（新课标）2020版高考物理大二轮复习 专题强化训练22 高考计算题解题策略

1 专题强化训练专题强化训练 二十二二十二 1 2019 河北名校联盟 某工厂用倾角为 37 的传送带把货物由低处运送到高处 已知传送带长为l 50 m 正常运转的速度为v 4 m s 一次工人刚把m 10 kg 的货物放 到传送带上的a处时停电了 为了不影响工作的进度 工人拿来一块m 5 kg 带有挂钩的 木板 把货物放到木板上 通过定滑轮用绳子把木板拉上去 货物与木板及木板与传送带 之间的动摩擦因数均为 0 8 货物与木板均可看成质点 g取 10 m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 1 为了把货物拉上去又不使货物相对木板滑动 求工人所用拉力的最大值 2 若工人用f 189 n 的恒定拉力把货物拉到 处时来电了 工人随即撤去拉力 求此 l 5 时货物与木板的速度大小 3 来电后 还需要多长时间货物能到达b处 不计传送带的加速时间 解析 1 设最大拉力为fm 货物与木板之间的静摩擦力达到最大值 设此时的加 速度为a1 对货物分析 根据牛顿第二定律得 mgcos mgsin ma1 代入数据得a1 0 4 m s2 对货物与木板整体分析 根据牛顿第二定律得 fm m m gcos m m gsin m m a1 得fm 192 n 2 设工人拉木板的加速度为a2 根据牛顿第二定律得 f m m gcos m m gsin m m a2 得a2 0 2 m s2 设来电时货物与木板的速度大小为v1 根据运动学公式得 v 2a2 2 1 l 5 代入数据得v1 2 m s 3 由于v1 4 m s 所以来电后货物与木板继续加速 设加速度为a3 则有 m m gcos m m gsin m m a3 代入数据得a3 0 4 m s2 设经过t1货物与木板的速度和传送带速度相同 v v1 a3t1 得t1 5 s 2 设t1时间内货物与木板加速的位移为x1 v2 v 2a3x1 得x1 15 m 2 1 共速后 木板与传送带相对静止一起匀速运动 设匀速运动的时间为t2 匀速运动的 位移为x2 则x2 l x1 l 5 得x2 25 m 又t2 x2 v 得t2 6 25 s 所以来电后木板和货物还需要运动的时间为 t t1 t2 11 25 s 答案 1 192 n 2 2 m s 3 11 25 s 2 2019 广州市普通高中毕业班测试 倾角为 的斜面与足够长的光滑水平面在d 处平滑连接 斜面上ab的长度为 3l bc cd的长度均为 3 5l bc部分粗糙 其余部分光 滑 如图 4 个小滑块左边均固定一个长为l的轻杆 紧挨在一起排在斜面上 从下往上 依次标为 1 2 3 4 轻杆与斜面平行并与上一个滑块接触但不粘连 滑块 1 恰好在a 处 现将 4 个滑块一起由静止释放 设滑块经过d处时无机械能损失 轻杆不会与斜面相 碰 已知滑块的质量均为m并均可视为质点 滑块与粗糙斜面间的动摩擦因数均为 tan 重力加速度为g 求 1 滑块 1 刚进入bc时 滑块 1 上的轻杆所受到的压力大小 2 4 个滑块全部滑上水平面后 相邻滑块之间的距离 解析 1 以 4 个滑块为研究对象 设滑块 1 刚进入bc段时 4 个滑块的加速度为 a 由牛顿第二定律有 4mgsin mgcos 4ma 以滑块 1 为研究对象 设刚进入bc段时 滑块 1 上的轻杆受到的压力大小为f 由牛 顿第二定律有 f mgsin mgcos ma 已知 tan 联立可得f mgsin 3 4 2 设滑块 4 刚进入bc段时 滑块的共同速度为v 3 此时 4 个滑块向下移动了 6l的距离 滑块 1 2 3 在粗糙段向下移动的距离分别为 3l 2l l 由动能定理有 4mgsin 6l mgcos 3l 2l l 4mv2 1 2 解得v 