高考物理二輪復(fù)習(xí) 計(jì)算題41分練51

1、計(jì)算題41分練(5)19(9分)如圖1甲所示，質(zhì)量為m1 kg的物體置于傾角為37°、固定且足夠長(zhǎng)的斜面上，對(duì)物體施以平行于斜面向上的拉力，t11 s時(shí)撤去拉力，物體運(yùn)動(dòng)的部分vt圖象如圖乙所示，試求：(sin 37°0.6，cos 37°0.8，g10 m/s2)圖1(1)拉力f的大?。?2)t4 s時(shí)物體的速度v的大小。解析(1)設(shè)力f作用時(shí)物體的加速度為a1，對(duì)物體進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律可知fmgsin mgcos ma1撤去力后，由牛頓第二定律有mgsin mgcos ma2根據(jù)圖乙可知：a120 m/s2，a210 m/s2代入解得f30 n，0.

2、5。(2)設(shè)撤去力后物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)間為t2，v1a2t2，解得t22 s則物體沿著斜面下滑的時(shí)間為t3tt1t21 s設(shè)下滑加速度為a3，由牛頓第二定律得mgsin mgcos ma3a32 m/s2t4 s時(shí)速度va3t32 m/s。答案(1)30 n(2)2 m/s20(2016·9月金華十校聯(lián)考)(12分)在學(xué)校組織的趣味運(yùn)動(dòng)會(huì)上，某科技小組為大家提供了一個(gè)寓學(xué)于樂(lè)的游戲。如圖2所示，將一質(zhì)量為0.1 kg的鋼球放在o點(diǎn)，用彈射裝置將其彈出，使其沿著光滑的半圓形軌道oa和ab運(yùn)動(dòng)，bc段為一段長(zhǎng)為l2.0 m的粗糙平面，defg為接球槽。圓弧oa和ab的半徑分別為r0.2

3、m，r0.4 m，小球與bc段的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.7，c點(diǎn)離接球槽的高度為h1.25 m，水平距離為x0.5 m，接球槽足夠大，g取10 m/s2。求：圖2(1)要使鋼球恰好不脫離圓弧軌道，鋼球在a點(diǎn)的速度va多大？在b位置對(duì)半圓軌道的壓力多大？(2)要使鋼球最終能落入槽中，彈射速度v0至少多大？解析(1)要使鋼球恰好不脫離圓弧軌道：對(duì)最高點(diǎn)a：mg由式可得：va2 m/s鋼球從a到b的過(guò)程：mg·2rmvmv在b點(diǎn)：fnmg聯(lián)立可得：fn6 n根據(jù)牛頓第三定律可得：鋼球在b位置對(duì)半圓軌道的壓力為6 n(2)要使鋼球能落入槽中，c點(diǎn)速度至少為vc，從c到d小球做平拋運(yùn)動(dòng)水平方向：xvc

4、·t，豎直方向：hgt2由可得：vc1 m/s假設(shè)鋼球在a點(diǎn)的速度恰為va2 m/s時(shí)，鋼球可運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，且速度為vc從a到c：mg·2rmglmvc2mv可得：vc20故：當(dāng)鋼球在a點(diǎn)的速度恰為va2 m/s時(shí)，鋼球不可能到達(dá)c點(diǎn)，更不可能平拋入槽。要使鋼球最終能落入槽中，需要更大的彈射速度，才能使鋼球既滿足不脫離圓弧軌道，又能落入槽中。從o到c：mg·rmglmvmv聯(lián)立可得：v0m/s答案(1)2 m/s6 n(2)m/s22(加試題)(10分)如圖3所示，兩根豎直固定的足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌ab和cd相距l(xiāng)0.2 m，另外兩根水平金屬桿mn和pq的質(zhì)量均為m10

5、 g，可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦地滑動(dòng)，mn桿和pq桿的電阻均為r0.2 (豎直金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì))，pq桿放置在水平絕緣平臺(tái)上，整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向里的磁場(chǎng)中，g取10 m/s2。圖3(1)若將pq桿固定，讓mn桿在豎直向上的恒定拉力f0.18 n的作用下由靜止開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度b01.0 t，桿mn的最大速度為多少？(2)若將mn桿固定，mn和pq的間距為d0.4 m，現(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度從零開(kāi)始以0.5 t/s的變化率均勻地增大，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間，桿pq對(duì)地面的壓力為零？解析(1)mn桿切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為：e1b0lv由閉合電路歐姆定律得：i1mn桿所受安培力大小為：f安b0i1l對(duì)mn桿應(yīng)用

6、牛頓第二定律得：fmgf安ma當(dāng)mn桿速度最大時(shí)，mn桿的加速度為零，聯(lián)立得mn桿的最大速度為：vm m/s0.8 m/s。(2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：e2由閉合電路歐姆定律得：i2t時(shí)刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：btpq桿受力平衡：mgbi2l聯(lián)立得：t s10 s。答案(1)0.8 m/s(2)10 s23(加試題)(10分)如圖4所示，在平面直角坐標(biāo)系xoy內(nèi)，第象限的等腰直角三角形mnp區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)， y0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從電場(chǎng)中q(2h，h)點(diǎn)以速度v0水平向右射出，經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)o處射入第象限，最后以垂直于pn的方向射出磁場(chǎng)。已知mn平行于x軸，n點(diǎn)的坐標(biāo)為(2h，2h)，不計(jì)粒子的重力，求：圖4(1)電場(chǎng)強(qiáng)度e的大小以及帶電粒子從o點(diǎn)射出勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)與水平方向夾角的正切值；(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度b的大??；(3)帶電粒子從q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到射出磁場(chǎng)的時(shí)間t。解析(1)粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律及牛頓運(yùn)動(dòng)定律得2hv0that2又qema聯(lián)立解得e設(shè)粒子到達(dá)o點(diǎn)時(shí)的速度為v，沿y軸正方向的分速度為vy則有vyat·v0，vv0速度v與x軸正方向的夾角滿足tan 1即45°，因此粒子從mp的中點(diǎn)垂直于mp進(jìn)入磁場(chǎng)。(2)又因?yàn)榱Ｗ哟怪庇趐n射出磁場(chǎng)，所以p點(diǎn)為圓心，軌道半徑rh