高考物理压轴题分析及求解方法

一、滑块-木板模型类问题探究

【例1】【2017·新课标Ⅲ卷】（20分）如图，两个滑块A 和B 的质量分别为m A =1 kg 和m B =5 kg ，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5；木板的质量为m =4 kg ，与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1。某时刻A 、B 两滑块开始相向滑动，初速度大小均为v 0=3 m/s 。A 、B 相遇时，A 与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g =10 m/s 2。求

（1）B 与木板相对静止时，木板的速度；

（2）A 、B 开始运动时，两者之间的距离。

【解析】（1）滑块A 和B 在木板上滑动时，木板也在地面上滑动。设A 、B 和木板所受的摩擦力大小分别为f 1、f 2和f 3，A 和B 相对于地面的加速度大小分别是a A 和a B ，木板相对于地面的加速度大小为a 1。在物块B 与木板达到共同速度前有

① ② ③

由牛顿第二定律得 ④ ⑤ ⑥

设在t 1时刻，B 与木板达到共同速度，设大小为v 1。由运动学公式有

⑦ ⑧

联立①②③④⑤⑥⑦⑧式，代入已知数据得⑨ 10.4t s =

（2）在t 1时间间隔内，B 相对于地面移动的距离为⑩

设在B 与木板达到共同速度v 1后，木板的加速度大小为a 2，对于B 与木板组成的体系，由牛顿

11A f m g μ=21B f m g μ=32()A B f m m m g μ=++1A A f m a =2B B f m a =2131f f f ma --=101B v v a t =-111v a t =1 1 m/s v =201112B B s v t a t =-

第二定律有? 由①②④⑤式知，a A =a B ；再由⑦⑧可知，B 与木板达到共同速度时，A 的速度大小也为v 1，但运动方向与木板相反。由题意知，A 和B 相遇时，A 与木板的速度相同，设其大小为v 2，设A 的速度大小从v 1变到v 2所用时间为t 2，则由运动学公式，对木板有?

对A 有?得20.3t s =

在t 2时间间隔内，B （以及木板）相对地面移动的距离为? 在（t 1+t 2）时间间隔内，A 相对地面移动的距离为 ?

A 和

B 相遇时，A 与木板的速度也恰好相同。因此A 和B 开始运动时，两者之间的距离为 ?

联立以上各式，并代入数据得?

（也可用如图的速度–时间图线求解）

【例2】【2015新课标II -25】25.（20分）下暴雨时，有时会发生山

体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为θ=37°（sin θ37°

=3/5 ）的山坡C ，上面有一质量为m 的石板B ，其上下表面与斜坡

平行；B 上有一碎石堆A （含有大量泥土），A 和B 均处于静止状态，

如图所示。假设某次暴雨中，A 浸透雨水后总质量也为m （可视为

质量不变的滑块），在极短时间内，A 、B 间的动摩擦因数μ1减小

为3/8，B 、C 间的动摩擦因数μ2减小为0.5，A 、B 开始运动，此

时刻为计时起点；在第2s 末，B 的上表面突然变为光滑，μ2保持不变。已知A 开始运动时，A 离B 下边缘的距离l=27m ，C 足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小g=10m/s 2。求：

（1）在0~2s 时间内A 和B 加速度的大小

（2）A 在B 上总的运动时间

【审题】这是一道特别复杂的综合题，不仅物理过程多，而且干扰因素也多。乍看不是板、块的题目，但处理方法与板、块问题完全相同。碎石堆A 可看作物块，石板B 可看作长木板。求解时可以将题中复杂的物理过程拆散分解为如下3个小过程，就可以化繁为简、化难为易，轻易破解本题。

过程1：碎石堆A 从静止开始在石板B 上以加速度a 1做匀加速运动，石板B 在山坡上以加速度a 2做匀加速运动至碎石堆A 与石板B 间无摩擦的过程；

过程2：碎石堆A 在石板B 上以加速度a 1’做匀加速运动,石板B 在山坡上以加速度a2’做匀减速运动至石板静止的过程；

过程3：碎石堆A 在石板B 上以加速度a 1’做匀加速运动至碎石堆A 离开石板B 的过程。也可把碎石堆A 的运动看作先以a 1做匀加速运动，后以a 1’做匀加速运动两个过程。把石板B

132()B f f m m a +=+2122v v a t =-212A v v a t =-+21122212

s v t a t =-2012121()()2A A s v t t a t t =+-+01A B s s s s =++0 1.9 m s =

看作先a 2做匀加速运动，后加速度a2’做匀减速运动至石板静止的两个过程。解析：（1）在过程一中对A 、B 受力分析如图：

对A 有：

111f N μ= ① 1cos N mg α= ② 11sin mg f ma α-= ③ 对B 有：222f N μ= ④ 21cos N N mg α=+ ⑤212sin mg f f ma α-+= ⑥

联立以上各式可得a 1=3m/s 2 ⑦ a 2=1m/s 2 ⑧

（2）在t 1=2s 时，设A 、B 的速度分别为v 1 和v 2 则1

116/v a t m s ==⑨2212/v a t m s == ⑩

t>t 1时，设A 、B 的加速度分别为a1’ 和a2’ 则

对A ：'1sin mg ma α= 得 '2

16/a m s = （11）

对B ：'22sin mg f ma α-= 得 '222/a m s =- （12）

即B 做减速运动，设经时间t2 速度为零，则 '2220v a t += （13）

联立（11）（12）（13）得t 2 =1s （14）

在t 1+t 2 时间内A 相对于B 运动的距离为; 2'22'21112122122221111()()2222

S a t v t a t a t v t a t =++-+- （15）此后B 静止不动，A 继续在B 上滑动，经时间t 3 后A 离开B

则有; ''21123131()2

L S v a t t a t -=++ （16）可得：t 3=1s (另一解不合题意舍去）则A 在B 上运动的总时间:t= t 1 +t 2 +t 3=4s (17)

