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2023届高三物理计算题重组强化训练 六
1.某同学用一软绳研究波的形成,从绳上P点刚离开平衡位置O时开始计时,此后在绳上形成的一列简谐横波,某时刻的波形如图所示,已知该波的波长为L,质点振幅为A,求:
(1)波的传播速度;
(2)P的振动方程。
2.如图甲所示是一打桩机的简易模型,质量m=1kg的物体在恒定拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动,上升一段高度后撤去F,到最高点后自由下落,撞击钉子,将钉子打入一定深度,物体上升过程中,机械能E与上升高度h的关系图像如图乙所示,不计所有摩擦,g取10m/s2,求:
(1)物体上升到1m高度处的速度;
(2)物体上升1m后再经多长时间才撞击钉子(结果可保留根号);
(3)物体上升到0.25m高度处拉力F的瞬时功率。
3.如图,静止于A处的离子,经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场,电场方向水平向左。静电分析器通道内有均匀辐射分布的电场,已知圆弧虚线的半径为R,其所在处场强为E0、方向如图所示;离子质量为m、电荷量为q;、,离子重力不计。
(1)求加速电场的电压U;
(2)若离子恰好能打在Q点上,求矩形区域QNCD内匀强电场场强E的值;
(3)若撤去矩形区域QNCD内的匀强电场,换为垂直纸 面向里的匀强磁场,要求离子能最终打在QN上,求磁场磁感应强度B的取值范围。
4.如图所示,潜水艇的高压气瓶与水箱相连,阀门K可以控制高压气瓶的排气量。当高压气瓶中的部分空气压入水箱后,推动活塞使水箱中的水通过通海口向外排出,可使潜水艇浮起。潜水艇高压气瓶贮有容积为V1=2m3、压强为p1=2×107Pa的压缩空气。在一次上浮操作前,活塞处于水箱的最右端,利用高压气瓶内的压缩空气将水箱中体积为V=10m3的水排出,此时高压气瓶内剩余空气的压强为p2=1.0×107pa,设在排水过程中压缩空气的温度不变,不计高压气瓶与水箱之间连接管道内气体的体积,不计活塞与水箱之间的摩擦力,求:
(1)高压气瓶压入水箱的空气质量与高压气瓶中的原有空气质量m的比值;
(2)排水后水箱内气体的压强p。
5.我国第三艘航母“福建舰”于2022年6月17日正式下水。“福建舰”采用了全新的电磁阻拦技术。现将其简化,如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,两根平行金属轨道MN、PO水平固定,相距为L,电阻不计。MP间接有阻值为R的电阻。一长度为L、电阻为2R的轻质导体棒ab垂直放置在轨道上,与轨道接触良好。质量为M的飞机钩住ab后,立即关闭动力系统,飞机和ab的初速度为v0。不计飞机和导体棒受到的摩擦阻力。求:
(1)飞机减速过程中导体棒ab中产生的焦耳热;
(2)飞机速度为时的加速度大小;
(3)飞机减速过程中的位移大小。
6.如图,倾角θ=30°的光滑斜面底端固定一块垂直于斜面的挡板.将足够长的长木板A静置于斜面上,A上放置一小物块B且B不会滑离A,初始时A下端与挡板相距L,现同时无初速释放A和B.A和B的质量均为m,它们之间的动摩擦因数μ=,A与挡板每次碰撞都原速反弹,忽略碰撞时间,重力加速度为g.求
(l)A第一次与挡板碰前瞬间的速度大小v1;
(2)A第二次与挡板碰前瞬间的速度大小v2;
(3)从开始释放到最后的整个过程摩擦产生的热量.
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2023届高三物理计算题重组强化训练(6)
1.某同学用一软绳研究波的形成,从绳上P点刚离开平衡位置O时开始计时,此后在绳上形成的一列简谐横波,某时刻的波形如图所示,已知该波的波长为L,质点振幅为A,求:
(1)波的传播速度;
(2)P的振动方程。
答案:(1);(2)
解析:(1)由题意可得
又
联立解得
(2)由
可得
2.如图甲所示是一打桩机的简易模型,质量m=1kg的物体在恒定拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动,上升一段高度后撤去F,到最高点后自由下落,撞击钉子,将钉子打入一定深度,物体上升过程中,机械能E与上升高度h的关系图像如图乙所示,不计所有摩擦,g取10m/s2,求:
(1)物体上升到1m高度处的速度;
(2)物体上升1m后再经多长时间才撞击钉子(结果可保留根号);
(3)物体上升到0.25m高度处拉力F的瞬时功率。
答案:(1)2m/s;(2)s;(3)12W
解析:(1)设物体上升到h1=1m处的速度为v1,由图乙知
解得
(2)由题图可知物体自h1=1m后机械能保持不变,即在h1=1m后撤去F,取竖直向上为正方向,1m后物体的运动是竖直上抛运动,设经t时间落到钉子上,则有
解得
(3)对F作用下物体的运动过程,根据功能量关系有
由图像可得,物体上升h1=1m