高考物理压轴题集(含答案).docx

1、如图 12 所示， PR 是一块长为 L=4 m 的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于 PR 的匀强电场 E，在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场 B，一个质量为m=0． 1 kg，带电量为 q=0 ． 5 C 的物体，从板的 P 端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动当物体碰到板R 端的挡板后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场， 物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在C 点， PC=L/4 ，物体与平板间的动摩擦因数为μ =0． 4，取 g=10m/s2 ，求：（1）判断物体带电性质，正电荷还是负电荷？（2）物体与挡板碰撞前后的速度v1 和 v2（3）磁感应强度 B 的大小（ 4）电场强度 E 的大小和方向解：（ 1）由于物体返回后在磁场中无电场，且仍做匀速运动，故知摩擦力为0，所以物体带正电荷．且： mg=qBv2①（2）离开电场后，按动能定理，有：-μmgL =0- 1 mv2 ②由①式得： v2=2 2 m/s42（3）代入前式①求得： B=2T2（4）由于电荷由 P 运动到 C 点做匀加速运动，可知电场强度方向水平向右，且： （ Eq-μmg） L1mv12-0 ③22进入电磁场后做匀速运动，故有： Eq=μ（ qBv1+mg） ④由以上 ③ ④ 两式得：v14 2 m/sE2.4 N/C2、如图 2— 14 所示，光滑水平桌面上有长 L=2m 的木板 C，质量 mc=5kg ，在其正中央并排放着两个小滑块 A 和 B， mA=1kg ， mB=4kg ，开始时三物都静止．在 A、 B 间有少量塑胶炸药，爆炸后 A 以速度 6m／ s 水平向左运动， A 、B 中任一块与挡板碰撞后，都粘在一起，不计摩擦和碰撞时间，求：(1) 当两滑块 A 、 B 都与挡板碰撞后， C 的速度是多大 ?(2)到 A 、B 都与挡板碰撞为止， C 的位移为多少 ? 解：（ 1） A 、 B、 C 系统所受合外力为零，故系统动量守恒，且总动量为零， 故两物块与挡板碰撞后， C 的速度为零，即 vC 0（ 2）炸药爆炸时有 mA vAmB vB解得 vB1.5m / s又 m A sAmB sBA＝B＝ 0.25m，即当A、LsB0.75m当 s1 m 时 sC 相撞时 B 与 C 右板相距 s2、(m AmC )v解得 v ＝ 1m/s，方向向左A C 相撞时有： mA vA而 vB ＝ 1.5m/s，方向向右，两者相距0.75m，故到 A， B 都与挡板碰撞为止，C 的位移为 sCsv0.3 m19.v vB第 1 页 共 40 页3、为了测量小木板和斜面间的摩擦因数，某同学设计如图所示实验，在小木板上固定一个轻弹簧，弹簧下端吊一个光滑小球， 弹簧长度方向与斜面平行，现将木板连同弹簧、小球放在斜面上，用手固定木板时，弹簧示数为 F 1 ，放手后，木板沿斜面下滑，稳定后弹簧示数为 F 2 ，测得斜面斜角为 θ，则木板与斜面间动摩擦因数为多少？（斜面体固定在地面上）解：固定时示数为 F 1 ，对小球 F 1 =mgsin θ ①整体下滑：（ M+m ） sin θ-μ(M+m)gcosθ=(M+m)a ②下滑时，对小球： mgsin θ-F 2 =ma ③F2tan θ由式①、式②、式③得μ=F14、有一倾角为 θ的斜面，其底端固定一挡板M，另有三个木块A 、 B 和 C，它们的质量分别为 m A =m B =m ， m C =3 m，它们与斜面间的动摩擦因数都相同.其中木块 A 连接一轻弹簧放于斜面上，并通过轻弹簧与挡板M 相连，如图所示 .开始时，木块 A 静止在 P 处，弹簧处于自然伸长状态 .木块 B 在 Q 点以初速度 v 0 向下运动， P、Q 间的距离为 L. 已知木块 B 在下滑过程中做匀速直线运动，与木块A 相碰后立刻一起向下运动，但不粘连，它们到达一个最低点后又向上运动， 木块 B 向上运动恰好能回到Q 点 .若木块 A 静止于 P 点，木块 C 从 Q点开始以初速度2 v0 向下运动， 经历同样过程， 最后木块3C 停在斜面上的R 点，求 P、 R 间的距离 L′的大小。