方法二：(利用下面的速度图象求解，正确的，参照上述答案信参考给分)

方法三：把碎石堆A 的运动看作先以a1做匀加速运动，后以a1’做匀加速运动两个过程。把石板B 看作先a2做匀加速运动，后加速度a2’做匀减速运动至石板静止的两个过程。

设t1=2s 后，B 减速运动的为s ’ ,A 在B 上运动的时间为t2 则：

A 全过程的位移为： 2'21112121122

A S a t v t a t =++

B 全过程的位移为：22221'2

122B v S a t a =+ 又A B S S L -=解得t2 =2s (另一解不合题意舍去）故A 在B 上运动的总时间t=t 1 +t 2 =4s

二、功能关系能量守恒动量守恒综合

例3. (2016新课标I-25)（18分）如图，一轻弹簧原长为2R ，其一端固定在倾角为37?的固定直轨道AC 的底端A 处，另一端位于直轨道上B 处，弹簧处于自然状态。直轨道与一半径为5

R 的光滑圆弧轨道相切于C 点，7AC R A B C D =，、、

、均在同一竖直平面内。质量为m 的小物块

P 自C 点由静止开始下滑，最低到达E 点（未画出）随后P 沿轨道被弹回，最高到达F 点，4AF R =。已知P 与直轨道间的动摩擦因数14

μ=

，重力加速度大小为g 。（取3sin375?=，4cos375?=） (1) 求 P 第一次运动到B 点时速度的大小。

(2) 求P 运动到E 点时弹簧的弹性势能。

(3) 改变物块P 的质量，将P 推至E 点，从静止开始释放。已知P 自圆弧轨道的最高点D 处水平飞出后，恰好通过 G 点。G 点在C 点的左下方，与C 点水平相距7R/2 、竖直相距R ，求P 运动到D 点时速度的大小和改变后P 的质量。

解：（1）根据题意知，B 、C 之间的距离为L 为72L R R =-①

设P 到达B 点时的速度为v B ，由动能定理得21sin cos 2

B mgL mgL mv θμθ-= ② 式中θ=37°，联立①②式并由题给条件得2B v gR = ③

（2）设BE=x 。P 到达E 点时速度为零，设此时弹簧的弹性势能为Ep 。P 由B 点运动到E 点

的过程中，由动能定理有21sin cos 02

P B mgx mgx E mv θμθ--=- ④ E 、F 之间的距离L 1为 142R R x L =-+⑤

P 到达E 点后反弹，从E 点运动到F 点的过程中，由动能定理有11––P E mgL sin mgLcos θμθ ⑥ 联立③④⑤⑥式并由题给条件得x R = ⑦12 2.45

P E mgR mg == ⑧ （3）设改变后P 的质量为m 1。D 点与G 点的水平距离x 1和数值距离y 1分别为17

5sin 26x R R θ=-

⑨ 155cos 66

y R R R θ=++ ⑩式中，已应用了过C 点的圆轨道半径与

竖直方向夹角仍为θ的事实。

设P 在D 点的速度为v D ，由D 点运动到G 点的时间为t 。

由平抛运动公式有2112y gt = ? 1D x v t = ?

联立⑨⑩??式得355D v gR = ? 设P 在C 点速度的大小为v C 。在P 由C 运动到D 的过程中机械能守恒，有221111155(cos )2266

c D m v m v m g R R θ=++ ? P 由E 点运动到C 点的过程中，同理，由动能定理有21111(5)sin (5)cos 2

P c E m g x R m g x R m v θμθ-+-+= ?

联立⑦⑧???式得113m m = ?

例4、（年广东理综卷第36题）如图20所示，以A 、B 和C 、D 为端点的两半圆形光滑轨道固定于竖直平面内，一滑板静止在光滑水平地面上，左端紧靠B 点，上表面所在平面与两半圆分别相切于B 、C ，一物块被轻放在水平匀速运动的传送带上E 点，运动到A 时刚好与传

备战高考物理与电磁感应现象的两类情况有关的压轴题附答案解析

备战高考物理与电磁感应现象的两类情况有关的压轴题附答案解析一、电磁感应现象的两类情况 1．如图所示，无限长平行金属导轨EF、PQ固定在倾角θ=37°的光滑绝缘斜面上，轨道间距L=1m，底部接入一阻值R=0.06Ω的定值电阻，上端开口，垂直斜面向上的匀强磁场的磁感应强度B=2T。一质量m=2kg的金属棒ab与导轨接触良好，ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，ab连入导轨间的电阻r=0.04Ω，电路中其余电阻不计。现用一质量M=6kg的物体通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与ab相连.由静止释放物体，当物体下落高度h=2.0m时，ab开始匀速运动，运动中ab始终垂直导轨并与导轨接触良好。不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。 (1)求ab棒沿斜面向上运动的最大速度； (2)在ab棒从开始运动到开始匀速运动的这段时间内，求通过杆的电量q； (3)在ab棒从开始运动到开始匀速运动的这段时间内，求电阻R上产生的焦耳热。【答案】(1) (2)q=40C (3) 【解析】【分析】 (1)由静止释放物体，ab棒先向上做加速运动，随着速度增大，产生的感应电流增大，棒所受的安培力增大，加速度减小，棒做加速度减小的加速运动；当加速度为零时，棒开始匀速，速度达到最大。据法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律、安培力公式、平衡条件等知识可求出棒的最大速度。 (2)本小问是感应电量的问题，据法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律、电流的定义式、磁通量的概念等知识可进行求解。 (3)从ab棒开始运动到匀速运动，系统的重力势能减小，转化为系统增加的动能、摩擦热和焦耳热，据能量守恒定律可求出系统的焦耳热，再由焦耳定律求出电阻R上产生的焦耳热。【详解】 (1)金属棒ab和物体匀速运动时，速度达到最大值，由平衡条件知对物体，有；对ab棒，有又、联立解得： (2) 感应电荷量

