1、2018年高考：物理綜合題難題匯編高中物理綜合題難題匯編（1）1. （12分）如圖甲所示，一粗糙斜面的傾角為 37°, 一物塊m=5kg在斜面上，用F=50N的 力沿斜面向上作用于物體，使物體沿斜面勻速上升，g取10N/kg, sin37°=0.6, cos37°=0.8,求：（2）若將F改為水平向右推力 F',如圖乙，則至少要用多大的力F'才能使物體沿斜面上升。（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）2. （16分）如圖所示，在水平方向的勻強電場中，用長為 L的絕緣細(xì)線拴住一質(zhì)量為 m, 帶電荷量為q的小球，線的上端固定，開始時連線帶球拉成水平，突然松開

2、后，小球由靜止開始向下擺動，當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)過 60°角時的速度恰好為零。問：（1）電場強度E的大小為多少？（2） A、B兩點的電勢差 Uab為多少？（3）當(dāng)懸線與水平方向夾角 8為多少時，小球速度最大？最大為多少？3. （18分）如圖（甲）所示，彎曲部分AB和CD是兩個半徑相等的四分之一圓弧，中間的BC段是豎直的薄壁細(xì)圓管（細(xì)圓管內(nèi)徑略大于小球的直徑），細(xì)圓管分別與上、下圓弧軌道相切連接，BC段的長度L可作伸縮調(diào)節(jié)。下圓弧軌道與地面相切，其中D、A分別是上、下圓弧軌道的最高點與最低點，整個軌道固定在豎直平面內(nèi)。一小球多次以某一速度從A點水平進(jìn)入軌道而從 D點水平飛出。今在A、D兩點各放一個

3、壓力傳感器，測試小球?qū)壍繟、D兩點的壓力，計算出壓力差 4F。改變BC間距離L,重復(fù)上述實驗，最后繪得aF-L 的圖線如圖（乙）所示。（不計一切摩擦阻力，g取10m/s2）(1)某一次調(diào)節(jié)后 D點離地高度為0.8m。小球從D點飛出，落地點與 D點水平距離 為2.4m,求小球過 D點時速度大小。(2)求小球的質(zhì)量和彎曲圓弧軌道的半徑大小。4. (18分)如圖所示，在光滑的水平地面上，質(zhì)量為 M=3.0kg的長木板A的左端，疊放 著一個質(zhì)量為 m=1.0kg的小物塊B (可視為質(zhì)點)，處于靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊與木板之間的動 摩擦因數(shù) 月0.30。在木板 A的左端正上方，用長為 R=0.8m的不可伸長

4、的輕繩將質(zhì)量為 m=1.0kg的小球C懸于固定點。點。現(xiàn)將小球C拉至上方使輕繩拉直且與水平方向成9=30角的位置由靜止釋放，到達(dá) O點的正下方時，小球 C與B發(fā)生碰撞且無機械能損失，空氣 阻力不計，取 g=10m/s2,求：FJ(1)小球C與小物塊B碰撞前瞬間輕繩對小球的拉力；(2)木板長度L至少為多大時，小物塊才不會滑出木板。5. (20分)如圖所示，在高為 h的平臺上，距邊緣為L處有一質(zhì)量為M的靜止木塊(木塊的 尺度比L小得多)，一顆質(zhì)量為m的子彈以初速度V0射入木塊中未穿出，木塊恰好運動到平臺 邊緣未落下，若將子彈的速度增大為原來的兩倍而子彈仍未穿出，求木塊的落地點距平臺邊緣的水平距離，

5、設(shè)子彈打入木塊的時間極短。6. (18分)如圖所示為某種彈射裝置的示意圖，光滑的水平導(dǎo)軌MN右端N處與水平傳送帶理想連接，傳送帶長度L=4.0m ,皮帶輪沿順時針方向轉(zhuǎn)動，帶動皮帶以恒定速率 v=3.0m/s勻速傳動。三個質(zhì)量均為 m=1.0kg的滑塊A、B、C置于水平導(dǎo)軌上，開始時滑塊B、C之間用細(xì)繩相連，其間有一壓縮的輕彈簧，處于靜止?fàn)顟B(tài)。滑塊 A以初速度vo=2.0m/s沿B、 C連線方向向B運動，A與B碰撞后粘合在一起，碰撞時間極短，可認(rèn)為 A與B碰撞過程 中滑塊C的速度仍為零。因碰撞使連接B、C的細(xì)繩受擾動而突然斷開，彈簧伸展，從而使C與A、B分離。滑塊C脫離彈簧后以速度 vc=2.

