高考物理考前冲刺 考前天天练 二(含答案解析)
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2020年高考物理考前冲刺 考前天天练 二 1.如图所示,人重600 N,木块A重400 N,人与木块、木块与水平面间的动摩擦因数均为0.2。人用水平力拉轻绳,使他与木块一起向右做匀速直线运动,滑轮摩擦不计,求:(1)人对轻绳的拉力大小;(2)人对A的摩擦力的大小和方向。 2.质量为m0的木板B置于光滑水平面上,另一质量为m的木块A(可视为质点)在木板B的左端以水平速度v0开始向右运动,如图所示,木块A与木板B之间的动摩擦因数为μ,若要使木块A刚好不从木板B的右端掉下去,则木板B的长度至少应多长? 3.如图所示,质量为m的小球A穿在光滑绝缘细杆上,杆的倾角为α,小球A带正电(可视为点电荷),电荷量为q。在杆上B点处固定一个电荷量为Q的正点电荷。将A由距B竖直高度为h处无初速度释放,小球A下滑过程中电荷量不变。整个装置处在真空中,已知静电力常量k和重力加速度g。求:(1)A球刚释放时的加速度是多大;(2)当A球的动能最大时,A球与B点间的距离。 4.如图,匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T,边长为L=10 cm的正方形线圈abcd共N=100匝,线圈电阻r=1 Ω.线圈绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动,转动的角速度ω=2π rad/s,外电路电阻R=4 Ω.(1)求感应电动势的最大值;由图示位置转过60°角时的感应电动势的值.(2)取π2=10,求线圈转过一周电流产生的总热量.(3)由图示位置开始,求在线圈转过周期的时间内通过电阻R的电荷量. 5.图甲为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图.图中小车A的质量为m1,连接在小车后的纸带穿过电火花打点计时器B,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮且足够长的木板上,P的质量为m2,C为力传感器,实验时改变P的质量,读出对应的力传感器的示数F,不计绳与滑轮间的摩擦.(1)电火花打点计时器的工作电压为________(填“交”或“直”)流________V.(2)下列说法正确的是________.A.一端带有定滑轮的长木板必须保持水平B.实验中通过打点计时器打出的点来求解小车运动时的加速度C.实验中m2应远小于m1D.传感器的示数始终为m2g(3)图乙为某次实验得到的纸带,纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离,相邻两计数点间还有四个点没有画出.由此可求得小车的加速度的大小是________m/s2.(交流电的频率为50 Hz,结果保留二位有效数字)(4)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a-F图象是图丙中的________.
答案解析1.解:设绳的拉力为FT,木块与地面间的摩擦力为FfA。(1)取人和木块组成的系统为研究对象,并对其进行受力分析,由于人与木块一起做匀速直线运动,FfA=μ(mA+m人)g=200N,2FT=FfA,所以FT=100N。(2)取人为研究对象,对其进行受力分析,如图所示。由于人处于平衡状态,故FT==100N由于人与木块A处于相对静止状态,故人与木块A之间的摩擦力为静摩擦力。由牛顿第三定律可知,人对木块A的摩擦力方向水平向右,大小为100N。 2.解:若要使木块A刚好不从木板B的右端掉下去,则木块滑至木板右端时两者具有共同速度v,在A、B相互作用的过程中,系统不受外力作用,系统内力为一对摩擦力,小木块A可视为“子弹”,木板B可视为“木块”,这与子弹打击木块模型相似.由动量守恒定律得mv0=(m0+m)v①由能量守恒定律得mv=(m0+m)v2+Q②②式中的Q=μmgl,其中l为木块相对于木板发生的位移(即木板最小的长度),解①②可得l=. 3.解:(1)小球A受到库仑斥力,由牛顿第二定律可知mgsinα-F=ma,根据库仑定律有F=k,又知r=,解得a=gsinα-。(2)当A球受到的合力为零,即加速度为零时,动能最大。设此时A球与B点间的距离为d,则mgsinα=,解得d=。 4.解:(1)由题意可得,感应电动势的最大值Em=NBL2ω=100×0.5×0.12×2π V=3.14 V由图示位置转过60°角时的瞬时感应电动势e=Emcos60°=3.14×0.5 V=1.57 V(2)周期T=2π/ω=1 s线圈转动一周电流产生的热量Q=2·T/(R+r)联立解得Q=1 J(3)Δt=T时间内通过电阻R的电荷量q=·Δt==NΔΦ=BL2-0联立解得q=0.1 C 5.答案为:(1)交,220;(2)B;(3)0.49(或0.50);(4)C;解析:本题考查探究加速度与物体质量和物体受力的关系.(1)电火花打点计时器工作电压为交流220 V.(2)该实验首先必须要平衡摩擦力,选项A错误;根据打点计时器打出来的点,应用“逐差法”来求小车运动时的加速度,选项B正确;由于该实验的这种连接方式,重物和小车的加速度不相同,小车在绳的拉力下加速运动,由于一根细绳中的弹力大小处处相等,故测力计示数等于此拉力,因此不需要用重物的重力来代替,故不要求重物质量远小于小车质量,选项C错误;重物向下加速度运动,由牛顿第二定律m2g-2F=m2a,解得F=m2(g-a),选项D错误.(3)根据匀变速直线运动的推论Δx=aT2,有Δx=(3.39-2.89)×10-2 m=a×(0.1 s)2[或者Δx=(2.89-2.40)×10-2=a×(0.1 s)2],解得a=0.50 m/s2(或者0.49 m/s2).(4)若没有平衡摩擦力,只有当F增加到一定值时,小车才可能加速运动,则当F≠0时,a=0,所以可能是图中的图线C.故选项C正确.
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