高三物理二轮复习 第二篇 题型专项突破 计算题标准练（二）

我们在这里，召开私营企业家联谊会，借此机会，我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会，祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康，祝各位企业家事业兴旺计算题标准练(二)满分32分,实战模拟,20分钟拿下高考计算题高分!1.(12分)L1、L2为相互平行的足够长的光滑导轨,位于光滑水平面内。一个略长于导轨间距,质量为M的光滑绝缘细管与导轨垂直放置,细管可在两导轨上左右平动。细管内有一质量为m、带电量为+q的小球,小球与L1导轨的距离为d。开始时小球相对细管速度为零,细管在外力作用下从P1位置以速度v0向右匀速运动。垂直平面向里和向外的匀强磁场、分别分布在L1轨道两侧,如图所示,磁感应强度大小均为B。小球视为质点,忽略小球电量变化。(1)当细管运动到L1轨道上P2处时,小球飞出细管,求此时小球的速度大小。(2)小球经磁场第一次回到L1轨道上的位置为O,求O和P2间的距离。(3)小球回到L1轨道上O处时,细管在外力控制下也刚好以速度v0经过O点处,小球恰好进入细管。此时撤去作用于细管的外力。以O点为坐标原点,沿L1轨道和垂直于L1轨道建立直角坐标系,如图所示,求小球和细管速度相同时,小球的位置(此时小球未从管中飞出)。【解析】(1)may=qv0Bvy02=2ayd由解得vy02=2qv0Bdm所以v=2qv0Bdm+v02(2)OP2=2Rsin=2mvBqsin=2mvy0Bq即OP2=22mv0dBq(3)小球进入细管后,由于洛伦兹力不做功,小球和管组成的系统机械能守恒12mv2+12Mv02=12(m+M)vxt2解得vxt=2qv0BdM+m+v02方向水平向右任意时刻x方向上,对细管和小球整体(M+m)ax=qvyBy方向上,对小球-qvxB=may由式可知(M+m)vxt=qvyB即(M+m)vx=qBvyt解得(M+m)(vx-v0)=qB(y-y0)由式可知mvyt=-qvxB即mvy=-qBvxt解得m(vy-vy0)=-qB(x-x0)初始状态小球在O点时x0=0、y0=0之后当vy=0时,vx=vxt=2qv0BdM+m+v02由以上两式可得x=mvy0qB=2mv0dBqy=(M+m)(vx-v0)qB=(M+m)2qv0BdM+m+v02-v0qB答案:(1)2qv0Bdm+v02(2)22mv0dBq(3)x=2mv0dBq,y=(M+m)2qv0BdM+m+v02-v0qB2.(20分)如图所示是倾角=37的固定光滑斜面,两端有垂直于斜面的固定挡板P、Q,PQ距离L=2m,质量M=1.0kg的木块A(可看成质点)放在质量m=0.5kg的长d=0.8m的木板B上并一起停靠在挡板P处,A木块与斜面顶端的电动机间用平行于斜面不可伸长的轻绳相连接,现给木块A沿斜面向上的初速度,同时开动电动机保证木块A一直以初速度v0=1.6m/s沿斜面向上做匀速直线运动,已知木块A的下表面与木板B间动摩擦因数1=0.5,经过时间t,当B板右端到达Q处时刻,立刻关闭电动机,同时锁定A、B物体此时的位置。然后将A物体上下面翻转,使得A原来的上表面与木板B接触,已知翻转后的A、B接触面间的动摩擦因数变为2=0.25,且连接A与电动机的绳子仍与斜面平行。现在给A向下的初速度v1=2m/s,同时释放木板B,并开动电动机保证A木块一直以v1沿斜面向下做匀速直线运动,直到木板B与挡板P接触时关闭电动机并锁定A、B位置。求:(1)B木板沿斜面向上加速运动过程的加速度大小。(2)A、B沿斜面上升过程所经历的时间t。(3)A、B沿斜面向下开始运动到木板B左端与P接触时,这段过程中A、B间摩擦产生的热量。【解析】(1)对B:由牛顿第二定律得1Mgcos-mgsin=ma1解得a1=2m/s2(2)A、B相对静止需要的时间:t1=v0a1=0.8sA的位移:xA=v0t1=1.28mB的位移:xB=v02t1=0.64mA、B相对位移:x=xA-xB=0.64mA、B一起匀速运动时间:t2=L-d-xBv0=0.35sA、B沿斜面上升过程所经历的时间t=t1+t2=1.15s(3)B开始向下加速运动的加速度2Mgcos+mgsin=ma2解得a2=10m/s2B与A速度相等后B的加速度mgsin-2Mgcos=ma3解得a3=2m/s2A、B相对静止的时间:t2=v1a2=0.2sA的位移:xA=v1t2=0.4mB的位移:xB=v12t2=0.2m相对位移:x=xA-xB=0.2m此时A离B右端的距离:x+(d-x)=0.36mA、B速度相等后,B以加速度a3加速运动,B到达P所用时间为t3,则L-d-xB=v1t3+12a3t32解得:t3=(2-1)sA、B相对位移:x=v1t3+12a3t32-v1t3=0.17m,即B与P接触时,A没有从B上滑离产生的