初三物理-力学压轴题

力学压轴题： 16．图10是实验用的锥形瓶，将锥形瓶放在面积为s 的水平桌面上，已知锥形瓶的质量为m 1、底面积为s 1；当往锥形瓶中倒入密度为ρ、质量为m 2的液体后，液面高度为h ，则 A ．锥形瓶中的液体重为ρg s 1h B ．液体对锥形瓶底的压强为ρgh C ．瓶底对水平桌面的压力为（m 1＋m 2）g D ．瓶底对水平桌面的压强为（m 1＋m 2）g/ s 16．图5中定滑轮重2N ，动滑轮重1N 。物体A 在拉力F ＝4N 的作用下，1s 内沿竖直方向匀速升高了0.2m 。不计绳重和轴摩擦，则以下计算结果正确的是 A ．绳子自由端移动速度为0.4m/s B ．滑轮组的机械效率为87.5% C ．天花板对滑轮组的拉力为10N D ．滑轮组对物体A 做功的功率为1.6W 23．图8中的物体A 的质量是400g ，物体B 的体积是8cm 3。用细绳将两物体通过定滑轮连接，放手后，A 恰能沿着水平桌面向右做匀速直线运动。若将B 始终浸没在水中，并使 A 沿着水平桌面向左做匀速直线运动时，需要施加1.12N 水平向左的拉力。则物体 B 的密度为_______ g/cm 3。（g 取10N/kg ） 12．如图7所示，质量为2kg 的小铁块静止于水平导轨AB 的A 端（形状及尺寸在图中标出），导轨AB 及支架只可以绕着过D 点的转动轴在图中竖直平面内转动。现用一个沿导轨的拉力F 通过细线拉铁块，假定铁块起动后立即以0.1m/s 的速度沿导轨匀速运动，此时拉力F 为10N 。（导轨及支架ABCD 的质量忽略不计，g =10N/kg ）。则从铁块运动时起，导轨及支架能保持静止的最长时间是 A ．7s B ．3s C ．11s D ． 6s （海淀一模） 39．如图所示，质量为270kg 的工人站在岸边通过一滑轮组打捞一块沉没在水池底部的石材，该滑轮组中动滑轮质量为5kg ．当工人用120N 的力拉滑轮组的绳端时，石材仍沉在水底不动．工人继续增大拉力将石材拉起，在整个提升过程中，石材始终以0.2m/s 的速度匀速上升．在石材还没有露出水面之前滑轮组的机械效率为1η，当石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率为2η．在石材脱离水池底部至完全露出水面的过程中，地面对人的支持力的最大值与最小值之比为29:21．绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，石材的密度332.510kg/m ρ?石＝，取10N/kg g =，求：（1）与打捞相比，当人用120N 的力拉绳端时，水池底部对石材的支持力变化了多少；（2）1η与2η的比值；（3）当石材完全露出水面以后，人拉绳子的功率．（宣武一模）：图10

高考物理63个经典压轴题

2020高考物理压轴题 63道题经典题例（答案在文末） 1（20分）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的大小和方向图12

2(10分)如图2—14所示，光滑水平桌面上有长L=2m的木板C，质量m c=5kg，在其正中央并排放着两个小滑块A和B，m A=1kg，m B=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? 3（10分）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F1，放手后，木板沿斜面下滑，稳定后弹簧示数为F2，测得斜面斜角为θ，则木板与斜面间动摩擦

历年高考物理压轴题精选(一)详细解答

历年高考物理压轴题精选（一）一、力学 2001年全国理综（江苏、安徽、福建卷） 31．（28分）太阳现正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和H 11、He 4 2等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是2e+4H 11→He 4 2+释放的核能，这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的H 11核数目从现有数减少10％，太阳将离开主序垦阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简化，假定目前太阳全部由电子和H 11核组成。（1）为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M 。已知地球半径R =6.4×106 m ，地球质量m =6.0×1024 kg ，日地中心的距离r =1.5×1011 m ，地球表面处的重力加速度g =10 m/s 2，1年约为3.2×107秒。试估算目前太阳的质量M 。（2）已知质子质量m p =1.6726×10 －27 kg ，He 42质量m α=6.6458×10 －27 kg ，电子质量m e =0.9 ×10－ 30 kg ，光速c =3×108 m/s 。求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。（3）又知地球上与太阳光垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能w =1.35×103 W/m 2。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。（估算结果只要求一位有效数字。）参考解答：（1）估算太阳的质量M 设T 为地球绕日心运动的周期，则由万有引力定律和牛顿定律可知 ① 地球表面处的重力加速度 2 R m G g ② 由①、②式联立解得 ③ 以题给数值代入，得M ＝2×1030 kg ④

高考物理压轴题之电磁学专题(5年)(含答案分析).

