（浙江專用）2020版高考物理增分沖刺練輯計算題題型練（三）（含解析）.docx

計算題題型練(三)1.(2019教育綠色評價聯(lián)盟4月模擬)某砂場為提高運輸效率，研究砂粒下滑的高度與砂粒在傳送帶上運動的關系，建立如圖所示的物理模型豎直平面內有一傾角37的直軌道AB，其下方右側放置一水平傳送帶直軌道末端B與傳送帶間距可近似為零，但允許砂粒通過轉輪半徑R0.4m、轉軸間距L2m的傳送帶以恒定的線速度逆時針轉動，轉輪最低點離地面的高度H2.2m現(xiàn)將一小砂粒放在距離傳送帶高h處靜止釋放，假設小砂粒從直軌道B端運動到達傳送帶上C點時，速度大小不變，方向變?yōu)樗较蛴乙阎∩傲Ｅc直軌道和傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為0.5.(sin370.6，g取10m/s2)(1)若h2.4m，求小砂粒到達B端時速度的大小；(2)若小砂粒落到傳送帶左側地面，求h需要滿足的條件；(3)改變小砂粒釋放的高度h，小砂粒從傳送帶的D點水平向右拋出，求小砂粒落地點到D點的水平距離x與h的關系式及h需要滿足的條件答案(1)4m/s(2)h3m(3)x2，且h3.6m解析(1)小砂粒從A點到B點，由動能定理得mghmgcosmv0得到vB4m/s(2)若小砂粒落到傳送帶左側地面，則小砂粒剛好能到達D點時，h最大小砂粒從A點到D點，由動能定理得mghmgcosmgL00解得h3m，即當h3m時小砂粒會落到傳送帶左側地面(3)小砂粒從D點向右飛出后做平拋運動H2Rgt2xvDt由動能定理得：mghmgcosmgLmv0得到x2.為使小砂粒能在D點水平拋出，需滿足mgm，解得h3.6m.2(2019超級全能生2月聯(lián)考)跳樓機是游樂園常見的大型設備，這種機器先將乘座臺載至高空，再以接近自由落體運動向下跌落一段距離，然后利用電磁感應減速緩沖，這種緩沖的簡化模型如圖甲所示，兩根相距為L的金屬導軌豎直放置，固定在乘座臺底有一根長為L、電阻為R的金屬棒(乘座臺連同金屬棒總質量為m)，棒兩端與導軌始終保持良好接觸，導軌下端連有阻值為R的電阻豎直面上分布著寬度為a、間距為b的n段水平向里的勻強磁場(ab)，金屬棒初始位于最高OO處，與第1磁場區(qū)域相距2a，使金屬棒由靜止自由釋放(重力加速度為g，導軌電阻不計，棒與導軌的接觸電阻也不計)求：(1)為使乘座臺在每段勻強磁場區(qū)域均能做勻速運動，則第1磁場區(qū)域的磁感應強度B1大??；(2)滿足(1)情況下，乘座臺進入第n段磁場區(qū)域時的速率vn和第n段磁場區(qū)域的磁感應強度大小Bn；(3)若將n段磁場區(qū)域的磁感應強度均調整為B(作為已知量)，乘座臺仍然由OO處靜止開始釋放，當金屬棒穿過各段磁場時，發(fā)現(xiàn)通過導軌下端電阻的電流I隨時間t作周期性變化，如圖乙所示(從金屬棒剛進入第1段磁場開始計時，圖中所標T、I1、I2為未知量)，根據(jù)圖中信息求周期T，并計算在穿過這n段磁場區(qū)域的整個過程中金屬棒上產(chǎn)生的電熱Q.答案見解析解析(1)設金屬棒到達第1磁場區(qū)域時的速度大小為v1，由運動學公式可知v4ga金屬棒在第1磁場區(qū)域勻速運動，有v1mg聯(lián)立式可得B1(2)因為金屬棒每次經(jīng)過磁場區(qū)域時都是勻速，而在磁場外區(qū)域均以g做勻加速直線運動，所以金屬棒進入第n段磁場區(qū)域時的速度vn又vnmg，解得Bn(3)由It圖象可知，金屬棒進入每一段磁場的速度都相同，均為v12，金屬棒離開每一段磁場的速度都相同，記為v2，金屬棒在b區(qū)域都做勻加速運動，所以在每個周期T中(兩次進磁場的時間間隔)，應用動量定理有mgTAt0At解得T在每個周期T中，Ek0，穿過每段磁場區(qū)域時產(chǎn)生的電熱E均相同，所以有mg(ab)E在穿過n段磁場區(qū)域的整個過程中金屬棒上產(chǎn)生的電熱QEnmg(ab)3.(2019寧波市3月模擬)如圖所示，中央開有小孔的擋板MN垂直紙面放置，紙面內建有一直角坐標系xOy，坐標系以擋板上的小孔O為原點，且x軸與擋板平面重合x軸上方存在垂直紙面向里的勻強磁場，若大量電子經(jīng)某裝置加速后，向上穿過擋板上小孔時的速度大小均為v0，方向關于y軸對稱、且發(fā)散角為2，所有電子均在xOy平面內運動；已知電子電荷量為e，質量為m，不計電子間相互作用及重力的影響，求：(1)若陰極K通電后釋放出的自由電子初速度近似為零，則上述加速裝置的加速電壓U0應為多大；(2)若電子進入磁場后，打在MN擋板上的落點長度為x，該勻強磁場的磁感應強度B為多大；(3)現(xiàn)在x軸正半軸上放置一長度為L的電子收集板，收集板右端的橫坐標恰為2L.當勻強磁場的磁感應強度為B0時，沿y軸正方向穿過小孔的電子(速度大小為v0)恰好打在收集板的右端現(xiàn)有一批電子(總數(shù)為n0個)以速度v0向上穿過小孔，其發(fā)散角290，且假設電子打到x軸上時的落點正好均勻分布，求：若所有電子均未打到電子收集板上，則磁感應強度B應滿足什么條件(用B0表示)；若磁感應強度B的取值范圍為B0B2B0，試寫出電子收集板收集到的電子數(shù)n與B應滿足的關系式(用B0、B、n、n0表示)答案見解析解析(1)由動能定理有eU0mv0解得U0(2)如圖所示，從O點射出的電子落在x軸PQ間，設電子做圓周運動的半徑為r，由幾何關系有x2r2rcos由向心力公式有ev0B解得B(3)磁感應強度為B0時，沿y軸正方向入射的電子，恰好打在收集板的右端點，如圖甲所示，滿足：R0L恰好打在收集板的左端點，如圖乙所示，滿足R1洛倫茲力提供電子做圓周運動的向心力，ev0Bm.則B，B0電子全部打到收集板左側，則R2B0電子全部打到收集板右側，則RR2，由幾何關系知2R2cos2L，由題知45，則R2L，故B2B0或BB0.設收集板能收集到全部電子時的最小半徑為R3，對應的磁感應強度為B3，如圖丁所示，有2R3cos45