突破2020年高考几个难点问题

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1、突破 2020 高考几个难点问题 一传送带问题 1. 如图所示，物块放在一与水平面夹角为的传输带上，且始终与传输带相对静止。则关于 物块受到的静摩擦力，下列说法中正确的是（） A当传输带加速向上运动时，加速度越大，静摩擦力越大 B当传输带匀速运动时，静摩擦力与压力成正比 C当传输带加速向下运动时，静摩擦力的方向一定沿斜面向下 D当传输带加速向下运动时，静摩擦力的方向一定沿斜面向上 2. 一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行。现将一个木炭包 无初速地放：在传送带的最左端，木炭包在传送带上将会留下一段黑 色的径迹。下列说法中正确的是( ) A.黑色的径迹将出现在木炭包的左侧B.木炭包的质量越

2、大，径迹的长度越短 C.传送带运动的速度越大，径迹的长度越短D.木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹 的长度越短 3.如图所示， 水平传送带AB 距离地面的高度为h，以恒定速率v0顺时针运行。 甲、 乙两滑块（视为质点）之间夹着一个压缩轻弹簧（长度不计），在 AB 的正中间 位置轻放它们时，弹簧立即弹开，两滑块以相同的速率分别向左、右运动。下 列判断正确的是 A甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧，且距释放点的水平距离可能相等 B甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧，但距释放点的水平距离一定不相等 C甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧，且距释放点的水平距离一定相等 D甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧

3、，但距释放点的水平距离一定不相等 答案： 1.A 2.D 3.AC 二板块问题 1. 如图所示，水平地面上一个质量M=4.0 kg 、长度 L=2.0 m 的木板，在F= 8.0 N 的水平拉 力作用下，以v0=2.0 m/s 的速度向右做匀速直线运动 .某时刻将质量m=l.0 kg 的物块（物块 可视为质点）轻放在木板最右端. （1）若物块与木板间无摩擦，求物块离开木板所需的时间； （2）若物块与木板间有摩擦，且物块与木板间的动摩擦因数和 木板与地面间的动摩擦因数相等，求将物块放在木板上后，经过多 长时间木板停止运动. （结果保留二位有效数字） 解： （1）未放物块之前，木板做匀速运动.因此

4、木板与地面之间的动摩擦因数 = Mg F = 0.20 若物块与木板间无摩擦，物块放在木板上后将保持静止.木板水平方向受力如图1 所示，它 将做匀减速直线运动，设其加速度的大小为a1. f1F = Ma1 f1 = (m+M ) g a1= M FgMm)( = 0.50 m/s 2 m M F m 图 1 F f1 a1 B A h v0 甲乙 O A D h m 设物块经过时间t 离开木板 . 木板在这段时间内的位移L = v0t 2 1 a1t2 解得t = 1.2 s 或 6.8 s 其中 t = 6.8 s 不合题意，舍去. 因此 1.2s 后物块离开木板. （2）若物块与木板间的动

5、摩擦因数也为 ，则物块放在木板上后将做匀加速运动，设物块 的加速度的大小为a2. mg = ma2 a2 = g = 2.0 m/s2 木板水平方向受力如图2 所示，它做匀减速直线运动，设其加速度的大小为a3. f1 + f2F = Ma3 (M+m ) g + mg F = Ma3 a3 = 1.0 m/s 2 设经时间t，物块与木板速度相等，此时它们的速度为v，此过程中木板的位移为s1，物块 的位移为s2. v = v0a3tv = a2ts1 = v0t 2 1 a3t2 s2 = 2 1 a2t2 解得t= 3 2 s，v = 3 4 m/s，s1 = 9 10 m，s2 = 9 4

6、m 因为 s1s2 L，所以物块仍然在木板上 .之后，它们在水平方向的受力如图3 所示，二者一 起做匀减速直线运动，设它们共同运动的加速度的大小为a4. f1F = (M+m) a4 (M+m ) g F = (M+m) a4 a4 = 0.40 m/s 2 设再经过时间t，它们停止运动. 0 = va4tt= 3 10 s t 总= t+ t= 4.0 s 因此将物块放在木板上后，经过4.0 s 木板停止运动. 三弹簧问题 1. 如图，在一直立的光滑管内放置一劲度系数为k 的轻质弹簧，管口上方O 点与弹 簧上端 初位置 A 的距离为h，一质量为m 的小球从O 点由静止下落，压缩弹簧至最低点D

