【word版可编辑】陕西省宝鸡市新高考物理精选解答题100题汇总含解析

【word版可编辑】陕西省宝鸡市新高考物理精选解答题100题汇总

精选高考物理解答题100题含答案有解析

1．如图（a），一水平面内固定有两根平行的长直金属导轨，导轨间距为L；两根相同的导体棒M、N置于导轨上并与导轨垂直，长度均为L；棒与导轨间的动摩擦因数为μ（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）；整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。从t＝0时开始，对导体棒M施加一平行于g时，导导轨的外力F，F随时间变化的规律如图（b）所示。已知在t0时刻导体棒M的加速度大小为μ体棒N开始运动。运动过程中两棒均与导轨接触良好，重力加速度大小为g，两棒的质量均为m，电阻均为R，导轨的电阻不计。求：

(1)t0时刻导体棒M的速度vM； (2)0~t0时间内外力F的冲量大小；

(3)0~t0时间内导体棒M与导轨因摩擦产生的内能。

2?mgR3?2?mg??t0mg?。

?mgt(2)(3)【答案】 (1)；；Q?R0????22?B2L22BL???3BL?【解析】 【详解】

(1)设t0时刻棒中的感应电流为i0，由法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势

2E0?BLvM

根据闭合电路欧姆定律

i0?E0 2R导体棒受到的安培力大小为 F安=BLi0

对导体棒N，由平衡条件得 F安=?mg

整理得t0时刻导体棒M的速度

vM?2?mgR； 22BL(2)设t0时刻导体棒M受到的拉力大小为F0，根据牛顿第二定律得

F0?F安??mg?ma

解得

?mg F0=3

0:t0时间内外力F的冲量大小为

I?F03t0??mgt0； 22(3)设导体棒M开始运动的时刻是t1，此时导体棒M受到拉力大小等于摩擦力 F1=?mg 由F—t图像可知

F1F0? t1t0设t1:t0时间内的平均电流为I，导体棒M的位移为x。则t1:t0时间内的平均电流为

I?ΔΦBLx? 2RΔt2RΔt在?t?t0?t1过程中，根据动量定理，有

F1?F0Δt??mgΔt?BLIΔt?mvM 2整理得

x?4?mgR?t0mR??22? 22?BL?3BL?此过程导体棒M与导轨因摩擦产生的内能

?2?mg??t0mg?。

Q??mgx?R????22??BL??3BL?2．如图所示，两完全相同质量为m=1kg 的滑块放在动摩擦因数为μ=

21的水平面上。长度均为L=1m的4轻杆OA、OB搁在两个滑块上，且可绕铰链O自由转动，两轻杆夹角为74°。现用竖直向下的恒力F=20N=0.6，cos37°=0.8。求： 作用在铰链上，使两滑块由静止开始滑动。已知重力加速度g=10m/s2，sin37°(1)此时轻杆对滑块A的作用力FA的大小； (2)此时每个滑块的加速度a大小；

(3)当轻杆夹角为106°时，每个滑块的速度v大小。

【答案】（1）12.5N；（2）2.5m/s2；（3）2m/s。

【解析】 【分析】 【详解】

(1)在O点，F沿杆的分力为

FA?解得

F

2cos37?FA?12.5N

(2)由

f???mg?FAcos37???5N FAsin37????mg?FAcos37???ma

解得

2a?2.5ms

(3)因为

F??f???mg???5N

2??保持不变，克服摩擦力做功

Wf?2fΔx?10??Lcos37??Lsin37???2J

恒力F做功为

WF?FΔy?20??Lcos37??Lsin37???4J

1WF?Wf?2?mv2

2解得

v?2m/s

3．如图所示，质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L=20m。用大小为30N，沿水平方向的外力拉此物体，经t0=2s拉至B处。（取g=10m/s2）

（1）求物体与地面间的动摩擦因数μ；

（2）该外力作用一段时间后撤去，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t。

【答案】（1）0.5 （2）t1?23s 3【解析】(1) 物体做匀加速运动，则L?所以a?12at0 22L2?20?m/s2?10m/s2 22t02由牛顿第二定律得： F?f?ma又f??mg 解得： ??0.5

(2)有力作用时，加速度为a，撤去力后?mg?ma2则a2??g

at1212at1??gt2?L 、t2?1?2t1

?g22联立解得： t1?23s 34．第24届冬奥会将于2022年2月4日在中国北京和张家口联合举行。如图为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图。助滑坡由AB和BC组成，AB为斜坡，BC为R=10m的圆弧面，二者相切于B点，与水平面相切干C点，AC间的竖直高度差为h1=50m CD为竖直跳台。运动员连同滑雪装备总质量为m=80kg，从A点由睁止滑下，假设通过C点时雪道对运动员的支持力为F=8000N水平飞出段时间后落到着陆坡 DE的E点上。CE间水平方向的距离x=150m。不计空气阻力，取g=10m/s2。求： (1)运动员到达C点速度vc的大小； (2)CE间竖直高度差h2；

(3)运动员从A点滑到C点的过程中克服摩擦力做的功W。

【答案】 (1)30 m/s；(2)125m；(3)4000J 【解析】 【分析】 【详解】

(1)运动员到达C点，由牛顿第二定律得