6、0m/s滑上傳送帶，并從右端滑出落至地 面上的P點。已知滑塊 C與傳送帶之問的動摩擦因數(shù)(1=0.20重力加速度g取10m/s2。求：孫(1)滑塊c從傳送帶右端滑出時的速度大小；(2)滑塊B、C用細(xì)繩相連時彈簧的彈性勢能 Ep；(3)若每次實驗開始時彈簧的壓縮情況相同，要使，t塊C總能落至P點，則滑塊A與滑塊B碰撞前速度的最大值 Vm是多少？7. (20分)如圖所示，兩同心圓 M、N之間的區(qū)域存在垂直于紙面的勻強磁場，圓 M內(nèi)、N外沒有磁場，一質(zhì)量為 m,帶電量為+q的粒子從圓心 O處沿某一方向以速度 v0飛出，已知圓M的半徑為R,圓N的半徑為J3R ,粒子重力不計。已知粒子進(jìn)入磁場后沿順針方

7、 向偏轉(zhuǎn)。求：W* ,%/ :o*) i ，/ / 龜 ，入1(1)磁場的方向是垂直于紙面向里還是向外的？(2)若粒子能再次經(jīng)過圓心 O,磁場的磁感應(yīng)強度至少為多大？(3)若磁場的磁感應(yīng)強度保持為( 2)的大小，求粒子從圓心 O飛出到再次過圓心且 速度與初速度方向相同所用的時間。8. (19分)如圖所示，固定于同一條豎直線上的A、B是兩個帶等量異種電荷的點電荷，電荷量均為 Q,其中A帶正電荷，B帶負(fù)電荷，A、B相距為2d。MN是豎直放置的光滑絕 緣細(xì)桿，另有一個穿過細(xì)桿的帶電小球P,質(zhì)量為m、電荷量為+q(可視為點電荷)，現(xiàn)將小球P從與點電荷A等高的C處由靜止開始釋放，小球P向下運動到距 C點

8、距離為d的D點 時，速度為v。已知MN與AB之間的距離為d,靜電力常量為k,重力加速度為g,若取無 限遠(yuǎn)處的電勢為零，試求：A TC?PD?B 1E |N(1)在A、B所形成的電場中，C的電勢如。(2)小球P經(jīng)過D點時的加速度。(3)小球P經(jīng)過與點電荷 B等高的E點時的速度。9. (20分)如圖所示。一水平傳送裝置有輪半徑為R= 1m的主動輪Q1和從動輪Q2及傳冗送帶等構(gòu)成。兩輪軸心相距 8m,輪與傳送帶不打滑，現(xiàn)用此裝置運送一袋面粉(可視為質(zhì)點)，已知這袋面粉與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為卜=0.4,這袋面粉中的面粉可不斷地從袋中滲出。b一，()3Qz(1)當(dāng)傳送帶以4m/s的速度勻速運動時，將

9、這袋面粉由左端Q1正上方A點輕放在傳送帶上后，這袋面粉由 A端運送到Q2正上方的B端所用的時間為多少？(2)要想盡快將這袋面粉(初速度為零)由 A端送到B端，傳送帶速度至少多大？(3)由于面粉的滲漏，在運送這袋面粉的過程中會在深色傳送帶上留下白色的面粉痕跡，這袋面粉(初速度為零)在傳送帶上留下的面粉痕跡最長能有多長？此時傳送帶的速度應(yīng)滿 足什么條件？10. (18分)如圖所示的電路中，電源的內(nèi)阻r=2 Q, R3=8 Q, L是一個“12V, 12W”的小燈泡，當(dāng)調(diào)節(jié)R使電流表讀數(shù)為1.5A時，電壓表的示數(shù)剛好為零，并且小燈泡L正常發(fā)光，求：(1)電阻R2的阻值為多少？(2)電阻R3兩端的電壓