25.2014新课标2 （19分）半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示．整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下，在内圆导轨的C点和外圆导轨的 D点之间接有一阻值为R的电阻（图中未画出）．直导体棒在水平外力作用下以速度ω绕O逆时针匀速转动、转动过程中始终与导轨保持良好接触，设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略，重力加速度大小为g．求：（1）通过电阻R的感应电流的方向和大小；（2）外力的功率．

25.（19分）2013新课标1 如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ，间距为L。导轨上端接有一平行板电容器，电容为C。导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为 m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求: (1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系； (2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。２４.（１４分）2013新课标2 如图，匀强电场中有一半径为ｒ的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行。ａ、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行。一电荷为ｑ(q>０)的质点沿轨道内侧运动.经过a 点和b点时对轨道压力的大小分别为Nａ和Ｎｂ不计重力，求电场强度的大小Ｅ、质点经过a点和b点时的动能。

近十年年高考物理电磁感应压轴题

θ v 0 x y O M a b B N 电磁感应 2006年全国理综 (北京卷) 24．（20分）磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用。图1是平静海面上某实验船的示意图，磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道（简称通道）组成。如图2所示，通道尺寸a ＝，b ＝、c ＝。工作时，在通道内沿z 轴正方向加B ＝的匀强磁场；沿x 轴正方向加匀强电场，使两金属板间的电压U ＝；海水沿y 轴正方向流过通道。已知海水的电阻率ρ＝Ω·m 。（1）船静止时，求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向；（2）船以v s ＝s 的速度匀速前进。若以船为参照物，海水以s 的速率涌入进水口由于通道的截面积小球进水口的截面积，在通道内海水速率增加到v d ＝s 。求此时两金属板间的感应电动势U 感。（3）船行驶时，通道中海水两侧的电压U / ＝U －U 感计算，海水受到电磁力的80%可以转化为对船的推力。当船以v s ＝s 的船速度匀速前进时，求海水推力的功率。解析24.(20分) （1）根据安培力公式,推力F 1=I 1Bb ，其中I 1= R U ,R ＝ρac b 则F t = 8.796==B p U Bb R U ac N 对海水推力的方向沿y 轴正方向(向右) （2）U 感=Bu 感b= V （3）根据欧姆定律，I 2= 600)('4=-=pb ac b Bv U R U A 安培推力F 2＝I 2Bb ＝720 N

推力的功率P ＝Fv s ＝80%F 2v s ＝2 880 W 2006年全国物理试题（江苏卷） 19．（17分）如图所示，顶角θ=45°，的金属导轨 MON 固定在水平面内，导轨处在方向竖直、磁感应强度为B 的匀强磁场中。一根与ON 垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v 0沿导轨MON 向左滑动，导体棒的质量为m ，导轨与导体棒单位长度的电阻均匀为r 。导体棒与导轨接触点的a 和b ，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。t =0时，导体棒位于顶角O 处，求：（1）t 时刻流过导体棒的电流强度I 和电流方向。（2）导体棒作匀速直线运动时水平外力F 的表达式。（3）导体棒在0～t 时间内产生的焦耳热Q 。（4）若在t 0时刻将外力F 撤去，导体棒最终在导轨上静止时的坐标x 。 19．（1）0到t 时间内，导体棒的位移 x ＝t t 时刻，导体棒的长度 l ＝x 导体棒的电动势 E ＝Bl v 0 回路总电阻 R ＝(2x ＋2x )r 电流强度 022E I R r ＝＝（＋）电流方向 b →a （2） F ＝BlI ＝22 02 22E I R r ＝＝（＋）（3）解法一 t 时刻导体的电功率 P ＝I 2 R ＝23 02 22E I R r ＝＝（＋） ∵P ∝t ∴ Q ＝2P t ＝232 02 2(22E I R r ＝＝＋）解法二 t 时刻导体棒的电功率 P ＝I 2 R 由于I 恒定 R / ＝v 0rt ∝t

---2018高三期中物理压轴题答案

2016-2018北京海淀区高三期中物理易错题汇编 1.如图所示为某种弹射装置的示意图，该装置由三部分组成，传送带左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M = 6.0kg的物块A．装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接．传送带的皮带轮逆时针匀速转动，使传送带上表面以u = 2.0m/s匀速运动．传送带的右边是一半径R = 1.25m位于竖直平面内的光滑1/4圆弧轨道．质量m = 2.0kg的物块B从1/4圆弧的最高处由静止释放．已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ= 0.1，传送带两轴之间的距离l = 4.5m．设物块A、B之间发生的是正对弹性碰撞，第一次碰撞前，物块A静止．取g = 10m/s2．求：（1）物块B滑到1/4圆弧的最低点C时对轨道的压力．（2）物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能．（3）如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块B经第一次与物块A后在传送带碰撞上运动的总时间． 2.我国高速铁路使用的和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车．某列动车组由8节车厢组成，其中车头第1节、车中第5节为动车，其余为拖车，假设每节动车和拖车的质量均为m = 2 × 104kg，每节动车提供的最大功率P = 600kW．（1）假设行驶过程中每节车厢所受阻力f大小均为车厢重力的0.01倍，若该动车组从静止以加速度a = 0.5m/s2加速行驶． 1求此过程中，第5节和第6节车厢间作用力大小． 2以此加速度行驶时所能持续的时间．（2）若行驶过程中动车组所受阻力与速度成正比，两节动车带6节拖车的动车组所能达到的最大速度为v1．为提高动车组速度，现将动车组改为4节动车带4节拖车，则动车组所能达到的最大速度为v2，求v1与v2的比值． 3.暑假里，小明去游乐场游玩，坐了一次名叫“摇头飞椅”的游艺机，如图所示，该游艺机顶上有一个半径为 4.5m的“伞盖”，“伞盖”在转动过程中带动下面的悬绳转动，其示意图如图所示．“摇头飞椅”高O1O2 = 5.8m，绳长5m．小明挑选了一个悬挂在“伞盖”边缘的最外侧的椅子坐下，他与座椅的总质量为40kg．小明和椅子的转动可简化为如图所示的圆周

