（新课标）2020高考物理二轮复习 计算题专项练（一）（含解析）

计算题专项练(一)(建议用时：45分钟)1.如图所示，固定在竖直平面内倾角为37，轨道高度ad2.4 m的倾斜直轨道ab，与水平直轨道bc顺滑连接(在b处有一小段光滑圆弧，小物块经过b点前后的速度大小不变)，c点处有墙壁某一小物块(视为质点)从a点开始静止下滑，到达b点的速度大小为4 m/s.假定小物块与ab、bc面的动摩擦因数相等，(sin 370.6，cos 370.8)(1)求小物块与ab轨道的动摩擦因数；(2)为防止小物块在c点撞墙，求bc间距离的最小值；(3)满足(2)bc的长度，在墙的c点装一弹射装置(长度不计)给物块一初速度v0，要使小物块能返回到a点，求v0至少为多大2.如图所示，一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为r的半圆，ab为半圆的直径，o为圆心玻璃的折射率为n.一细束光线在o点左侧与o相距r处垂直于ab从下方入射光在真空中传播的速度为c.求此光线在玻璃砖中传播的时间3如图所示，电阻不计且足够长的u形金属框架放置在倾角37的绝缘斜面上，该装置处于垂直斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小b0.4 t质量m0.2 kg、电阻r0.3 的导体棒ab垂直放在框架上，与框架接触良好，从静止开始沿框架无摩擦地下滑框架的质量m0.4 kg、宽度l0.5 m，框架与斜面间的动摩擦因数0.7，与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)(1)若框架固定，求导体棒的最大速度vm；(2)若框架固定，导体棒从静止开始下滑6 m时速度v14 m/s，求此过程回路中产生的热量q及流过导体棒的电荷量q；(3)若框架不固定，求当框架刚开始运动时导体棒的速度大小v2.4如图所示，光滑水平面上有一质量m4.0 kg的平板车，车的上表面是一段长l1.5 m 的粗糙水平轨道，水平轨道左侧连一半径r0.25 m 的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在点o处相切现有一质量m1.0 kg的小物块(可视为质点)从平板车的右端以水平向左的初速度v0滑上平板车，小物块与水平轨道间的动摩擦因数0.5，小物块恰能到达圆弧轨道的最高点a.取g10 m/s2，求：(1)小物块滑上平板车的初速度v0的大小；(2)小物块与车最终相对静止时，它距点o的距离三、计算题专项练计算题专项练(一)1解析：(1)物块在ab面上的加速度大小为a1由xab4 m 得a12 m/s2由牛顿第二定律得ma1mgsin mgcos 得0.5.(2)物块在bc面上的加速度大小a2g5 m/s2 刚好不撞上c点，设bc的长度为xbc.得xbc1.6 mbc的长度至少为1.6 m.(3)要使滑块能到a点，则到达a点速度最小值为0，物块在ab轨道上滑的加速度为a3，由牛顿第二定律可得：mgsin mgcos ma3 得a310 m/s2，方向沿斜面向下由v2a3xab得vb4 m/s由vv2a2xbc得v04 m/s 则v0至少为4 m/s.答案：(1)0.5(2)1.6 m(3)4 m/s2解析：由全反射条件有sin ，设光线在距o点r的c点射入后，在上表面的入射角为，由几何关系和已知条件得60，光线在玻璃砖内会发生三次全反射，最后由g点射出，如图，由反射定律和几何关系得ogocr，由几何关系可知光线在玻璃砖内传播的路程为xrr3r，光线在玻璃砖内传播的速度为v，光线在玻璃砖内传播的时间为t，联立可得t.答案：3解析：(1)棒ab产生的电动势eblv回路中感应电流i棒ab所受的安培力fbil对棒ab，mgsin 37bilma当加速度a0时，速度最大，最大值vm9 m/s.(2)根据能量转化和守恒定律有mgxsin 37mv2q代入数据解得q5.6 jqtt代入数据得q4.0 c.(3)回路中感应电流i2框架上边所受安培力f2bi2l当框架刚开始运动时，对框架有mgsin 37bi2l(mm)gcos 37代入数据解得v27.2 m/s.答案：(1)9 m/s(2)5.6 j4.0 c(3)7.2 m/s4解析：(1)平板车和小物块组成的系统在水平方向上动量守恒，设小物块到达圆弧轨道最高点a时，二者的共同速度为v1由动量守恒定律得mv0(mm)v1由能量守恒定律得mv(mm)vmgrmgl解得v05 m/s.(2)设小物块最终与车相对静止时，二者的共同速度为v2，从小物块滑上平板车，到二者相对静止的过程中