（浙江专用）2020版高考物理增分冲刺练辑计算题题型练（六）（含解析）.docx

计算题题型练(六)1(2019金丽衢十二校联考)如图所示，ABCD是游乐场中的滑道，它位于竖直平面内，由两个半径分别为R110m和R22m的光滑圆弧，以及长L10m、动摩擦因数0.1的水平滑道组成，所有滑道平滑连接，D点恰好在水面上游客(可视为质点)可由AB弧的任意位置从静止开始下滑，游客的质量为m50kg，g取10m/s2.(1)若到达AB弧的末端时速度为5m/s，此时游客对滑道的压力多大？(2)若要保证游客能滑入水中，则开始下滑点与B点间圆弧所对应的圆心角要满足什么条件(可用三角函数表示)(3)若游客在C点脱离滑道，求其落水点到D点的距离范围答案见解析解析(1)在B点，FNmg，解得FN625N根据牛顿第三定律，游客对滑道的压力为625N.(2)设满足条件的圆心角为，则由能量守恒定律mgR1(1cos)mgL0解得cos0.9(3)在C点，游客恰好脱离滑道，则mgm解得v12m/s由A到C，由能量守恒定律，mgR1mgLmv解得v26m/s故游客要在C点脱离滑道，需满足：2m/sv6m/s游客做平抛运动，R2gt2xvtR2联立解得：(22) mx(62) m.2(2019教育绿色评价联盟4月模拟)如图所示，倾角37、间距l0.1m的足够长金属导轨底端接有阻值R0.1的电阻，质量m0.1kg的金属棒ab垂直导轨放置，与导轨间的动摩擦因数0.45.建立原点位于底端、方向沿导轨向上的坐标轴x.在0.2mx0.8m区间有垂直导轨平面向上的匀强磁场从t0时刻起，棒ab在沿x轴正方向的外力F作用下，从x0处由静止开始沿斜面向上运动，其速度v与位移x满足vkx(可导出akv)，k5s1.当棒ab运动至x10.2m处时，电阻R消耗的电功率P0.12W，运动至x20.8m处时撤去外力F，此后棒ab将继续运动，最终返回至x0处棒ab始终保持与导轨垂直，不计其他电阻，求：(提示：可以用Fx图象下的“面积”代表力F做的功，sin370.6，g取10m/s2)(1)磁感应强度B的大小；(2)外力F随位移x变化的关系式；(3)在棒ab整个运动过程中，电阻R产生的焦耳热Q.答案(1)T(2)0x0.2m时，F2.5x0.960.2mx0.8m时，F3.1x0.96(3)0.324J解析(1)x10.2m时，导体棒的速度v1kx11m/s电阻R上的功率PI2RIEBlv1解得BT(2)0x0.2m时，Fmgsinmgcosmaakvvkx可得F2.5x0.960.2mx0.8m时，FmgsinmgcosBIlma联立可得F3.1x0.96(3)x0.8m时，导体棒的速度v2kx4m/s从x0.2m处到x0.8m处，由动能定理得WFmgxsinmgcosxQ1mvmv作0.2mx0.8m时的Fx图象如图所示，则WFx1.506J代入得Q10.18J到达x0.8m后减速上滑的加速度a1gsingcos9.6m/s2到达最高点后加速下滑的加速度a2gsingcos2.4m/s2再次回到x0.8m处时导体棒速度为v3v2a1x，v2a2x解得v32m/s在磁场中向下匀速运动时，mgsinmgcos解得v42m/s，可知导体棒进入磁场后做匀速直线运动从x0.8m处回到x0.2m过程中，由动能定理得mgxsinmgcosxQ2mvmv解得Q20.144J故QQ1Q20.324J.3.(2019陕西宝鸡市质检)如图所示，绝缘水平桌面上方区域存在竖直向上的匀强电场，电场强度E5N/C，过桌左边缘的虚线PQ上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B T，虚线PQ与水平桌面成45角，现将一个质量m12.0103 kg、带正电q4.0103 C的物块A放置在桌面上，质量m21.0103 kg、不带电的绝缘物块B从与A相距L2.0 m处的桌面上以v05.0 m/s的初速度向左运动，物块A、B与桌面间的动摩擦因数均为0.4，二者在桌面上发生碰撞(碰撞时间极短，A、B间无电荷转移)，碰撞后B反弹速度大小为vB1.0 m/s，A向左运动进入磁场，(重力加速度g取10m/s2，结果保留两位有效数字)求：(1)碰撞后物块A的速度；(2)物块A从进入磁场到再次回到桌面所用时间；(3)若一段时间后A、B在桌面上相遇，求碰撞前A与桌面左边缘P的距离答案(1)2.0m/s方向水平向左(2)2.7s(3)0.83m解析(1)设B与A碰撞前瞬间的速度为v，碰后A、B的速度分别为vA、vB，对于B，由动能定理可得：m2gLm2v2m2vA、B碰撞过程中，规定向左为正方向，对于A、B组成的系统，由动量守恒定律可得：m2vm1vAm2vB联立可得：vA2.0m/s，方向水平向左(2)对A受力分析可知qEm1g，故碰撞后A向左做匀速直线运动进入磁场，并在磁场中做匀速圆周运动，设在磁场中做圆周运动的周期为T，则：T由几何知识可得：物块A在磁场中运动了个圆周，轨迹如图所示设A在磁场中运动的时间为t1，则t1T由题意可得：在磁场中洛伦兹力提供向心力：qvABm1A运动出磁场后竖直向下匀速运动再次回到桌面位置，设其运动时间为t2，RvAt2，tt1t2联立得：t2.7s(3)碰撞后B反弹，在桌面上做匀减速运动，设其加速度大小为a，碰撞至停止运动所用时间为t3，可得：m2gm2a,0vBat3，解得t30.25s