中考物理力学压轴题练习

《中考物理压轴题练习》 1.如图1所示,质量为60kg 的工人在水平地面上,用滑轮组把货物运到高处。第一次运送货物时,货物质量为130kg,工人用力F 1匀速拉绳,地面对工人的支持力为N 1,滑轮组的机械效率为η1;第二次运送货物时,货物质量为90 kg,工人用力F 2匀速拉绳的功率为P 2,货箱以0.1m/s 的速度匀速上升,地面对人的支持力为N 2, N 1与 N 2之比为2:3。(不计绳重及滑轮摩擦, g 取10N/kg) 求:(1)动滑轮重和力F 1的大小; (2)机械效率η1; (3) 功率P 2。 2．小文的体重为600 N ，当他使用如图3所示的滑轮组匀速提升水中的体积为0.01m 3 的重物A 时（重物始终未出水面），他对地面的压强为8.75×103 Pa 。已知小文与地面的接触面积为4002cm 。当他用此滑轮组在空气中匀速提升重物B 时，滑轮组的机械效率是80%。已知重物A 重物B 所受重力之比G A ︰G B =5︰12，若不计绳重和摩擦，g=10N/kg 。求：（1）提升重物A 时小文对地面的压力。（2）物体A 的密度。（3）在水中提升重物A 时滑轮组的机械效率。（4）重物A 完全出水面后，以0.2m/s 的速度匀速上升，小文拉绳的功率P 。图3 3．如图5所示，某工地用固定在水平地面上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组匀速提升货物，已知卷扬机的总质量为120kg ，工作时拉动绳子的功率恒为400W 。第一次提升质量为320kg 的货物时，卷扬机对绳子的拉力为F 1，对地面的压力为N 1；第二次提升质量为240kg 的货物时，卷扬机对绳子的拉力为F 2，对地面的压力为N 2。已知N 1与图1

高考物理电磁综合压轴大题汇编

2016年高考押题 1.（18分）在竖直平面内，以虚线为界分布着如图所示足够大的匀强电场和匀强磁场，其中匀强电场方向竖直向下，大小为E ；匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小为B 。虚线与水平线之间的夹角为θ＝45°，一带负电粒子从O 点以速度v 0水平射入匀强磁场，已知带负电粒子电荷量为q ，质量为m ，（粒子重力忽略不计）。（1）带电粒子从O 点开始到第1次通过虚线时所用的时间；（2）带电粒子第3次通过虚线时，粒子距O 点的距离；（3）粒子从O 点开始到第4次通过虚线时，所用的时间。 1.（18分）解：如图所示：（1）根据题意可得粒子运动轨迹如图所示。 2πm T Bq = ……………………………………（2分）因为θ=45°，根据几何关系，带电粒子从O 运动到A 为3/4圆周……（1分）则带电粒子在磁场中运动时间为： 3π2m t Bq = ………………………………………………………………………………………（1分）（2）由qvB=m 2 v r ………………………………………………………（2分）得带电粒子在磁场中运动半径为：0 mv r Bq = ，…………………………（1分）带电粒子从O 运动到A 为3/4圆周，解得0 22OA mv x r Bq ==…………………（1分）带电粒子从第2次通过虚线到第3次通过虚线运动轨迹为1 4圆周，OA AC x x =所以粒子距O 点的距离0 2222OC mv x r Bq ==………………………………（1 分）（3）粒子从A 点进入电场，受到电场力F=qE ，则在电场中从A 到B 匀减速，再从B 到A 匀加速进入磁场。在电场中加速度大小为：

备战高考物理临界状态的假设解决物理试题-经典压轴题

备战高考物理临界状态的假设解决物理试题-经典压轴题一、临界状态的假设解决物理试题 1．如图所示，用长为L =0.8m 的轻质细绳将一质量为1kg 的小球悬挂在距离水平面高为H =2.05m 的O 点，将细绳拉直至水平状态无初速度释放小球，小球摆动至细绳处于竖直位置时细绳恰好断裂，小球落在距离O 点水平距离为2m 的水平面上的B 点，不计空气阻力，取g =10m/s 2求： (1)绳子断裂后小球落到地面所用的时间； (2)小球落地的速度的大小； (3)绳子能承受的最大拉力。【答案】(1)0.5s(2)6.4m/s(3)30N 【解析】【分析】【详解】 (1)细绳断裂后，小球做平抛运动，竖直方向自由落体运动，则竖直方向有2 12 AB h gt =，解得 2(2.050.8) s 0.5s 10 t ?-= = (2)水平方向匀速运动，则有 02m/s 4m/s 0.5x v t = == 竖直方向的速度为 5m/s y v gt == 则 22 22045m/s=41m/s 6.4m/s y v v v =+=+≈ (3)在A 点根据向心力公式得 2 v T mg m L -= 代入数据解得 2 4(1101)N=30N 0.8 T =?+?

2．如图所示，圆心为O、半径为r的圆形区域外存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B。P是圆外一点，OP=3r，一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子从P点在纸面内沿着与OP成60°方向射出（不计重力），求： (1)若粒子运动轨迹经过圆心O，求粒子运动速度的大小； (2)若要求粒子不能进入圆形区域，求粒子运动速度应满足的条件。【答案】(1)3Bqr ；(2) (332) v m ≤ + 或 (332) v m ≥ - 【解析】【分析】【详解】 (1)设粒子在磁场中做圆周运动的半径为R，圆心为O'，依图题意作出轨迹图如图所示：由几何知识可得： OO R '= ()222 (3)6sin OO R r rRθ '=+- 解得 3 R r = 根据牛顿第二定律可得 2 v Bqv m R = 解得 3Bqr v= (2)若速度较小，如图甲所示：

高考物理(法拉第电磁感应定律提高练习题)压轴题训练及详细答案(1)

