2015上海高三一模物理计算题.doc

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1、2015上海高三一模计算题2浦东30．（10分）如图（a）所示，质量为m=2kg的物块以初速度v0=20m/s从图中所示位置开始沿粗糙水平面向右运动，同时物块受到一水平向左的恒力F作用，在运动过程中物块速度随时间变化的规律如图（b）所示，g取10m/s2。试求：（1）物块在0—4s内的加速度a1的大小和4—8s内的加速度a2的大小；图（a）Fv0图（b）v/m·s-120O-8t/s84（2）恒力F的大小及物块与水平面间的动摩擦因数μ。31．（12分）如图所示，在倾角为a的足够长光滑斜面上放置两个质量分别为2m和

2、m的带电小球A和B（均可视为质点），它们相距为L。两球同时由静止开始释放时，B球的初始加速度恰好等于零。经过一段时间后，当两球距离为L'时，A、B的加速度大小之比为a1:a2＝11:5。（静电力恒量为k）（1）若B球带正电荷，则判断A球所带电荷电性；（2）若B球所带电荷量为q，求A球所带电荷量Q。（3）求L'与L之比。32．（14分）如图所示，天花板上有固定转轴O，长为L的轻杆一端可绕转轴O在竖直平面内自由转动，另一端固定一质量为M的小球。一根不可伸长的足够长轻绳绕过定滑轮A，一端与小球相连，另一端挂着质量为m1

3、的钩码，定滑轮A的位置可以沿OA连线方向调整。小球、钩码均可看作质点，不计一切摩擦，g取10m/s2。OAmML（1）若将OA间距调整为L，则当轻杆与水平方向夹角为30º时小球恰能保持静止状态，求小球的质量M与钩码的质量m1之比；（2）若在轻绳下端改挂质量为m2的钩码，且M:m2=4:1，并将OA间距调整为L，然后将轻杆从水平位置由静止开始释放，求小球与钩码速度大小相等时轻杆与水平方向的夹角θ；（3）在（2）的情况下，测得杆长L=2.175m，仍将轻杆从水平位置由静止开始释放，当轻杆转至竖直位置时，小球突然与杆和

4、绳脱离连接而向左水平飞出，求当钩码上升到最高点时，小球与O点的水平距离。1333．（14分）如图（a）所示，两个完全相同的“人”字型金属轨道面对面正对着固定在竖直平面内，间距为d，它们的上端公共轨道部分保持竖直，下端均通过一小段弯曲轨道与一段直轨道相连，底端置于绝缘水平桌面上。MM′、PP′（图中虚线）之下的直轨道MN、M′N′、PQ、P′Q′长度均为L且不光滑（轨道其余部分光滑），并与水平方向均构成37°斜面，在左边轨道MM′以下的区域有垂直于斜面向下、磁感强度为B0的匀强磁场，在右边轨道PP′以下的区域有平行

5、于斜面但大小未知的匀强磁场Bx，其它区域无磁场。QQ′间连接有阻值为2R的定值电阻与电压传感器（e、f为传感器的两条接线）。另有长度均为d的两根金属棒甲和乙，它们与MM′、PP′之下的轨道间的动摩擦因数均为μ=1/8。甲的质量为m、电阻为R；乙的质量为2m、电阻为2R。金属轨道电阻不计。先后进行以下两种操作：操作Ⅰ：将金属棒甲紧靠竖直轨道的左侧，从某处由静止释放，运动到底端NN′过程中棒始终保持水平，且与轨道保持良好电接触，计算机屏幕上显示的电压—时间关系图像U—t图如图（b）所示（图中U已知）；操作Ⅱ：将金属棒

6、甲紧靠竖直轨道的左侧、金属棒乙（图中未画出）紧靠竖直轨道的右侧，在同一高度将两棒同时由静止释放。多次改变高度重新由静止释放，运动中两棒始终保持水平，发现两棒总是同时到达桌面。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）试判断图（a）中的e、f两条接线，哪一条连接电压传感器的正接线柱；（2）试求操作Ⅰ中甲释放时距MM′的高度h；（3）试求操作Ⅰ中定值电阻上产生的热量Q；（4）试问右边轨道PP′以下的区域匀强磁场Bx的方向和大小如何？在图（c）上画出操作Ⅱ中计算机屏幕上可能出现的几种典型的U－t关系图像。图（

7、c）Ut0tt0为金属棒刚进入磁场的时刻。图（b）U2UU-UtdMM′NN′PP′QQ′B037°37°Bx电压传感器数据采集器ef2RLL图（a）甲计算机30．（10分）解：（1）由图可知，0－4s内，物体向右做匀减速直线运动，其加速度大小（2分）4s－8s内，物体向左做匀加速直线运动；其加速度大小（2分）（2）根据牛顿第二定律，在0－4s内恒力F与摩擦力同向：F+μmg=ma1（2分）134s－8s内恒力F与摩擦力反向：F-μmg=ma2（2分）代入数据解得：F=7N，μ=0.15（2分）1331．（12分

8、）解：（1）正（2分）（2）F=（2分）沿斜面方向合力为零F-mgsina=0（2分）得Q=（1分）（3）初始时B球受力平衡，两球相互排斥运动一段距离后，两球间距离增大，库仑力一定减小，小于mgsina。A球加速度a1方向应沿斜面向下，根据牛顿第二定律，有（1分）B球加速度a2方向应沿斜面向下，根据牛顿第二定律，有（1分）依题意a1:a2＝11:5得F'＝mgsina（1