10、為多少?(3)電源的電動勢 E為多少？19 / 19答案一、計算題1 .解析：(1)物體受力情況如圖，取平行于斜面為x軸方向，垂直斜面為 y軸方向，由物體勻速運動知物體受力平衡Fx =F -Gsin 二 - f =0Fy =N -Gcosr -0解得 f=20NN=40Nf 1 一因為 Fn=N,由 f=NFN得N= = = 0.5N 2(2)物體受力情況如圖，取平行于斜面為 x軸方向，垂直斜面為 y軸方向。當(dāng)物體勻速上行時力F'取最小。由平衡條件Fx = F cos - - Gsin - f =0Fy = N ' - F sin【-G cos1 二0聯(lián)立上三式求解得F. =

11、100N2 .解析：(1)小球從A-B由動能定理有：mgLsin60： = EqL(1 -cos60b -0-03mg E = q(2) AB 兩點電壓 u=Ed, d=L(1-cos60 )，3gL u ;2q_ J3gL uAEJ八2q(3)當(dāng)沿切線方向合力為 。時，速度最大。.mg cos【-Eq sin -0由動能定理得:12mgLsin30。EqL(1-cos30) = - mVm -0Vm = 2(2- .3)gL3 .解析：(1)小球在豎直方向做自由落體運動,HD=2gt2水平方向做勻速直線運動X =Vx xe Vd = =6t 2HD.g(2)設(shè)軌道半徑為r, A到D過程機械能

12、守恒:1212mvA =-mvD mg(2r L)22在A點:Fa -mg -m"r在 D 點：fd +mg =mVD. r由以上三式得：F = Fa - FD =6mg 2mgL r由圖象縱截距得：6mg=12得m=0.2kg由 L=0.5m 時 AF=17N代入得：r=0.4m4 .解析：(1)靜止釋放后小球做自由落體運動到a,輕繩被拉緊時與水平方向成 30口角，再繞O點向下做圓周運動，由機械能守恒定律得2mgR 二 一 mvo輕繩被拉緊瞬間，沿繩方向的速度變?yōu)?,沿圓周切線方向的速度為va =v0cos9小球由a點運動到最低點b點過程中機械能守恒1 212mva mgR1-si

13、ni =-mVb2 2設(shè)小球在最低點受到輕繩的拉力為F ,則2Vb F -mg = m -聯(lián)立解得F =3.5mg =35N(2)小球與B碰撞過程中動量和機械能守恒，則mvb = mv1 mv2121212mvb 二-mv1-mv2222解得vi=0, v2=vb= ；5gR (碰撞后小球與B交換速度) :2B在木板A上滑動，系統(tǒng)動量守恒，設(shè) B滑到木板A最右端時速度為 v,則mv2 = m M vB在木板 A上滑動的過程中，系統(tǒng)減小的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，由能量守恒定律得1212mgL = -mv2 - m M v聯(lián)立解得L =M2日g m M25gR2代入數(shù)據(jù)解得L=2.5m5.解析：設(shè)子彈以

14、vo射入時，木塊的初速度為 vi,根據(jù)動量守恒定律有mvo=(m+M) v i根據(jù)動能定理有(m+M) gL= 1 (m+M) v122設(shè)子彈以2vo射入時，木塊的初速度為 v2,末速度為v3,根據(jù)動量守恒定律有m2Vo=(m+M) v 2根據(jù)動能定理有(m+M) gL= (m+M) v22 (m+M) v3222設(shè)木塊落地點距平臺邊緣的距離為x,由平拋運動規(guī)律有X=v3 2h-g由聯(lián)立解得x= mv06h6 .解析：(1)滑塊C滑上傳送帶后做勻加速運動，設(shè)滑塊C從滑上傳送帶到速度達(dá)到傳送帶的速度v所用的時間為t,加速度大小為a,在時間t內(nèi)滑塊C的位移為Xo根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式pmg=