一、法拉第电磁感应定律 1．如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n＝100，线圈面积S＝200cm2，线圈的电阻r＝1Ω，线圈外接一个阻值R＝4Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。求：（1）线圈中的感应电流的大小和方向；（2）电阻R两端电压及消耗的功率；（3）前4s内通过R的电荷量。【答案】（1）0﹣4s内，线圈中的感应电流的大小为0.02A，方向沿逆时针方向。4﹣6s 内，线圈中的感应电流大小为0.08A，方向沿顺时针方向；（2）0﹣4s内，R两端的电压是0.08V；4﹣6s内，R两端的电压是0.32V，R消耗的总功率为0.0272W；（3）前4s内通过R的电荷量是8×10﹣2C。【解析】【详解】（1）0﹣4s内，由法拉第电磁感应定律有：线圈中的感应电流大小为：由楞次定律知感应电流方向沿逆时针方向。 4﹣6s内，由法拉第电磁感应定律有：线圈中的感应电流大小为：，方向沿顺时针方向。（2）0﹣4s内，R两端的电压为：消耗的功率为： 4﹣6s内，R两端的电压为：消耗的功率为：故R消耗的总功率为：（3）前4s内通过R的电荷量为：

2．如图，匝数为N 、电阻为r 、面积为S 的圆形线圈P 放置于匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，线圈P 通过导线与阻值为R 的电阻和两平行金属板相连，两金属板之间的距离为d ，两板间有垂直纸面的恒定匀强磁场。当线圈P 所在位置的磁场均匀变化时，一质量为m 、带电量为q 的油滴在两金属板之间的竖直平面内做圆周运动。重力加速度为g ，求： (1)匀强电场的电场强度 (2)流过电阻R 的电流 (3)线圈P 所在磁场磁感应强度的变化率【答案】(1)mg q (2)mgd qR (3)()B mgd R r t NQRS ?+=? 【解析】【详解】 (1)由题意得： qE =mg 解得 mg q E = (2)由电场强度与电势差的关系得： U E d = 由欧姆定律得： U I R = 解得 mgd I qR = (3)根据法拉第电磁感应定律得到： E N t ?Φ =? B S t t ?Φ?=?? 根据闭合回路的欧姆定律得到：()E I R r =+ 解得：

高考物理压轴题解析及题型特点-教育文档

2019年高考物理压轴题解析及题型特点 2019年高考物理压轴题特点与解答思路一份试卷的压轴题，难度大，分值也大，是用来鉴别考生掌握知识与综合应用能力高下的分档题。所以，拿下压轴题，就能胜券在握。压轴题显著特点综合的知识多一般是三个以上知识点融汇于一题。譬如：电磁感应综合的压轴题，可以渗透磁场安培力、闭合电路欧姆定律、电功、电功率、功能原理、能量转化与守恒定律、牛顿定律、运动学公式，力学平衡等多个知识点。物理技能要求高解题时布列的物理方程多，需要等量代换，有时用到待定系数法;研究的物理量是时间、位移或其他相关物理量的函数时，则通过解析式进行分析讨论;当研究的物理量出现极值、临界值，可能涉及三角函数，也有用到判别式、不等式性质等。难易设计有梯度虽说压轴题有难度，但并不是一竿子难到底，让你望题生畏，而是先易后难。通常情况下的第(1)、(2)问，估计绝大多数考生还是有能力和信心完成的，所以，绝对不能全部放弃。压轴题解答思路压轴题综合这么多知识点，又能清晰地呈现物理情境。其中，物理问题的发生、变化、发展的全过程，正是我们研究问题

的思路要沿袭的。分析物理过程根据题设条件，设问所求，把问题的全过程分解为几个与答题有直接关系的子过程，使复杂问题化为简单。有时压轴题的设问前后呼应，即前问对后问有作用，这样子过程中某个结论成为衔接两个设问的纽带;也有的压轴题设问彼此独立，即前问不影响后问，那就细致地把该子过程分析解答完整。分析过程，看清设问间关系才能使解答胸有成竹。分析原因与结果针对每一道压轴题，无论从整体还是局部考虑，物理过程都包含有原因与结果。所以，分析原因与结果成为解压轴题的必经之路。譬如：引起电磁感应现象的原因，是导体棒切割磁感线、还是穿过回路的磁通量发生变化，或者两者同作用。导体棒切割磁感线，是受外作用(恒力、变力)，还是具有初速度。正是原因不同、研究问题所选用的物理规律就不同，进而，我们结合题意分析这些原因导致怎样的结果。针对题目需要我们回答的问题，不外乎从受力情况、运动状态、能量转化等方面着手研究，最终得出题目要求的结果。确定思路方法解压轴题不必刻意追求方法的创新，因为试题知识容量大，综合性强，很难做到解题方法大包大揽的巧妙与简捷。还是踏踏实实地从读题、审题开始。提取复杂情境中有价值信息，明确已知条件、挖掘隐含条件、预测临界条

高三物理压轴题及其答案

高三物理压轴题及其答案(10道) 1（20分）.如图12所示，PR 是一块长为L =4m 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 =0．1kg ，带电量为q =0．5C 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/s 2，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v 1和v 2 （3）磁感应强度B 的大小（4）电场强度E 的大小和方向 2(10分)如图2—14所示，光滑水平桌面上有长L=2m 的木板C ，质量m c =5kg ，在其正中央并排放着两个小滑块A 和B ，m A =1kg ，m B =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? 3（10分）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） 4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 =3m ，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032v 向下运动，经历同样过程，图12