3 glsin 由于动摩擦因数为 tan 则 4 个滑块都进入bc段后 所受合外力为 0 各滑块 均以速度v做匀速运动 滑块 1 离开bc后匀加速下滑 设到达d处时速度为v1 由动能定理有 mgsin 3 5l mv mv2 1 22 1 1 2 解得 v1 4 glsin 当滑块 1 到达bc边缘刚要离开粗糙段时 滑块 2 正以速度v匀速向下运动 且运动l 距离后离开粗糙段 依次类推 直到滑块 4 离开粗糙段 由此可知 相邻两个滑块到达bc 段边缘的时间差为 t 因此到达水平面的时间差也为 t l v l v 所以相邻滑块在水平面上的间距为d v1 t 联立解得d l 4 3 答案 1 mgsin 2 l 3 4 4 3 3 2019 吉林摸底 如图所示 直角坐标系xoy的第二象限内有一垂直纸面向外的匀 强磁场b1 磁感应强度大小b1 b0 第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场e e大小未知 磁场 电场宽均为d 左 右边界与x轴交点分别为a c x轴下方存在垂直纸面向外的 匀强磁场b2 b2大小未知 一质量为m 电荷量为q的带正电粒子平行纸面从a点沿与x 轴正方向成 60 角射入匀强磁场b1 粒子恰好垂直y轴进入匀强电场并从c点与x轴 正方向成 60 角进入x轴下方的匀强磁场而击中a点 不计粒子重力 求 1 电场强度e的大小 2 匀强磁场b2的磁感应强度大小 4 3 粒子从a点出发回到a所经历的时间t 解析 1 粒子运动轨迹如图所示 则由图知粒子在两磁场中运动的半径均为r d oa sin60 2 3 3 由b1qv m知v v2 r b0qr m 2 3b0qd 3m 由图知od r rcos60 d r 2 3 3 粒子在电场中做类平抛运动 令粒子在电场中运动时间为t2 则 d vt2 d t 3 3 1 2 qe m2 2 联立得e 8 3qdb2 0 9m t2 3m 2b0q 2 令粒子在c点的速度为vc 则vc 2v 4 3b0qd 3m 由b2qvc m得b2 代入vc r得b2 2b0 v2c r mvc qr 3 粒子在磁场b1中的运动时间为t1 1 360 2 m b0q m 3b0q 粒子在磁场b2中的运动时间为t3 2 360 2 m b2q 2 m 3b0q 所以粒子从a点出发回到a所经历的时间t t1 t2 t3 m 2 3 2b0q 答案 1 2 2b0 3 m 8 3qdb2 0 9m 2 3 2b0q 4 2019 武汉市高中毕业班调研 如图所示 足够长的金属导轨mnc和pqd平行且间 距为l 所在平面与水平面夹角分别为 37 和 53 导轨两侧空间均有垂直导轨 平面向下的匀强磁场 图中未画出 磁感应强度大小为b 均匀金属棒ab和ef质量均为 5 m 长均为l 电阻均为r 运动过程中 两金属棒与导轨保持良好接触 始终垂直于导轨 金属棒ef与导轨间的动摩擦因数为 0 5 金属棒ab光滑 导轨电阻不计 重力加速 度大小为g sin37 0 6 cos37 0 8 1 若将棒ab锁定 由静止释放棒ef 求棒ef最终运动的速度大小v1 2 在 1 问的条件下 若棒ef经过时间t达到第 1 问中的速度v1 求此过程中棒ef 下滑的距离x 3 若两金属棒均光滑 同时由静止释放 试在同一图中定性画出两棒运动的v t图 线 ab棒取沿导轨向上为正方向 ef棒取沿导轨向下为正方向 解析 1 棒ef最终匀速运动 受力如图 由力的平衡条件有 mgsin mgcos f 由安培力公式得 f bi1l 由闭合电路欧姆定律得 i1 e 2r 由法拉第电磁感应定律得 e blv1 联立 式 解得 v1 mgr b2l2 2 棒ef由静止释放到速度为v1 经过的时间为t 对棒ef 由动量定理有 6 mgtsin mgtcos b 2lt mv1 0 i 由闭合电