15、mav=vc+ at12s 二vCtat2解得x= 1.25m vL即滑塊C在傳送帶上先加速，達(dá)到傳送帶的速度v后隨傳送帶勻速運動，并從右端滑出，則滑塊C從傳道帶右端滑出時的速度為v=3.0m/s。(2)設(shè)A、B碰撞后的速度為v1，A、B與C分離時的速度為V2,由動量守恒定律mvo=2 mvi2 mvi=2mv2+mvc由能量守恒規(guī)律 EP 2mv2 = - 2mv；mvC 222解得 Ep=1.0J(3)在題設(shè)條件下，若滑塊A在碰撞前速度有最大值，則碰撞后滑塊 C的速度有最大值，它減速運動到傳送帶右端時，速度應(yīng)當(dāng)恰好等于傳遞帶的速度v。設(shè)A與B碰撞后的速度為v1 ,分離后A與B的速度為v2

16、,滑塊C的速度為vC ,由一 、.一， 一、一 能重寸恒規(guī)律和動重寸恒7E律mvm=2mv1 2mv1 =mvc+2mv212121- 2由運動學(xué)公式2vC - v = 2aL由目匕重寸恒規(guī)律EP2mv1 = 2mv2mvC解得:vm=7.1m/s說明：其他方法解答正確也給分7 .解析：(1)由左手定則得：磁場方向垂直于紙面向外。(2)粒子能再次經(jīng)過圓心 O,磁場的磁感應(yīng)強度最小時，粒子運動軌跡與圓N相切,軌跡如圖。設(shè)粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為r。由幾何知識可知：凡才、/h/1 V'/ 2_ 22 一(V3R-r)2 =R2 +r2設(shè)磁場的磁感應(yīng)強度最小值為B,由洛侖茲力公式及

17、勻速圓周運動規(guī)律得：2 v0 qBv0 = m r聯(lián)立解得：B ="反mV0qR(3)由幾何知識可知：R tan/CO/O = 43/CO/O= 600r粒子從C點進(jìn)入磁場到從 D離開磁場，粒子轉(zhuǎn)過的角度為23 =360° -2ZCO/O =240° 即一個圓周 3由幾何知識可知粒子從圓心O飛出到第一次過圓心且速度與初速度方向相同所運動的軌跡如圖所示，運動的時間為：2R 2 一t = 3( 十 T)V。32二 rT二V0一rR 4 3二聯(lián)立解得：t=(6+4旦)V038.解析：(1)由等量異種電荷形成的電場特點可知，D點的電勢與無限遠(yuǎn)處電勢相等，即電勢為零。小球

18、P由C運動到D的過程，由動能定理得：12mgd+q% =- mv -0%巴3c巴一02mv -2mgd2q(2)小球P經(jīng)過D點時受力如圖：由庫侖定律得:NFi = F2iQq（、2d）2由牛頓第二定律得:mg + F1 cos450 + F2 cos450 = ma 、.2kQq 2md2(3)小球P由D運動到E的過程，由動能定理得:_ .:1-212 個mgd+qWDE =-mvE - mv 邕由等量異種電荷形成的電場特點可知:*DE =%D聯(lián)立解得：vE=2v9 .解析：(1)面粉袋與傳送帶相對運動過程中所受摩擦力f= pmg根據(jù)牛頓第二定律：a = = 4m / s2m若傳送帶的速度 v

19、=4m/s ,則面粉袋加速運動的時間t1=v=1s12八在t1時間內(nèi)的位移 s1 = at =2m 2其后以v=4m/s速度勻速運動 s2 = l ab s1 = vt2解得：t2=1.5s所以運動總時間：t=t+t2=2.5s(2)要想時間最短，面粉袋應(yīng)一直向B端勻加速運動,1 .九一.由 1AB = at 得t = 2s2此時傳送帶的速度 v = at = 8m/s(3)傳送帶速度越大，痕跡”越長。當(dāng)面粉的痕跡布滿整條傳送帶時，痕跡達(dá)到最長。即痕跡長 l =21AB - 2二R =18m在面粉袋由A端運動到B端的時間t，= 2s內(nèi)痕跡達(dá)到最長，傳送帶運動的距離s _ 11AB = 26 m

