高考物理微元法解决物理试题模拟试题含解析.docx

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1、高考物理微元法解决物理试题模拟试题含解析一、微元法解决物理试题1．水刀切割具有精度高、无热变形、无毛刺、无需二次加工以及节约材料等特点，得到广泛应用．某水刀切割机床如图所示，若横截面直径为d的水流以速度v垂直射到要切割的钢板上，碰到钢板后水的速度减为零，已知水的密度为ρ，则钢板受到水的冲力大小为A．d2vB．d2v2C．1d2vD．1d2v244【答案】D【解析】【分析】【详解】设t时间内有V体积的水打在钢板上，则这些水的质量为：mVSvt1d2vt4以这部分水为研究对象，它受到钢板的作用力为F，以水运动的方向为正方向，由动量定理有：Ft=

2、0-mv解得：Fmv1d2v2t4A.d2v与分析不符，故A错误．B.d2v2与分析不符，故B错误．C.1d2v与分析不符，故C错误．4D.1d2v2与分析相符，故D正确．42．如图甲所示，静止于光滑水平面上的小物块，在水平拉力F的作用下从坐标原点O开始沿x轴正方向运动，F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线右半部分为四分之一圆弧，则小物块运动到2x0处时的动能可表示为（）A．01B．Fmx0（1+π）21）D．Fmx0C．Fmx0（1+22【答案】C【解析】【详解】F-x图线围成的面积表示拉力F做功的大小，可知1m0+1πx02

3、，根据动F做功的大小W=Fx4211πx021Fmx01，故C正确，ABD错误。能定理得，Ek=W=Fmx0+=2422故选C。3．如图所示，有一连通器，左右两管的横截面积均为S，内盛密度为ρ的液体，开始时两管内的液面高度差为h．打开底部中央的阀门K，液体开始流动，最终两液面相平．在这一过程中，液体的重力加速度为g液体的重力势能（）A．减少1gSh24B．增加了1gSh24C．减少了1gSh22D．增加了1gSh22【答案】A【解析】打开阀门K，最终两液面相平，相当于右管内h的液体流到了左管中，它的重心下降了2h，这部分液体的质量mVSh1

4、Sh，由于液体重心下降，重力势能减少，222重力势能的减少量：Epmgh1Shgh1Sgh2，减少的重力势能转化为内224能，故选项A正确．点睛：求出水的等效重心下移的高度，然后求出重力势能的减少量，再求出重力势能的变化量，从能量守恒的角度分析答题．4．如图所示，摆球质量为m，悬线长为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球运动过程中空气阻力F阻的大小不变，则下列说法正确的是()A．重力做功为mgLB．悬线的拉力做功为0C．空气阻力F阻做功为－mgLD．空气阻力F阻做功为－1F阻πL2【答案】ABD【解析】【详解】A．由重力做功特点得重力做功

5、为：WG＝mgLA正确；B．悬线的拉力始终与v垂直，不做功，B正确；CD．由微元法可求得空气阻力做功为：1WF阻＝－F阻πL2C错误，D正确．5．如图所示，摆球质量为m，悬线长度为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小F阻不变，则下列说法正确的是()A．重力做功为mgLB．悬线的拉力做功为0C．空气阻力做功为－mgLD．空气阻力做功为－1F阻πL2【答案】ABD【解析】【详解】A．如图所示重力在整个运动过程中始终不变，小球在重力方向上的位移为AB在竖直方向上的投影L，所以WGmgL．故A正确．B．因为拉

6、力FT在运动过程中始终与运动方向垂直，故不做功，即WFT0．故B正确．CD．F阻所做的总功等于每个小弧段上F阻所做功的代数和，即WF阻1F阻πL(F阻x1F阻x2L)2故C错误，D正确；故选ABD．【点睛】根据功的计算公式可以求出重力、拉力与空气阻力的功．注意在求阻力做功时，要明确阻力大小不变，方向与运动方向相反；故功等于力与路程的乘积．6．某中学科技小组的学生在进行电磁发射装置的课题研究，模型简化如下。在水平地面上固定着相距为L的足够长粗糙导轨PQ及MN，PQNM范围内存在可以调节的匀强磁场，方向竖直向上，如图所示，导轨左侧末端接有电动势

7、为E、内阻为r的电源，开关K控制电路通断。质量为m、电阻同为r的导体棒ab垂直导轨方向静止置于上面，与导轨接触良好。电路中其余位置电阻均忽略不计。导轨右侧末端有一线度非常小的速度转向装置，能将导体棒水平向速度转为与地面成θ角且不改变速度大小。导体棒在导轨上运动时将受到恒定的阻力f，导轨棒发射后，在空中会受到与速度方向相反、大小与速度大小成正比的阻力，f0=kv，k为比例常数。导体棒在运动过程中只平动，不转动。重力加速度为g。调节磁场的磁感应强度，闭合开关K，使导体棒获得最大的速度。（需考虑导体棒切割磁感线产生的反电动势）(1)求导体棒获得最

8、大的速度vm；(2)导体棒从静止开始达到某一速度10v，滑过的距离为x，导体棒ab发热量Q，求电源提供的电能及通过电源的电量q；(3)调节导体棒初始放置的位置，使其在到达NQ时恰