（课标版）高考物理二轮复习 计算题规范练6（含解析）-人教版高三全册物理试题

计算题规范练6时间：45分钟1．如图甲所示，电动机通过绕过光滑定滑轮的细绳与放在倾角为30°的光滑斜面上的物体相连，启动电动机后物体沿斜面上升；在0～3s时间内物体运动的v­t图象如图乙所示，其中除1～2s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线，1s后电动机的输出功率保持不变；已知物体的质量为2kg，重力加速度g取10m/s2.求：(1)1s后电动机的输出功率P；(2)物体运动的最大速度vm；(3)在0～3s内电动机所做的功．答案：(1)100W(2)10m/s(3)250J解析：(1)已知物体的质量为m＝2kg，由题图乙可知，在t1＝1s时间内，物体做匀加速直线运动的加速度大小为a＝5m/s2，1s末物体的速度大小达到v1＝5m/s，此过程中，设细绳拉力的大小为F1，则有：F1－mgsin30°＝ma；设在1s末电动机的输出功率为P，由功率公式可得：P＝F1v1，联立解得P＝100W.(2)当物体达到最大速度vm后，设细绳的拉力大小为F2，由牛顿第二定律和功率的公式可得F2－mgsin30°＝0，P＝F2vm，联立解得vm＝10m/s.(3)设在时间t1＝1s内，物体的位移为x，电动机做的功为W1，则由运动学公式得：x＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)，由动能定理得：W1－mgxsin30°＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)；设在时间t＝3s内电动机做的功为W，则：W＝W1＋P(t－t1)联立解得：W＝250J.2．如图所示，质量M＝0.4kg的长木板静止在光滑水平面上，其右侧与固定竖直挡板间的距离L＝0.5m，某时刻另一质量m＝0.1kg的小滑块(可视为质点)以v0＝2m/s的速度向右滑上长木板，一段时间后长木板与竖直挡板发生碰撞，碰撞过程无机械能损失．已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g＝10m/s2，小滑块始终未脱离长木板．求：(1)自小滑块刚滑上长木板开始，经多长时间长木板与竖直挡板相碰；(2)长木板碰撞竖直挡板后，小滑块和长木板相对静止时，小滑块距长木板左端的距离．答案：(1)1.65s(2)0.928m解析：(1)小滑块滑上长木板后，小滑块和长木板水平方向动量守恒：mv0＝(m＋M)v1解得：v1＝0.4m/s对长木板：μmg＝Ma得长木板的加速度：a＝0.5m/s2自小滑块刚滑上长木板至两者达相同速度：v1＝at1解得：t1＝0.8s长木板位移：x＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)解得：x＝0.16m<L＝0.5m两者达相同速度时长木板还没有碰竖直挡板L－x＝v1t2解得：t2＝0.85st＝t1＋t2＝1.65s(2)长木板碰竖直挡板后，小滑块和长木板水平方向动量守恒：mv1－Mv1＝(m＋M)v2最终两者的共同速度：v2＝－0.24m/sμmgs＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)(m＋M)veq\o\al(2,2)小滑块和长木板相对静止时，小滑块距长木板左端的距离：s＝0.928m3．如图所示装置由水平轨道与倾角为θ＝30°的倾斜轨道连接而成．水平轨道所在空间存在磁感应强度大小为B＝0.5T、方向竖直向上的匀强磁场；倾斜轨道所在空间存在磁感应强度大小为B＝0.5T、方向垂直于轨道平面向上的匀强磁场．质量m＝0.1kg、长度L＝0.5m、电阻R1＝0.1Ω的导体棒ab置于倾斜轨道上，刚好不下滑；然后将电阻R2＝0.4Ω、质量、长度与棒ab相同的光滑导体棒cd置于水平轨道上，用恒力F＝8.4N拉棒cd，使之在水平轨道上向右运动．棒ab、cd与导轨垂直，且两端与导轨保持良好接触，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，不计轨道电阻．(1)求ab与导轨间的动摩擦因数μ；(2)求当ab刚要向上滑动时cd速度v的大小；(3)若从cd刚开始运动到ab刚要上滑过程中，cd在水平轨道上移动的距离为x＝0.5m，求此过程中ab上产生的热量Qab.答案：(1)eq\f(\r(3),3)(2)8m/s(3)0.2J解析：(1)设ab棒受到的最大静摩擦力大小为Ffmab刚好不下滑，则有：mgsinθ－Ffm＝0Ffm＝μmgcosθ解得：μ＝eq\f(\r(3),3).(2)ab棒刚要向上滑动时，受力如图所示：对ab棒：mgsinθ＋Ffm－BIL＝0由法拉第电磁感应定律得：E＝BLv由欧姆定律得：I＝eq\f(E,R1＋R2)解得：v＝8m/s.(3)从