2022高考物理 刷題增分：計(jì)算題仿真2015Ⅱ卷高考模擬演練（含解析）

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1、 計(jì)算題仿真2021·Ⅱ卷高考模擬演練 24．如下列圖，空間存在范圍足夠大的豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E＝2.0×107 N/C。在電場(chǎng)中O點(diǎn)懸掛一根長(zhǎng)L＝0.50 m的絕緣細(xì)線，細(xì)線的另一端系著質(zhì)量m＝80 g、電荷量q＝＋8.5×10－8 C的小球。現(xiàn)將絕緣細(xì)線拉直至水平狀態(tài)，將小球由靜止釋放。當(dāng)細(xì)線第一次到達(dá)豎直方向時(shí)，細(xì)線恰好被拉斷。重力加速度g＝10 m/s2。 (1)求細(xì)線的最大承受拉力值。 (2)當(dāng)細(xì)線剛好斷裂時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小不變，方向變?yōu)樨Q直向下。小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，求當(dāng)小球再次與O點(diǎn)在同一水平面時(shí)到O點(diǎn)的距離。 解析　(1)qE>mg，小球向上做圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)

2、細(xì)線被拉斷 從開(kāi)始到最高點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理得 (qE－mg)L＝mv2 到最高點(diǎn)時(shí)根據(jù)牛頓第二定律得F＋mg－qE＝m 解得F＝2.7 N。 (2)細(xì)線斷裂后，小球做類平拋運(yùn)動(dòng) 根據(jù)牛頓第二定律mg＋qE＝ma 豎直方向L＝at2 水平方向x＝vt 解得x＝0.60 m。 答案　(1)2.7 N　(2)0.60 m 25．(2021·廣東汕頭第二次模擬)如下列圖，一斜面體固定在水平地面上，傾角為θ＝30°、高度為h＝1.5 m。一薄木板B置于斜面頂端，恰好能保持靜止，木板下端連接有一根自然長(zhǎng)度為l0＝0.2 m的輕彈簧，木板總質(zhì)量為m＝1 kg，總長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝2.0 m。一質(zhì)

3、量為M＝3 kg的小物塊A從斜面體左側(cè)某位置水平拋出，該位置離地高度H＝1.7 m，物塊A經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后從斜面頂端沿平行于斜面方向落到木板上并開(kāi)始向下滑行，A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝。木板下滑到斜面底端碰到擋板時(shí)立刻停下，物塊A最后恰好能脫離彈簧，且彈簧被壓縮時(shí)一直處于彈性限度內(nèi)，最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度g＝10 m/s2，不計(jì)空氣阻力。求： (1)物塊A剛落到木板上的速度大小v； (2)彈簧被壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能。 解析　(1)物塊A落到木板前做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向： 2g(H－h(huán))＝v 得：vy＝2 m/s 物塊A剛好落到木板上的速度大小為： v＝

4、＝4 m/s。 (2)由木板恰好靜止在斜面上，得到斜面與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ0應(yīng)滿足： mgsin30°＝μ0mgcos30° 得：μ0＝tan30°＝ 物塊A在木板上滑行時(shí)，以A為研究對(duì)象有： aA＝＝2.5 m/s2(沿斜面向上) 以木板B為研究對(duì)象有： aB＝ ＝7.5 m/s2(沿斜面向下) 假設(shè)A與木板到達(dá)共同速度v共時(shí)，A還沒(méi)有壓縮彈簧且木板還沒(méi)有到達(dá)底端，那么有： v共＝aBt＝v－aAt 解得：v共＝3 m/s，t＝0.4 s 此過(guò)程，xA＝·t＝1.4 m，xB＝·t＝0.6 m<－L＝1 m 故Δx＝xA－xB＝0.8 m

5、明以上假設(shè)成立 共速后，由于(M＋m)gsin30°＝μ0(M＋m)gcos30°，A與木板B一起勻速到木板與底端擋板碰撞，木板停下，此后A做勻減速到與彈簧接觸，然后A壓縮彈簧至最短，設(shè)接觸彈簧時(shí)A的速度為vA，有： －2aA(L－l0－Δx)＝v－v 解得：vA＝2 m/s 設(shè)彈簧最大壓縮量為xm，A從開(kāi)始?jí)嚎s彈簧到剛好回到原長(zhǎng)過(guò)程有： Q＝2μMgxmcos30°＝Mv 得Q＝6 J，xm＝ m A從開(kāi)始?jí)嚎s彈簧到彈簧最短過(guò)程有Epm＝Mv＋Mgxmsin30°－Q＝5 J，即彈簧被壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能為5 J。 答案　(1)4 m/s　(2)5 J 3