20、s則傳送田的速度v = 13m/st二、選擇題10 .解析：(1)由于電壓表讀數(shù)為零， 說明R2兩端電壓與燈泡兩端電壓一樣，為正常發(fā)光時的額P7E值U2=12V ,又因為燈正常發(fā)光，所以通過燈的電流為：I 1 = l = 1A ;U電流表測得的電流I是通過燈與R2的電流之和，也是電路中的干路電流，所以通過R2,一r U2 八的電流為I2=1.5-1=0.5A，所以 R2 ='=24c。1 2(2)流過R3的電流與流過燈的電流一樣大，也為 1A,所以 U3=IiR3=8V(3)內(nèi)電壓為U內(nèi)= Ir=3V,電源的電動勢為 E= U外+ U內(nèi)=12V+8V+3V=23V 。高中物理綜合題難題

21、匯編（2）1. （20分）如圖所示。一水平傳送裝置有輪半徑為R= 1m的主動輪Qi和從動輪Q2及傳冗送帶等構(gòu)成。兩輪軸心相距8m,輪與傳送帶不打滑，現(xiàn)用此裝置運送一袋面粉（可視為質(zhì)點），已知這袋面粉與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為N= 0.4,這袋面粉中的面粉可不斷地從袋中滲出。4£b5Qz（1）當(dāng)傳送帶以4m/s的速度勻速運動時，將這袋面粉由左端Qi正上方A點輕放在傳送帶上后，這袋面粉由 A端運送到Q2正上方的B端所用的時間為多少？（2）要想盡快將這袋面粉（初速度為零）由 A端送到B端，傳送帶速度至少多大？（3）由于面粉的滲漏，在運送這袋面粉的過程中會在深色傳送帶上留下白色的面粉痕跡，這

22、袋面粉（初速度為零）在傳送帶上留下的面粉痕跡最長能有多長？此時傳送帶的速度 應(yīng)滿足什么條件？4. （16分）兩個質(zhì)量分別為 Mi和M2的劈A和B,高度相同，放在光滑的水平面上，A和B相向的側(cè)面都是相同的光滑的曲面，曲面下端與水平面相切，如圖所示，一個質(zhì)量為m的物塊位于劈 A的曲面上，距水平面的高度為 ho物塊從靜止開始滑下，然又滑上劈 B的 曲面。試求物塊在 B上能夠達(dá)到的最大高度 h'是多少？6. （18分）某司機駕駛一輛卡車正以一定速度在平直公路上勻速行駛，經(jīng)過某個標(biāo)志為40km/h的限速牌時，突然發(fā)現(xiàn)離它 25.5m處停著一輛正在維修的小轎車，該司機采取緊急剎 車措施，使卡車做勻

23、減速直線運動，結(jié)果剛好與小轎車發(fā)生碰撞，在處理事故時，交警用課本介紹的測定反應(yīng)時間的方法對該司機進(jìn)行了測試，發(fā)現(xiàn)他握住木尺時，木尺已經(jīng)自由下落了 20cm。已知這種卡車急剎車時產(chǎn)生的加速度大小為5m/s2,通過計算幫助交警分析卡車是否超速？（ g取10m/s2）7. （22分）物體A的質(zhì)量M = 1kg,靜止在光滑水平面上的平板車B的質(zhì)量為m = 0.5kg、長L= 2m。某時刻A以V0= 4m/s向右的初速度滑上木板 B的上表面，在A滑上B的同時，給B施加一個水平向右的拉力。忽略物體A的大小，已知A與B之間的動摩擦因數(shù) 尸0.2,取重力加速度g=10m/s2。試求：(1)若F=15N,物體A

24、在小車上運動時相對小車滑行的最大距離；(2)如果要使A不至于從B上滑落，拉力F大小應(yīng)滿足的條件。9. (20分)A、B兩列火車，在同一軌道上同向行駛，A車在前，其速度VA=10m/s, B車在后，速度vB =30 m/s ,因大霧能見度很低，B車在距A車As = 75m時才發(fā)現(xiàn)前方有 A車，這時B車立即剎車，但 B車要經(jīng)過180m才能夠停止。問：(1) B車剎車時的加速度是多大 ？(2)若B車剎車時A車仍按原速前進(jìn)，兩車是否相撞 ？若會相撞，將在 B車剎車后何 時?若不會相撞，則兩車最近距離是多少？(3)若B車在剎車的同時發(fā)出信號，A車司機經(jīng)過 & = 4s收到信號后加速前進(jìn)，則 A車