7、，弹簧 始终处于弹性限度内，不计空气阻力。小球自O 点下落到最低点D 的过程中，下列说法中 正确的是 A小球最大速度的位置随h 的变化而变化 B小球的最大速度与h 无关 C小球的最大加速度大于重力加速度 D弹簧的最大压缩量与h 成正比 2.如图所示，一轻质弹簧竖直立在水平地面上，弹簧一端固定在地面上。一小球从高处自由 下落到弹簧上端，将弹簧压缩至最低点。在小球开始下落至最低点的过程中，弹簧始终处于 弹性限度内。 在此过程中， 能正确表示小球的加速度a随下降位移x 的大小变化关系是下面 图像中的 图 2 F f1 f2 a3 图 3 F f1 a4 答案： 1.C 2.B 3.如图所示， A、B

8、、C 是三个完全相同的物块，质量均为m，其中物块 A、B 用轻弹簧相连， 将它们竖直放在水平地面上处于静止状态，此时弹簧的压缩量为x0。已知重力加速度为 g， 物块的厚度及空气阻力均可忽略不计，且在下面所述的各过程中弹簧形变始终在弹性限度 内。 （1）若用力将物块A 竖直向上缓慢提起，使物块B 恰好能离开水平地面，求此过程中物块 A 被提起的高度。 （2）如果使物块C 从距物块A 高 3x0处自由落下， C 与 A 相碰后，立即与 A 粘在一起不再 分开， 它们运动到最低点后又向上弹起，物块 A 刚好能回到使弹簧恢复为原长的位置。求 C 与 A 相碰前弹簧的弹性势能大小。 （3）如果将物块C

9、从距物块A 上方某处由静止释放，C 与 A 相碰后立即一起向下运动但 并不粘连。此后物块A、C 在弹起过程中分离，其中物块C 运动到最高点时被某装置接收， 而物块 A 刚好能在物块B 不离开地面的情况下做简谐运动。求物块C 的释放位置与接收位 置间的距离。 【答案】 （1）设弹簧劲度系数为k，物块 A、B 用轻弹簧相连接，竖直放置时，弹簧被压缩，A 处于 平衡状态，此时弹簧压缩量x0=mg/k 缓慢提起A 到 B 将要离开水平地面时弹簧伸长，此时物块B 所受重力和弹力平衡，所以弹 簧伸长量x1=mg/k= x0 物块 A 向上提起的高度L= x0+ x1=2x0 （2）设 C 自由落下到与A

10、相碰前的速度为v1，由机械能守恒定律有 mg 3x0= 2 1 mv12 设 C 与 A 相碰后一起向下运动的初速度为v2，根据动量守恒定律有 mv1=2mv2 设 C 与 A 相碰前弹簧的弹性势能为Ep。 物块 A、C 运动到最低点后又向上弹起，刚好 能 回 到 使 弹 簧 恢 复 为 原 长 的 位 置 过 程 中 ， A、 C 与 弹 簧 组 成 的 系 统 机 械 能 守 恒 有 2 1 2mv22+Ep=2mgx0 联立以上各式，解得：Ep= 2 1 mgx0 （3）设物块 C 释放位置到物块A 的高度差为h0，与物块 A 碰撞前速度为 v3，由机械能守恒 定律有： 2 03 1 2

11、 mghmv 设 C 与 A 相碰后一起向下运动的初速度为v4，根据动量守恒定律有mv3=2mv4 物块 A、C 一起向下压缩弹簧后向上弹起，到达弹簧原长时C 与 A 分离，设分离时的速度 为 v5，对此过程由机械能守恒定律有 2 1 2mv42+Ep=2mgx0+ 2 1 2mv52 之后，物块 C 向上做匀减速运动， 设上升的高度为h， 则根据机械能守恒定律有 2 1 mv52=mgh， B A 图 16 C 解得 2 5 2 v h g 因物块A 刚好能在物块B 不离开地面的情况下做简谐运动，结合第（1）问可知，物 块 A 运动到最高点时，弹簧形变量为x0。所以物块 A 运动到最高点时弹

