2019高考物理一轮精炼 非选择题（3）（含解析）.doc

非选择题（3）李仕才1.如图所示,木杆长5 m,上端固定在某一点,由静止放开后让它自由落下(不计空气阻力),木杆通过悬点正下方20 m处圆筒AB,圆筒AB长为5 m,g取10 m/s2,求:(1)木杆经过圆筒的上端A所用的时间t1是多少?(2)木杆通过圆筒AB所用的时间t2是多少?答案(1)(2-) s(2)() s解析(1)木杆由静止开始做自由落体运动,木杆的下端到达圆筒上端A用时t下A= s= s木杆的上端到达圆筒上端A用时 s=2 s则木杆通过圆筒上端A所用的时间t1=(2-) s。(2)木杆的下端到达圆筒上端A用时 s= s木杆的上端离开圆筒下端B用时 s= s则木杆通过圆筒所用的时间t2=t上B-t下A=() s。2.如图所示,在竖直平面的xOy坐标系中,Oy竖直向上,Ox水平。设平面内存在沿x轴正方向的恒定风力。一小球从坐标原点沿Oy方向竖直向上抛出,初速度为v0=4 m/s,不计空气阻力,到达最高点的位置如图中M点所示,(坐标格为正方形,g取10 m/s2)求:(1)小球在M点的速度大小v1;(2)在图中定性画出小球的运动轨迹并标出小球落回x轴时的位置N;(3)小球到达N点的速度v2的大小。答案(1)6 m/s(2)(12,0)(3)4 m/s解析(1)设正方形的边长为s0。竖直方向做竖直上抛运动,v0=gt1,2s0=t1,解得s0=0.4 m。水平方向做匀加速直线运动,3s0=t1,解得v1=6 m/s。(2)由竖直方向的对称性可知,小球再经过t1回到x轴,水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,由x1x2=122可知,小球回到x轴时落到x=12处,位置N的坐标为(12,0)。(3)到N点时竖直分速度大小为v0=4 m/s,水平分速度vx=a水平tN=2v1=12 m/s,故v2=4 m/s。3.(2017山西运城期中)如图所示,足够长的木板静止在粗糙的水平地面上,木板的质量M=2 kg,与地面间的动摩擦因数1=0.1;在木板的左端放置一个质量m=2 kg的小铅块(视为质点),小铅块与木板间的动摩擦因数2=0.3。现给铅块一向右的初速度v0=4 m/s,使其在木板上滑行,木板获得的最大速度v=1 m/s,g取10 m/s2,木板达到最大速度时,求:(1)木板运动的位移;(2)铅块与木板间因摩擦产生的内能。答案(1)0.5 m(2)12 J解析(1)设小铅块在木板上滑动过程中,木板达到最大速度时,木板运动的位移为x1,由动能定理得2mg-1(M+m)gx1=Mv2代入数据解得x1=0.5 m。(2)木板达到最大速度时,铅块运动的位移为x2,由动能定理得-2mgx2=mv2-代入数据解得x2=2.5 m小铅块在木板上运动的位移x=x2-x1=2.5 m-0.5 m=2 m所以,铅块与木板间因摩擦产生的内能为Q=2mgx=0.3202 J=12 J。4.(2018海南文昌期末)如图甲所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m=0.2 kg,电荷量为q=2.010-6 C的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数=0.1。从t=0时刻开始,空间加上一个如图乙所示的电场强度大小和方向呈周期性变化的电场(取水平向右为正方向,g取10 m/s2),求:(1)23 s内小物块的位移大小;(2)23 s内电场力对小物块所做的功。答案(1)47 m(2)9.8 J解析(1)02 s内小物块的加速度为a1由牛顿第二定律得E1q-mg=ma1,即a1=2 m/s2,位移x1=a1=4 m2 s末的速度为v2=a1t1=4 m/s24 s内小物块的加速度为a2,由牛顿第二定律得E2q-mg=ma2即a2=-2 m/s2位移的大小x2=x1=4 m,4 s末小物块的速度为v4=0因此小物块做周期为4 s的匀加速和匀减速运动第22 s末的速度为v22=4 m/s,第23 s末的速度v23=v22+a2t=2 m/s(t=23 s-22 s=1 s)所求位移为x=x1+t=47 m。(2)23 s内,设电场力对小物块所做的功为W,由动能定理得W-mgx=解得W=9.8 J。5.在周期性变化的匀强磁场中有一圆形闭合线圈,线圈平面与磁场垂直,如图甲所示,规定图中磁场方向为正。已知线圈的半径为r、匝数为N,总电阻为R,磁感应强度的最大值为B0,变化周期为T,磁感应强度按图乙所示规律变化。(1)求在0内线圈产生的感应电流I1的大小。(2)规定甲图中感应电流的方向为正方向,在图丙中画出一个周期内的i-t图象,已知I0=。(3)求在一个周期T内线圈产生的电热Q。答案(1)(2)图象见解析(3)解析(1)在0内感应电动势E1=N,磁通量的变化1=B0r2,解得E1=,线圈中感应电流大小I1=。(2)根据楞次定律可知,0时间内感应电流为正,大小为2I0;在时间内,感应电流为负,大小为I2=,E2=N,所以I2=I0;同理可得出在时间内和T时间内的电流,其变化规律见图。(3)在0T两个时间段内产生的热量相同,有Q1=Q3=R,在时间内产生的热量Q2=R,一个周期内产生的总热量Q=Q1+Q2+Q3=。