高考物理二轮复习计算题41分练6.docx

计算题41分练(6)19(9分)某电视台“快乐向前冲”节目的场地设施如图1所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径为R、角速度为、铺有海绵垫(厚度不计)的转盘，转盘的轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差为H。选手抓住悬挂器可以在电动机的带动下，从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动。选手必须做好判断，在合适的位置释放，才能顺利落在转盘上。设选手的质量为m(不计身高)，选手与转盘间的最大静摩擦力为mg，重力加速度为g。图1(1)若已知H5 m，L8 m，a2 m/s2，g10 m/s2，且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上，则他是从平台出发后多长时间释放悬挂器的？(2)若电动悬挂器开动后，针对不同选手的动力与该选手重力关系皆为F0.6mg，悬挂器在轨道上运动时存在恒定的摩擦阻力，选手在运动到上面(1)中所述位置C点时，因恐惧没有释放悬挂器，但立即关闭了它的电动机，则按照(1)中数据计算悬挂器载着选手还能继续向右滑行多远的距离？解析(1)沿水平加速段位移为x1，时间为t1；平抛时水平位移为x2，时间为t2则加速时有x1，vat1平抛运动阶段x2vt2，H全程水平方向：x1x2L联立以上各式解得t12 s(2)由(1)知v4 m/s，且F0.6mg，设摩擦阻力为Ff，继续向右滑动的加速度为a，滑行距离为x3加速段FFfma，减速段Ffma02v22ax3联立以上三式解得x32 m。答案(1)2 s(2)2 m20(2016浙江名校协作体模拟)(12分)一弹珠弹射玩具模型如图所示，水平粗糙管AB内装有一轻弹簧，左端固定。竖直放置管道BCD光滑，其中CD为半径为R0.1 m的圆周，C与地面高度也为R。用质量m10.3 kg的弹珠甲(可看成质点)将弹簧缓慢压缩到某一确定位置M，弹珠与弹簧不固连，由静止释放后物块恰停止在D点。用同种材料、质量为m20.1 kg 的弹珠乙仍将弹簧缓慢压缩到M点释放，由静止释放后弹珠由D点飞出后落在与D点正下方D点相距x0.8 m 处。g10 m/s2，求：图2(1)弹珠乙从D点飞出时的速度大小；(2)弹珠乙在D点时对轨道的弹力；(3)弹簧缓慢压缩到M点时储存的弹性势能。解析(1)2Rgt2t0.2 svD4 m/s(2)D：m2gFNm2FN15N方向竖直向下由牛顿第三定律知弹珠乙在D点时对轨道的弹力FN15N方向竖直向上(3)Epm1gxMBm1g2REpm2gxMBm2g2Rm2vEp1.2 J答案(1)4 m/s(2)15 N，方向坚直向上(3)1.2 J22(加试题)(10分)如图3所示，空间存在方向竖直向下、磁感应强度大小B0.5 T的匀强磁场，有两条平行的长直导轨MN、PQ处于同一水平面内，间距L0.2 m，右端连接阻值R0.4 的电阻。质量m0.1 kg的导体棒ab垂直跨接在导轨上，与导轨间的动摩擦因数0.2。从t0时刻开始，通过一小型电动机对棒施加一个水平向左的牵引力F，使棒从静止开始沿导轨方向做加速运动，此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好，图乙是棒的速度时间图象(其中OA是直线，AC是曲线，DE是AC曲线的渐近线)，电动机在12 s末达到额定功率，此后功率保持不变。已知012 s内电阻R上产生的热量Q12.5 J。除R以外其余部分的电阻均不计，取重力加速度大小g10 m/s2。求：图3(1)棒在012 s内的加速度大小a；(2)电动机的额定功率P；(3)012 s内牵引力做的功W。解析(1)由图象知t112 s时的速度v19 m/sa0.75 m/s2。(2)当棒达到收尾速度vm10 m/s后，棒受力平衡，有FmgBIL而I，PFvm得P(mg)vm4.5 W。(3)在012 s内F是变力，根据动能定理有WWfWBmv0而WBQ，Wfmgs012 s内棒移动的距离sv1t1912 m54 m解得W27.35 J。答案(1)0.75 m/s2(2)4.5 W(3)27.35 J23(加试题)(10分)如图4所示，在平面直角坐标系xOy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向内的有界圆形匀强磁场区域(图中未画出)；在第二象限内存在与x轴平行的匀强电场。一粒子源固定在x轴上的A点，A点坐标为(L，0)。粒子源沿y轴正方向释放出速度大小为v的电子，电子恰好能通过y轴上的C点，C点坐标为(0，2L)，电子经过磁场偏转后方向恰好垂直ON，ON是与x轴正方向成15角的射线。(电子的质量为m，电荷量为e，不考虑粒子的重力和粒子之间的相互作用。)求：图4(1)第二象限内电场强度E的大小和方向；(2)电子离开电场时的速度方向与y轴正方向的夹角；(3)粗略画出电子在电场和磁场中的轨迹；(4)圆形磁场的最小半径Rmin。解析 (1)从A到C的过程中，电子做类平抛运动，有： x方向：Lat2t2y方向：2Lvt 联立解得：E，方向沿x轴负方向。(2)设电子到达C点的速度大小为vC，方向与y轴正方向的夹角为，由动能定理，有：mvmv2eEL解得vCv