12、簧的弹性势能与物 块 A 处于静止状态时弹簧的弹性势能相等。所以对物块A 从弹簧恢复原长位置运动到 最高点过程中，由机械能守恒定律有 2 1 mv52=mgx0+Ep联立以上各式，解得：h0=9x0， h=1.5x0。 由几何关系可知，物块C 的释放位置与接收位置间的距离 h=h0-x0-h=6.5x0 四电磁感应综合性问题 1. 如图所示，竖直平面内有足够长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨，宽度均为L，上 方连接一个阻值为R 的定值电阻，虚线下方的区域内存在磁感应强度为B 的匀强磁场。两 根完全相同的金属杆1 和 2 靠在导轨上， 金属杆长宽与导轨宽度相等且与导轨接触良好、电 阻均为 r、质

13、量均为m；将金属杆l 固定在磁场的上边缘，且仍在磁场内，金属杆2 从磁场 边界上方h0处由静止释放，进入磁场后恰好做匀速运动。现将金属杆 2 从离开磁场边界h （h5 2. 回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示。它的核心部分是两个D 形金 属盒，两盒相距很近（缝隙的宽度远小于盒半径），分别和高频交流电源相连接，使 带电粒子每通过缝隙时恰好在最大电压下被加速。两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂 直于盒面， 带电粒子在磁场中做圆周运动，粒子通过两盒的缝隙时反复被加速，直到 P Q B r1 A A1 A2 A3 最大圆周半径时通过特殊装置被引出。若 D 形盒半径为R，所加磁场的磁感应强度为B。

14、设 两 D 形盒之间所加的交流电压的最大值为U，被加速的粒子为粒子，其质量为m、电量 为 q。 粒子从 D 形盒中央开始被加速（初动能可以忽略），经若干次加速后，粒子从 D 形盒边缘被引出。求： （1）粒子被加速后获得的最大动能Ek； （2）粒子在第n 次加速后进入一个D 形盒中的回旋半径与紧接着第n+1 次加速后 进入另一个D 形盒后的回旋半径之比； （3）粒子在回旋加速器中运动的时间； （4）若使用此回旋加速器加速氘核，要想使氘核获得与粒子相同的动能，请你通 过分析，提出一个简单可行的办法。 答案（ 1）粒子在 D 形盒内做圆周运动，轨道半径达到最大时被引出，具有最大动 能。设此时的速度为

15、v，有 2 mv qvB R （ 1）可得 qBR v m 粒子的最大动能 Ek= 222 21 22 q B R mv m （2）粒子被加速一次所获得的能量为qU，粒子被第n 次和 n+1 次加速后的动能 分别为 222 21 22 n knn q B R EmvnqU m （2） 222 2 1 11 1 (1) 22 n knn q B R EmvnqU m （3） 可得 1 1 n n Rn Rn （3） 设 粒子被电场加速的总次数为a， 则 Ek= 222 2 q B R aqU m （4） 可得a 22 2 q B R mU （5） 粒子在加速器中运动的时间是粒子在 D 形盒中旋转

16、a 个半圆周的总时间t。 2 T ta（6） 2 m T qB （7）解得 2 2 BR t U （4）加速器加速带电粒子的能量为Ek= 222 21 22 q B R mv m ，由 粒子换成氘核，有 222 222 1 ( ) 2 2 2() 2 q B R q B R m m ，则 1 2BB，即磁感应强度需增大为原来的2倍； 高频交流电源的周期 2 m T qB ，由 粒子换为氘核时， 交流电源的周期应为原来的 2 2 倍。 七示波器问题 1.示波器是一种电子仪器，用它来观察电信号随时间变化的情况。示波器的核心部件是示波 管，由电子枪、 偏转电极和荧光屏组成，其原理图如图甲所示，图乙是从右向左看到的荧光 屏的平面图。在偏转电极XX 、YY 上都不加电压时，电子束将打在荧光屏的中心点。下列 有关运用偏转电场实现对电子束的控制的方法 让亮斑沿OY 向上移动，在偏转电极YY 加电压，且Y 比 Y 电势高 让亮斑移到荧光屏的左上方，在偏转电极