高考物理二輪復(fù)習(xí) 題型專練 計(jì)算題滿分練2 新人教版.doc

計(jì)算題滿分練(二)24如圖所示，豎直平面內(nèi)軌道abcd的質(zhì)量m0.4 kg，放在光滑水平面上，其中ab段是半徑r0.4 m的光滑圓弧，在b點(diǎn)與水平軌道bd相切，水平軌道的bc段粗糙，動(dòng)摩擦因數(shù)0.4，長(zhǎng)l3.5 m，c點(diǎn)右側(cè)軌道光滑，軌道的右端連一輕彈簧現(xiàn)有一質(zhì)量m0.1 kg的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))在距a點(diǎn)高為h3.6 m處由靜止自由落下，恰沿a點(diǎn)滑入圓弧軌道(g10 m/s2)求：(1)abcd軌道在水平面上運(yùn)動(dòng)的最大速率；(2)小物體第一次沿軌道返回到a點(diǎn)時(shí)的速度大小 解析(1)由題意分析可知，當(dāng)小物體運(yùn)動(dòng)到圓弧最低點(diǎn)b時(shí)軌道的速率最大，設(shè)為vm，假設(shè)此時(shí)小物體的速度大小為v，則小物體和軌道組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒：以初速度的方向?yàn)檎较颍挥蓜?dòng)量守恒定律可得：mvmmv由機(jī)械能守恒得：mg(hr)mvmv2 解得：vm2.0 m/s (2)由題意分析可知，小物體第一次沿軌道返回到a點(diǎn)時(shí)小物體與軌道在水平方向的分速度相同，設(shè)為vx，假設(shè)此時(shí)小物體在豎直方向的分速度為vy，則對(duì)小物體和軌道組成的系統(tǒng)，由水平方向動(dòng)量守恒得：(mm)vx0 由能量守恒得：mgh(mm)vmvmg2l 解得vx0；vy4.0 m/s 故小物體第一次沿軌道返回到a點(diǎn)時(shí)的速度大小va m/s4 m/s答案(1)2.0 m/s(2)4 m/s25控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)在現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)生活、儀器電器等方面有廣泛的應(yīng)用現(xiàn)有這樣一個(gè)簡(jiǎn)化模型：如圖所示，y軸左、右兩邊均存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，右邊磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度始終為左邊的2倍在坐標(biāo)原點(diǎn)o處，一個(gè)電荷量為q、質(zhì)量為m的粒子a，在t0時(shí)以大小為v0的初速度沿x軸正方向射出，另一與a相同的粒子b某時(shí)刻也從原點(diǎn)o以大小為v0的初速度沿x軸負(fù)方向射出不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用，粒子相遇時(shí)互不影響(1)若a粒子能經(jīng)過(guò)坐標(biāo)為(l，l)的p點(diǎn)，求y軸右邊磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度b1；(2)為使粒子a、b能在y軸上q(0，l0)點(diǎn)相遇，求y軸右邊磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值b2；(3)若y軸右邊磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b0，求粒子a、b在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可能相遇的坐標(biāo)值解析(1)設(shè)a粒子在y軸右側(cè)運(yùn)動(dòng)的半徑為r1，由幾何關(guān)系有(r1l)2(l)2r甲由于b1qv0m 解得b1(2)b2最小，說(shuō)明q點(diǎn)是a、b粒子在y軸上第一次相遇的點(diǎn)，由圖乙可知，a、b粒子同時(shí)從o點(diǎn)出發(fā)，且粒子在y軸右側(cè)運(yùn)動(dòng)的圓周運(yùn)動(dòng)半徑 乙r2 又b2qv0m 解得b2 (3)由圖丙可見(jiàn)，只有在兩軌跡相交或相切的那些點(diǎn)， 才有相遇的可能性，所以有y軸上的相切點(diǎn)和 y軸左側(cè)的相交點(diǎn)經(jīng)分析可知，只要a、b粒子從o點(diǎn)出發(fā)的時(shí)間差滿足一定的條件，這些相交或相切的點(diǎn)均能相遇 丙粒子在y軸右側(cè)的運(yùn)動(dòng)半徑r1粒子在y軸左側(cè)的運(yùn)動(dòng)半徑r2y軸上的相切點(diǎn)坐標(biāo)為0，(k1,2,3，) y軸左側(cè)的相交點(diǎn)相遇由丙圖可知，oaacocr2 可得xar2sin 60yar2c