（课标版）2020高考物理二轮复习 计算题规范练2（含解析）

计算题规范练2时间：45分钟1如图甲所示，质量m2 kg、长l1 m的木板静止在粗糙的水平地面上，在木板的左端放置一质量m1 kg、大小可以忽略的铁块，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力(g取10 m/s2)(1)若在铁块上施加一随时间增大的水平力fkt(k是常数)，通过摩擦力传感器描绘出铁块受到木板的摩擦力ff随时间t变化的图象如图乙所示，求木板与地面间的动摩擦因数1和木板与铁块间的动摩擦因数2；(2)若在铁块上施加恒力f，使铁块从木板上滑落，求f的大小范围；(3)若在铁块上施加向右的恒力f8 n，求铁块运动到木板右端所用的时间答案：(1)0.10.5(2)f6 n(3)1 s解析：(1)由图乙可以看出，01 s时间内，m、m均没有滑动，由平衡条件得：ff1fkt23 s内，m、m相对静止，但整体相对地面一起向右运动，故t1 s时有：ff21(mm)g3 n解得：10.13 s后，m、m相对滑动，m受到滑动摩擦力，则有：2mg5 n解得：20.5 (2)要使铁块从木板上滑落，必须使铁块的加速度大于木板的加速度，设铁块的加速度为a1，木板的加速度为a2，由牛顿第二定律得：对铁块：f2mgma1对木板：2mg1(mm)gma2当a1a2时铁块才能从木板上滑落代入数据解得：f6 n(3)当f8 n时，由牛顿第二定律得：对铁块：f2mgma解得：a13 m/s2对木板：2mg1(mm)gma2解得：a21 m/s2设铁块运动到木板右端所用的时间为t，则有：a1t2a2t2l解得：t1 s2(2019全国卷)静止在水平地面上的两小物块a、b，质量分别为ma1.0 kg，mb4.0 kg；两者之间有一被压缩的微型弹簧，a与其右侧的竖直墙壁距离l1.0 m，如图所示某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使a、b瞬间分离，两物块获得的动能之和为ek10.0 j释放后，a沿着与墙壁垂直的方向向右运动a、b与地面之间的动摩擦因数均为0.20.重力加速度取g10 m/s2.a、b运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短(1)求弹簧释放后瞬间a、b速度的大小；(2)物块a、b中的哪一个先停止？该物块刚停止时a与b之间的距离是多少？(3)a和b都停止后，a与b之间的距离是多少？答案：(1)va4.0 m/svb1.0 m/s(2)b0.50 m(3)0.91 m解析：(1)设弹簧释放瞬间a和b的速度大小分别为va、vb，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有0mavambvbekmavmbv联立式并代入题给数据得va4.0 m/s，vb1.0 m/s(2)a、b两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a.假设a和b发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的b.设从弹簧释放到b停止所需时间为t，b向左运动的路程为sb，则有mbambgsbvbtat2vbat0在时间t内，a可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后a将向左运动，碰撞并不改变a的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，a在时间t内的路程sa都可表示为savatat2联立式并代入题给数据得sa1.75 m，sb0.25 m这表明在时间t内a已与墙壁发生碰撞，但没有与b发生碰撞，此时a位于出发点右边0.25 m处b位于出发点左边0.25 m处，两物块之间的距离s为s0.25 m0.25 m0.50 m(3)t时刻后a将继续向左运动，假设它能与静止的b碰撞，碰撞时速度的大小为va，由动能定理有mava2mavmag(2lsb)联立式并代入题给数据得va m/s故a与b将发生碰撞设碰撞后a、b的速度分别为va和vb，由动量守恒定律与机械能守恒定律有ma(va)mavambvbmava2mava2mbvb2联立式并代入题给数据得va m/s，vb m/s这表明碰撞后a将向右运动，b继续向左运动设碰撞后a向右运动距离为sa时停止，b向左运动距离为sb时停止，由运动学公式2asava2,2asbvb2由式及题给数据得sa0.63 m，sb0.28 msa小于碰撞处到墙壁的距离由上式可得两物块停止后的距离ssasb0.91 m3如图所示的平面直角坐标系xoy，在第一象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴正方向；在第四象限的正三角形abc区域内有匀强磁场，方向垂直于xoy平面向里，正三角形边长为l，且ab边与y轴平行一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的p(0，h)点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入第四象限，又经过磁场从y轴上的某点进入第三象限，且速度与y轴负方向成30角，不计粒子所受的重力求：(1)电场强度e的大小；(2)粒子到达a点时速度的大小和方向；(3)abc区域内磁场的磁感应强度b的最小值，并求粒子从p点到离开第四象限所经历的时间答案：(1)(2)2v0方向与x轴正方向成60角斜向右下方(3)解析：(1)粒子运动轨迹如图所示：粒子带负电，在电场中做类平抛运动，则：水平方向：2hv0t1竖直方向：ht解得：e(2)粒子到达a点时沿y轴负方向的分速度vyat1v0粒子速度：v2v0tan解得：60即粒子在a点的速度方向指向第四象限与x轴正方向成60角(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvbm因为粒子从y轴上的某点进入第三象限，且速度与y轴负方