2020届高考（人教版）物理一轮固基优练计算题（4份）word版含答案

2020届高考（人教版）物理一轮固基优练计算题及答案 1、如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h=0.3 m(h小于斜面体的高度)。已知小孩与滑板的总质量为m1=30 kg，冰块的质量为m2=10 kg，小孩与滑板始终无相对运动。重力加速度的大小g取10 m/s2。 (1)求斜面体的质量。 (2)通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？ 【解析】(1)规定向右为速度正方向。冰块在斜面体上运动到最大高度时两者达到共同速度，设此共同速度为v，斜面体的质量为m3。由水平方向动量守恒和机械能守恒定律得 m2v20=(m2+m3)v ① m2= (m2+m3)v2+m2gh ② 式中v20=-3 m/s为冰块推出时的速度。联立①②式并代入题给数据得 m3=20 kg③ (2)设小孩推出冰块后的速度为v1，由动量守恒定律有m1v1+m2v20=0 ④ 代入数据得　v1=1 m/s⑤ 设冰块与斜面体分离后的速度分别为v2和v3，由动量守恒和机械能守恒定律有 m2v20=m2v2+m3v3 ⑥ m2=m2+m3 ⑦ 联立③⑥⑦式并代入数据得v2=1 m/s 由于冰块与斜面体分离后的速度与小孩推出冰块后的速度相同且处在后方，故冰块不能追上小孩。 答案：(1)20 kg　(2)见解析 2、如图为宇宙中一个恒星系的示意图。A为星系的一颗行星，它绕中央恒星O运行的轨道近似为圆，天文学家观测得到A行星运动的轨道半径为R0、周期为T0。 (1)中央恒星O的质量为多大？ (2)经长期观测发现，A行星实际运动的轨道与圆轨道总存在一些偏离，且周期性地每隔时间t0发生一次最大的偏离。天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知的行星B(假设其运行轨道与A在同一水平面内，且与A的绕行方向相同)，它对A行星的万有引力引起A轨道的偏离(由于B对A的吸引而使A的周期引起的变化可以忽略)。根据上述现象及假设，试求未知行星B的运动周期T及轨道半径R。 【解析】(1)设中央恒星质量为M ，A行星质量为m=mR0 得M= (2)A、B相距最近时，A偏离最大，据题意有 t0-t0=2π 得T= 据开普勒第三定律= 得R=(R0 答案：(1)　(2)　(R0 3、如图所示，两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上，导轨上端连接一个定值电阻，导体棒a和b放在导轨上，与导轨垂直并接触良好，斜面上水平虚线PQ以下区域内，存在着垂直斜面向上的磁场，磁感应强度大小为B0。已知b棒的质量为m，a棒、b棒和定值电阻的阻值均为R，导轨电阻不计，重力加速度为g。 (1)断开开关S，a棒、b棒固定在磁场中，恰与导轨构成一个边长为L的正方形，磁场从B0以=k均匀增加，写出a棒所受安培力F安随时间t变化的表达式。 (2)若接通开关S，同时对a棒施以平行导轨斜向上的拉力F，使它沿导轨匀速向上运动，此时放在导轨下端的b棒恰好静止，当a棒运动到磁场的上边界PQ处时，撤去拉力F，a棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动，此时b棒已滑离导轨，当a棒再次滑回到磁场上边界PQ处时，又恰能沿导轨匀速向下运动，求a棒质量ma及拉力F的大小。 【解题指导】解答本题应注意以下三点： (1)弄清楚电路连接情况，由法拉第电磁感应定律求解感应电动势，根据欧姆定律得干路电流。 (2)对导体棒进行受力分析，b棒保持静止时根据共点力平衡条件列方程。 (3)分析a棒的运动情况，根据功能关系得到a棒返回磁场时的速度，再根据共点力的平衡条件求解a棒的质量和拉力的大小。 【解析】(1)由法拉第电磁感应定律可得： E==L2，　 根据闭合电路的欧姆定律可得： I=， t时刻磁感应强度为： B=B0+kt，　 此时棒所受的安培力为： F安=BIL， 解得：F安=(B0+kt)。　 (2)根据题意可知，a棒沿斜面向上运动时，a棒为电源，b棒和电阻R并联，通过a棒 ... ...