高考物理压轴大题

35．（18分）如图所示，一个质量为=2.0×10-11kg ，电荷量= +1.0×10-5C 的带电微粒（重力忽略不计），从静止开始经U 1=100V 电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场，偏转电场的电压U 2=100V 。金属板长L =20cm ，两板间距d =cm 。求：（1）微粒进入偏转电场时的速度的大小（2）微粒射出偏转电场时的偏转角θ和速度v （3）若带电微粒离开偏转电场后进入磁感应强度为B = T 的均强磁场，为使微粒不从磁场右边界射出，该匀强磁场的宽度D 至少为多大 36．（18分）如图所示，质量为m A =2kg 的木板A 静止放在光滑水平面上，一质量为 m B =1kg 的小物块B 从固定在地面上的光滑弧形轨道距木板A 上表面某一高H 处由静止开始滑下，以某一初速度v 0滑上A 的左端，当A 向右运动的位移为L =0.5m 时，B 的速度为v B =4m/s ，此时A 的右端与固定竖直挡板相距x ，已知木板A 足够长（保证B 始终不从A 上滑出），A 与挡板碰撞无机械能损失，A 、B 之间动摩擦因数为μ=0.2，g 取10m/s 2 （1）求B 滑上A 的左端时的初速度值v 0及静止滑下时距木板A 上表面的高度H （2）当x 满足什么条件时，A 与竖直挡板只能发生一次碰撞 35．（18分）如图所示，一质量为m 、电量为+q 、重力不计的带电粒子，从A 板的S 点由静止开始释放，经A 、B 加速电场加速后，穿过中间偏转电场，再进入右侧匀强磁场区域．已知AB 间的电压为U ，MN 极板间的电压为2U ，MN 两板间的距离和板长均为L ，磁场垂直纸面向里、磁感应强度为B 、有理想边界．求：（1）带电粒子离开B 板时速度v 0的大小；（2）带电粒子离开偏转电场时速度v 的大小与方向；（3）要使带电粒子最终垂直磁场右边界射出磁场，磁场的宽度d 多大？挡板 v 0 B A （第36题图） x L H （第35题图） U 2 B U 1 v 0 D θ v B B A －－－ N + + + M S ●

高考物理压轴题(整理1学生)

压轴题训练 1 个人感觉最近几年最后的计算题的特点：1、江苏、北京在力求创新，全国卷稳定，过程复杂，对思维的长度，细心程度要求较高。2、高考最后压轴题的命题来源（1）、旧题翻新（2）、力求建模（3）思维长度上要求高，力求分层次设计问题。 1．【2016·海南卷】水平地面上有质量分别为m 和4m 的物A 和B ，两者与地面的动摩擦因数均为μ。细绳的一端固定，另一端跨过轻质动滑轮与A 相连，动滑轮与B 相连，如图所示。初始时，绳出于水平拉直状态。若物块A 在水平向右的恒力F 作用下向右移动了距离s ，重力加速度大小为g 。求：（1）物块B 克服摩擦力所做的功；（2）物块A 、B 的加速度大小。【答案】（1）2μmgs （2） 32F mg m μ- 34F m g m μ- 2．（15分）【2016·四川卷】中国科学院2015年10月宣布中国将在2020年开始建造世界上最大的粒子加速器。加速器是人类揭示物质本源的关键设备，在放射治疗、食品安全、材料科学等方面有广泛应用。如图所示，某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管（漂移管）组成，相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极。质子从K 点沿轴线进入加速器并依次向右穿过各漂移管，在漂移管内做匀速直线运动，在漂移管间被电场加速，加速电压视为不变。设质子进入漂移管B 时速度为8×106 m/s ，进入漂移管E 时速度为1×107 m/s ，电源频率为 1×107 Hz ，漂移管间缝隙很小，质子在每个管内运动时间视为电源周期的1/2。质子的荷质比取1×108 C /kg 。求：（1）漂移管B 的长度；（2）相邻漂移管间的加速电压。【答案】（1）0.4 m （2）4610V ? 3．【2011·上海卷】如图，质量2m kg =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 02t s =拉至B 处。（已知cos370.8?=，sin 370.6?=。取210/g m s =）

2016年高考物理压轴题及答案

2016年高考理科模拟试题及答案 2016年高考物理模拟试题及答案 2016年高考物理模拟试题一、选择题(每题3分,共24分。在每题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的） 1.以下说法符合物理学史的是 A.笛卡尔通过逻辑推理和实验对落体问题进行了研究 B.奥斯特发现了电流的周围存在磁场并最早提出了场的概念 C.静电力常量是由库仑首先测出的 D.牛顿被人们称为“能称出地球质量的人” 2.如图所示，a、b两条曲线是汽车甲、乙在同一条平直公路上运动的速度时间图像，已知在t2时刻，两车相遇，下列说法正确的是 A.t1时刻两车也相遇 B.t1时刻甲车在前，乙车在后 C.甲车速度先增大后减小，乙车速度先减小后增大 D.甲车加速度先增大后减小，乙车加速度先减小后增大 3.如图所示，粗糙的水平地面上的长方形物块将一重为G的光滑圆球抵在光滑竖直的墙壁上，现用水平向右的拉力F缓慢拉动长方体物块，在圆球与地面接触之前，下面的相关判断正确的是 A.球对墙壁的压力逐渐减小 B.水平拉力F逐渐减小 C.地面对长方体物块的摩擦力逐渐增大 D.地面对长方体物块的支持力逐渐增大 4.如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹。质点从M点出发经P点到达 N 点，已知弧长MP大于弧长PN，质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等。下列说法中正确的是 A.质点从M到N过程中速度大小保持不变 B.质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同 C.质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，方向相同 D.质点在MN间的运动是加速运动 5.水平面上放置两根相互平行的长直金属导轨，导轨间距离为L，在导轨上垂直导轨放置质量为m的与导轨接触良好的导体棒CD，棒CD与两导轨间动摩擦因数为μ，电流从一条轨道流入，通过CD后从另一条轨道流回。轨道电流在棒CD处形成垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与轨道电流成正比。实验发现当轨道电流为I0时，导体棒能匀速运动，则轨道电流为2I0 时，导体棒运动的加速度为 A.μg B.2μg C.3μg D.4μg 6.空间存在着平行于x轴方向的静电场，其电势φ随x的分布如图所示，A、M、O、N、B 为x轴上的点，|OA|＜|OB|，|OM|=|ON|。一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M