解：木块 B 下滑做匀速直线运动，有mgsinθ=μmgcosθB 和 A 相撞前后，总动量守恒 ,mv 0 =2mv 1，所以 v 1 = v02设两木块向下压缩弹簧的最大长度为s,两木块被弹簧弹回到P 点时的速度为 v 2，则1212μ 2mgcosθ· 2s=·mv12·2mv22两木块在 P 点处分开后，木块B 上滑到 Q 点的过程：（ mgsinθ+μmgcos）θ L= 1 mv222木块 C 与 A 碰撞前后，总动量守恒，则3m·3 v0 4mv1 ，所以 v′1=2v024设木块 C 和 A 压缩弹簧的最大长度为s′,两木块被弹簧弹回到 P 点时的速度为v ' 2 ,则1214mv2·4mv 22μ 4mgcosθ· 2s′=22第 2 页 共 40 页木块 C 与 A 在 P 点处分开后，木块 C 上滑到 R 点的过程：12（ 3mgsinθ+μ3mgcosθ）L′=·3mv22在木块压缩弹簧的过程中， 重力对木块所做的功与摩擦力对木块所做的功大小相等，因此弹簧被压缩而具有的最大弹性势能等于开始压缩弹簧时两木块的总动能.因此，木块 B 和 A 压缩弹簧的初动能E k11 ·2mv121 mv02 , 木块 C 与 A 压缩弹簧的初动能 E k 2 1124mv 12mv02 , 即 E k1 Ek224s=s′因此，弹簧前后两次的最大压缩量相等，即综上，得 L′=L-v0232g sin5、如图，足够长的水平传送带始终以大小为v＝ 3m/s 的速度向左运动，传送带上有一质量为 M＝ 2kg 的小木盒 A， A 与传送带之间的动摩擦因数为μ＝ 0． 3，开始时， A 与传送带之间保持相对静止。

先后相隔△ t＝ 3s 有两个光滑的质量为m＝ 1kg 的小球 B 自传送带的左端出发，以 v0＝ 15m/s 的速度在传送带上向右运动第1 个球与木盒相遇后，球立即进入盒中与盒保持相对静止，第2 个球出发后历时 △ t1 ＝1s/3 而与木盒相遇求（取g＝ 10m/s2）（ 1）第 1 个球与木盒相遇后瞬间，两者共同运动的速度时多大？（ 2）第 1 个球出发后经过多长时间与木盒相遇？（ 3）自木盒与第 1 个球相遇至与第 2 个球相遇的过程中，由于木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是多少？解：（ 1）设第 1 个球与木盒相遇后瞬间，两者共同运动的速度为 v1,根据动量守恒定律：mv0 Mv ( m M )v1 代入数据，解得：v1=3m/sv0AB（2）设第 1 个球与木盒的相遇点离传送带左端的距离为s，第 1 个球经过 t 0 与木盒相遇 ,则：svt0v0设第 1 个球进入木盒后两者共同运动的加速度为a，根据牛顿第二定律：(m M )g ( m M )a 得： ag 3m / s2设木盒减速运动的时间为t 1,加速到与传送带相同的速度的时间为t2 ，则 t1t2v=1s故木盒在 2s 内的位移为零a依题意：sv0 t1 v(tt1 t1 t2t0 )代入数据，解得：s=7 ． 5m0t =0． 5s（3）自木盒与第1 个球相遇至与第2 个球相遇的这一过程中 ,传送带的位移为S，木盒的位移为 s1,则： S v( tt1t0 ) 8.5ms1 v( tt1t1 t2t0 ) 2.5m故木盒相对与传送带的位移：sSs16m则木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是：Qf s54 J第 3 页 共 40 页6 如图所示， 两平行金属板A、B 长 l＝ 8cm，两板间距离 d＝ 8cm，A 板比 B 板电势高300V ，即 U AB＝ 300V 。

一带正电的粒子电量q＝10-10C，质量 m＝ 10-20kg，从 R 点沿电场中心线垂直电场线飞入电场， 初速度 v0＝2×106m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN 、PS 间的无电场区域后，进入固定在中心线上的O 点的点电荷 Q 形成的电场区域（设界面PS 右边点电荷的电场分布不受界面的影响） 。