2015上海高三一模物理计算题2.docVIP

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=0m/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，g10m/s2。试求： （1）物块在0内的加速度a1的大小和内的加速度a2的大小； （）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(的足够长光滑斜面上放置两个质量分别为2m和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＝: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。 （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自由转动，另一端固定一质量M的小球。一根不可伸长的足够长轻绳绕过定滑轮A小球质量为m的，定滑轮A位置可以沿OA连线方向调整。小球、均可看作质点不计一切摩擦，g10m/s2。 （1）若OA间距L，则当轻杆与水平方向夹角为30o时小球静止状态，求小球与质量m （2）若为m:m2=4:1，OA间距L，轻杆从水平位置由静止开始释放，小球与速度大小相时轻杆与水平方向的夹角θ； （3）杆长L=2.175m将轻杆从水平位置由静止开始释放，当时，小球突然与杆和绳连接，求上升到最高点时，小球与O点的水平距离。 33．如图（a）所示，两个完全相同的人字型金属轨道固定在竖直平面内，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M、′N′、、′Q′长度均为L且不光滑（轨道其余部分光滑），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B的匀强磁场，在右边轨道PP′以下的区域有平行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（、为传感器的两条接线）。另有长度均为d的两金属棒甲和乙，它们与MM′、PP′之下的轨道间摩擦数均为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U—t图如图（b）（图中U已知）； 操作Ⅱ：将金属棒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。°=0.6，cos37°=0.8） （1）（a）、两条接线，哪条电压传感器正； （2）操作Ⅰ中甲释放时距MM′的高度h； （3）操作Ⅰ中定值电阻上产生的热量Q； （4）右边轨道PP′以下的区域匀强磁场Bx的方向和大小在图（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。 解：（1）由图可知，0－s内，物体向右做匀减速直线运动，其加速度大小 （2分） s－s内，物体向左做匀加速直线运动；其加速度大小 （2分） （）根据牛顿第二定律，在0－s内恒力F与摩擦力同向： F+μmg=ma1 （2分） s－s内恒力F与摩擦力反向： F-μmg=ma2 （2分） 代入数据解得： F=N，μ=0.15（2分） ：（1）正 （2分） （2）F= （2分） 沿斜面方向合力为零F-mgsin(=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mgsin( A球加速度a1方向应沿斜面向下， （1分） B球加速度a2方向应沿斜面向下， （1分） 依题意 a1:a2＝:5 得F ＝mgsin(（1分） F ＝（1分）L:L＝:2 （1分） ：（1）依题意，小球处于静止状态，=30°，由几何关系知，此时=30°。 分析小球受力，设轻杆对其弹力大小为F，方向沿杆向上，轻绳对其弹力大小为T，则 （分） （分）解得 M=m1，即 M:m1=1:1 （分）小球（分），。 （分） （分）:m2=4:1 设此时轻绳与水平方向夹角为α，则 ，α=37°。 （分）， （分）， （分）与O点的水平距离s=v