，机舱中的人可沿该气囊滑行到地面上来，如图1所示。某机舱离气囊底端的竖直高度AB＝3.0m，气囊构成的斜面长AC＝5.0m，AC与地面之间的夹角为θ。斜面部分AC和水平部分CD平滑连接。一个质量m＝60kg的人从气囊上由静止开始滑下，最后滑到水平部分

2、上的E点静止，已知人与气囊之间的动摩擦因数为μ＝0.55。不计空气阻力，g＝10m/s2。求人从A点开始到滑到E点所用的时间。图1解析　人的受力如图所示，由牛顿第二定律得：mgsinθ－μFN＝maFN－mgcosθ＝0，则：a＝gsinθ－μgcosθ，解得：a＝1.6m/s2设人在斜面部分滑下所用的时间为t1，xAC＝at，代入数据解得：t1＝2.5s设人滑到斜面底端C时的速度为vC，vC＝at1＝1.6×2.5m/s＝4m/s人在水平部分运动过程中，由牛顿第二定律得：μmg＝ma′由0－vC＝(－a′

3、)t2解得：t2≈0.73s故人从开始到滑到E点所用的时间：t＝t1＋t2＝3.23s。答案　3.23s20．(12分)如图2所示，参加某电视台娱乐节目的选手从较高的平台以v0＝8m/s的速度从A点水平跃出后，沿B点切线方向进入光滑圆弧轨道，沿轨道滑到C点后水平离开轨道。已知A、B之间的竖直高度H＝1.8m，圆弧轨道半径R＝10m，选手的质量为50kg，不计空气阻力，g＝10m/s2，求：图2(1)选手从A点运动到B点的时间及到达B点的速度；(2)选手到达C时对轨道的压力。解析　(1)选手离开平台后做平抛运

4、动，在竖直方向H＝gt2解得：t＝＝0.6s在竖直方向vy＝gt＝6m/s选手到达B点速度为vB＝＝10m/s设与水平方向的夹角为θ，则tanθ＝＝0.75，则θ＝37°(2)从B点到C点：mgR(1－cosθ)＝mv－mv在C点：FNC－mg＝，FNC＝1200N由牛顿第三定律得，选手对轨道的压力FNC′＝FNC＝1200N，方向竖直向下。答案　(1)0.6s　10m/s，与水平方向的夹角为37°(2)1200N　方向竖直向下22．(xx·9月绍兴适应性考试)(加试题)(10分)为研究某种材料的荧光特性，

5、兴趣小组的同学设计了图3所示装置：让质子经过MN两金属板之间的电场加速后，进入有界匀强磁场，磁场的宽度L＝0.25m，磁感应强度大小B＝0.01T，以出射小孔O为原点，水平向右建立x轴，在0.4≤x≤0.6区域的荧光屏上涂有荧光材料，(已知质子的质量m＝1.6×10－27kg，电量q＝1.6×10－19C，进入电场时的初速度可略)图3(1)要使质子能打在荧光屏上，加速电压的最小值是多少？(2)当质子打中荧光屏时的动能超过288eV，可使荧光材料发光。对于不同的加速电压，荧光屏上能够发光的区域长度是多少？解析

6、　(1)质子经电场加速，由动能定理qU＝mv2－0进入磁场后做匀速圆周运动，有qvB＝m联立解得U＝从点O运动到x＝0.4m处，圆周运动半径r＝0.2m代入数据得U1＝200V。(2)由题意，当Ekmin＝288eV时对应电场力做功最小值qUmin，则Umin＝288V根据U＝得rmin＝0.24m对应x1＝2rmin＝0.48m，x2＝0.6m经检验：此时质子已经穿出磁场边界线，不能打到荧光屏上了，以磁场边界计算，有rmax＝L＝0.25m，即x2＝2rmax＝0.5m能够发光的区域长度Δx＝x2－x1＝

7、0.02m。答案　(1)200V　(2)0.02m23．(加试题)(10分)如图4甲所示，在xOy竖直平面内存在竖直方向的匀强电场，在第一象限内有一与x轴相切于点(2R，0)、半径为R的圆形区域，该区域内存在垂直于xOy面的匀强磁场，电场与磁场随时间变化如图乙、丙所示，设电场强度竖直向下为正方向，磁场垂直纸面向里为正方向，电场、磁场同步周期性变化(每个周期内正、反向时间相同)。一带正电的小球A沿y轴方向下落，t＝0时刻A落至点(0，3R)，此时，另一带负电的小球B从最高点(2R，2R)处开始在磁场内紧靠磁场

8、边界做匀速圆周运动；当A球再下落R时，B球旋转半圈到达点(2R，0)；当A球到达原点O时，B球又旋转半圈回到最高点；然后A球开始匀速运动。两球的质量均为m，电荷量大小为q。(不计空气阻力及两小球之间的作用力，重力加速度为g)求：图4(1)匀强电场的场强E的大小；(2)小球B做匀速圆周运动的周期T及匀强磁场的磁感应强度B的大小；(3)电场、磁场变化第一个周期末A、B两球间的距离。解析　(1)小球B做匀速圆周运动，则