25、的加速度至少多大才能避免相撞？10. (18分)如圖所示，光滑水平面 AB與豎直面的半圓形導(dǎo)軌在B點銜接，導(dǎo)軌半徑 R,一個質(zhì)量為m的靜止物塊在 A處壓縮彈簧，把物塊釋放，在彈力的作用下獲得一個向右的 速度，當(dāng)它經(jīng)過 B點進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運動恰能完成B半圓周運動到達(dá)C點，求：Qwwwri(1)彈簧對物塊的彈力做的功；(2)物塊從B至C克服阻力所做的功；(3)物塊離開C點后落回水平面時動能的大小。答案、計算題1 .解析：(1)面粉袋與傳送帶相對運動過程中所受摩擦力f= pmg根據(jù)牛頓第二定律：a = = 4m / s2m若傳送帶的速度 v=4m/s ,則面粉袋加速

26、運動的時間t1=_v=1s1 9在G時間內(nèi)的位移 s1 = at2 = 2m 2其后以v=4m/s速度勻速運動s2 =lAB -s1 =vt2解得：t2=1.5s所以運動總時間：t=t+t2=2.5s(2)要想時間最短，面粉袋應(yīng)一直向B端勻加速運動1由 l ab = - at 行t = 2s 2此時傳送帶的速度 v，= at. = 8m/s(3)傳送帶速度越大，痕跡”越長。當(dāng)面粉的痕跡布滿整條傳送帶時，痕跡達(dá)到最長。即痕跡長 l =21AB - 2 R =18m在面粉袋由A端運動到B端的時間t' = 2s內(nèi)痕跡達(dá)到最長，傳送帶運動的距離s - l l ab = 26 ms則傳送田的速度

27、v= 13m/st4.解析：設(shè)物塊到達(dá)劈A的低端時，物塊和A的的速度大小分別為v和V,由機械能守恒和動量守恒得1212mgh = mv M1V 22M 1V = mv設(shè)物塊在劈B上達(dá)到的最大高度為h',此時物塊和B的共同速度大小為 V',由機械能守恒和動量守恒得1212mgh' -(M2 m)V' = -mvmv = (M 2 m)V聯(lián)立式得h' =M1Mh (M 1 m)(M 2 m)6.解析：選取卡車前進(jìn)的方向為正方向，則 S總=25.5m, a=-5m/s2,設(shè)汽車經(jīng)過限速牌時速度為V,卡車司機的反應(yīng)時間為 t,測定反應(yīng)時間時，木尺做自由落體運動。

28、由 h=1gt2(3分)得 t=2h 2 0.2八=Js=0.2 s (2 分)'g 10反應(yīng)時間內(nèi)卡車做勻速運動，則卡車這段時間的位移:S1=Vt(3 分) . . .、Vt2 - V2卡車緊急剎車后停下Vt=0,則滑行的距離：S2 = V（3分）2a另 $總=$1+$2=25.5(3 分)由以上各式可求得 V=15m/s=54km/h（2分）因為V> v限=40 km/h ,顯然該卡車超速。（2分）7.解析：（1）物體A滑上木板B以后，作勻減速運動有 師g =maA 得 aA=闖=2 m/s2木板B作加速運動，有 F+（img=Ma b,得：aB=14 m/s2兩者速度相同時

29、，有 V0-aAt=aBt,得：t=0.25sA 滑行距離：Sa=V 0t aAt2= - m216B 滑行距離： Sb= 1 aBt2= m216最大距離： s= SA- SB=0.5m（2）物體A不滑落的臨界條件是 A到達(dá)B的右端時，A、B具有共同的速度 v1，則:222Vo -ViViL2aA2aB2018年高考：物理綜合題難題匯編又:Vo -ViaBaA由以上兩式，可得：aB=6m/s2再代入數(shù)據(jù)得：F= m2aB即ig=1N若FV 1N ,則A滑到B的右端時，速度仍大于 B的速度，于是將從 B上滑落，所以F 必須大于等于1N。當(dāng)F較大時，在A到達(dá)B的右端之前，就與 B具有相同的速度，之后， A必須相對B 靜止，才不會從 B的左端