計算題 02---高考物理二輪熱點題型歸納與變式演練（新高考通用）-試卷下載-教習網

1．（10分）如圖所示，一艘帆船靜止在湖面上，帆船的豎直桅桿頂端高出水面4.5m。距水面6m的湖底P處有一點光源，P發(fā)出的一束光從水面出射后恰好照射到桅桿頂端，該出射光束與豎直方向的夾角為53°（?。┮阎恼凵渎蕿椤?br>(1)求桅桿到P點的水平距離；
(2)求P發(fā)出的光能從水面射出時對應的水面面積（結果用表示）。
【答案】(1)10.5m (2)
【詳解】（1）設光束從水面射出的點到桅桿的水平距離為x1，到點的水平距離為；桅桿高度為點處水深為；光束在水中與豎直方向的夾角為。
由幾何關系有
由折射定律有
設桅桿到點的水平距離為，則
（2）光束剛好在水面發(fā)生全反射時
由幾何關系
面積
解得
2．（12分）如圖，在高的光滑水平平臺上，物塊A在外力的作用下從靜止開始向右運動，力與時間的關系如圖所示。時撤去力之后物塊A與靜止在水平平臺上的物塊B發(fā)生碰撞并粘在一起成為物塊AB，，物塊AB以一定的水平速度向右滑離平臺，并恰好沿光滑圓弧形軌道的點的切線方向進入圓弧形軌道，圓弧軌道的圓心與平臺等高，軌道最低點的切線水平，并與地面上長為的水平粗糙軌道平滑連接，，物塊AB沿軌道運動與右邊墻壁發(fā)生碰撞。取。求：
(1)物塊AB在B點的速度大??；
(2)物塊A的質量；
(3)若物塊AB與墻壁只發(fā)生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向運動過程中沒有沖出點，最后停在軌道上的某點（點未畫出）。設物塊AB與軌道之間的動摩擦因數為，求的取值范圍。
【答案】(1)20m/s (2)1kg (3)
【詳解】（1）物塊AB在B點時
解得
vB=20m/s
v0=10m/s
（2）A運動2s由動量定理
其中
AB碰后由動量定理
其中
解得
（3）設AB的和質量為m，若AB與擋板碰后能滑到B點，則由能量關系
解得
若AB恰與擋板相碰，則由能量關系
解得
可知的取值范圍
3．（16分）如圖所示，長方形絕緣光滑水平臺面CDEF長，寬，距地面高。平行板電容器的極板G、H垂直放置于左側凸出的臺面上，板位于邊界CF上，板與邊界FE相交處有一小孔。臺面區(qū)域內有磁感應強度、方向豎直向上的勻強磁場。在GH間加上恒定電壓，一帶電小球從點由靜止經電場加速后由板所開小孔沿FE方向進入臺面（小球始終不與極板G、H接觸），然后由CD邊界離開臺面。在小球離開臺面瞬時，靜止于正下方光滑水平地面上點的滑塊獲得一水平速度，在小球落地時恰好與之相遇。不計空氣阻力，小球、滑塊均可視為質點，小球運動過程中帶電量不變，取。則：
（1）說明GH兩板的極性；
（2）由CD邊界離開臺面的小球的比荷范圍；
（3）若小球比荷為，求滑塊開始運動時所獲得的速度大小。
【答案】（1）板為正極，板為負極；（2）；（3）
【詳解】（1）由小球在磁場中運動知小球帶正電，小球在平行板間加速，故板為正極，板為負極。
（2）設帶電小球，有
如圖甲所示，半徑最小
解得
半徑最大
解得
所以
（3）若小球比荷為時如圖甲所示，解得
得
解得
之后小球做平拋運動
解得
滑塊運動俯視圖如圖乙所示，可求得
滑塊位移
所以
滑塊做勻速運動
解得