高考物理磁场压轴题参考-word

2019高考物理磁场压轴题参考高考将至，2019年高考将于6月7日如期举行，以下是一篇高考物理磁场压轴题，详细内容点击查看全文。 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=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 2(10分)如图214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? 3(10分)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 ，放手后，木板沿斜面下滑，稳定后弹簧示数为F ，测得斜面斜角为，则木板与斜面间动摩擦因数为多少?(斜面体固定在地面上) 4有一倾角为的斜面，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 =m =m，m =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 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点开始以初速度向下运动，经历同样过程，最后木块C停在斜面上的R点，求P、R 间的距离L的大小。 5 如图，足够长的水平传送带始终以大小为v=3m/s的速度向

高考物理压轴题之法拉第电磁感应定律(高考题型整理,突破提升)附答案

高考物理压轴题之法拉第电磁感应定律(高考题型整理,突破提升)附答案一、法拉第电磁感应定律 1．如图所示，竖直平面内两竖直放置的金属导轨间距为L1，导轨上端接有一电动势为E、内阻不计的电源，电源旁接有一特殊开关S，当金属棒切割磁感线时会自动断开，不切割时自动闭合；轨道内存在三个高度均为L2的矩形匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向如图。一质量为m的金属棒从ab位置由静止开始下落，到达cd位置前已经开始做匀速运动，棒通过cdfe区域的过程中始终做匀速运动。已知定值电阻和金属棒的阻值均为R，其余电阻不计，整个过程中金属棒与导轨接触良好，重力加速度为g，求：（1）金属棒匀速运动的速度大小；（2）金属棒与金属导轨间的动摩擦因数μ；（3）金属棒经过efgh区域时定值电阻R上产生的焦耳热。【答案】（1）；（2）；（3）mgL2。【解析】【分析】（1）金属棒到达cd位置前已经开始做匀速运动，根据平衡条件结合安培力的计算公式求解；（2）分析导体棒的受力情况，根据平衡条件结合摩擦力的计算公式求解；（3）根据功能关系结合焦耳定律求解。【详解】（1）金属棒到达cd位置前已经开始做匀速运动，根据平衡条件可得：mg=BIL1，由于解得：；（2）由于金属棒切割磁感线时开关会自动断开，不切割时自动闭合，则在棒通过cdfe区域的过程中开关是闭合的，此时棒受到安培力方向垂直于轨道向里；根据平衡条件可得：mg=μF A，通过导体棒的电流I′=，则F A=BI′L1，解得μ=；

（3）金属棒经过efgh 区域时金属棒切割磁感线时开关自动断开，此时导体棒仍匀速运动；根据功能关系可知产生的总的焦耳热等于克服安培力做的功，而W 克=mgL 2，则Q 总=mgL 2，定值电阻R 上产生的焦耳热Q R =Q 总=mgL 2。【点睛】对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解。 2．如图所示，间距为l 的平行金属导轨与水平面间的夹角为α，导轨间接有一阻值为R 的电阻，一长为l 的金属杆置于导轨上，杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ，导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向垂直于斜面向上，当金属杆受到平行于斜面向上大小为F 的恒定拉力作用，可以使其匀速向上运动；当金属杆受到平行于斜面向下大小为 2 F 的恒定拉力作用时，可以使其保持与向上运动时大小相同的速度向下匀速运动，重力加速度大小为g ，求：（1）金属杆的质量；（2）金属杆在磁场中匀速向上运动时速度的大小。【答案】（1）4sin F m g α=；（2）2222344tan RE RF v B l B l μα =-。【解析】【分析】【详解】（1）金属杆在平行于斜面向上大小为F 的恒定拉力作用下可以保持匀速向上运动，设金属杆的质量为m ，速度为v ，由力的平衡条件可得 sin cos F mg mg BIl αμα=++，同理可得 sin cos 2 F mg mg BIl αμα+=+，由闭合电路的欧姆定律可得 E IR =，

近十年高考物理力学压轴题

力学 2003年理综（全国卷） 34．（22分）一传送带装置示意如图，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出），经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切。现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到D处，D和A的高度差为h。稳定工作时传送带速度不变，CD段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L。每个箱子在A处投放后，在到达B之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经BC段时的微小滑动）。已知在一段相当长的时间T内，共运送小货箱的数目为 N。这装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。求电动机的平均抽出功率P。参考解答：以地面为参考系（下同），设传送带的运动速度为v0，在水平段运输的过程中，小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速运动，设这段路程为s，所用时间为t，加速度为a，则对小箱有 s＝1/2at2① v0＝at ② 在这段时间内，传送带运动的路程为 s0＝v0t ③ 由以上可得 s0＝2s ④ 用f表示小箱与传送带之间的滑动摩擦力，则传送带对小箱做功为 A＝fs＝1/2mv02⑤ 传送带克服小箱对它的摩擦力做功 A0＝fs0＝2·1/2mv02⑥ 两者之差就是克服摩擦力做功发出的热量 2⑦ Q＝1/2mv 可见，在小箱加速运动过程中，小箱获得的动能与发热量相等。 T时间内，电动机输出的功为 W＝P T ⑧ 此功用于增加小箱的动能、势能以及克服摩擦力发热，即 W＝1/2Nmv02＋Nmgh＋NQ ⑨ 已知相邻两小箱的距离为L，所以 v0T＝NL ⑩ 联立⑦⑧⑨⑩，得