高考物理二轮复习专题检测（二十五）题型技法——3步稳解物理计算题

1、专题检测（二十五） 题型技法3步稳解物理计算题1(2018届高三乐山六校联考)在短道速滑世锦赛女子500米决赛中，接连有选手意外摔倒，由于在短道速滑比赛中很难超越对手，因而在比赛开始阶段每个选手都要以最大的加速度加速，在过弯道前超越对手。为提高速滑成绩，选手在如下场地进行训练：赛道的直道长度为L30 m，弯道半径为R2.5 m。忽略冰面对选手的摩擦力，且冰面对人的弹力沿身体方向。在过弯道时，身体与冰面的夹角的最小值为45，直线加速过程视为匀加速过程，加速度a1 m/s2。若训练过程中选手没有减速过程，为保证速滑中不出现意外情况，选手在直道上速滑的最短时间为多少？(g取10 m/s2)解析：若选

2、手在直道上一直加速，选手能达到的最大速度为v1根据运动学公式有v122aL解得v1 m/s设选手过弯道时，允许的最大速度为v2此时选手过弯道时的向心力为F根据牛顿第二定律和圆周运动的知识有Fm解得v25 m/s由于v1v2，因而选手允许加速达到的最大速度为v2设选手在直道上加速的最大距离为x，根据运动学公式有v222ax设选手在直道上加速运动的时间为t1，匀速运动的时间为t2，则有v2at1，Lxv2t2选手在直道上运动的最短时间为tt1t2联立解得t8.5 s。答案：8.5 s2.为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为60，长为L12 m的倾斜轨道AB，通过

3、微小圆弧与长为L2 m的水平轨道BC相连，然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道，如图所示。现将一个小球从距A点高为h0.9 m的水平台面上以一定的初速度v0水平弹出，到A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下。已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为。g取10 m/s2，求：(1)小球初速度v0的大小；(2)小球到达C点时速度vC的大小；(3)要使小球不离开轨道，则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件。解析：(1)由平抛运动：vy22gh得vy m/s3 m/sA点tan 60得v0 m/s m/s。(2)从水平抛出到C点，由动能定理得：mg(hL1sin )mgL1cos mgL2mvC

4、2mv02得vC3 m/s。(3)小球恰好能过最高点时，mg由机械能守恒得mvC22mgR1mv2解得R11.08 m当小球刚能达到与圆心等高时mvC2mgR2解得R22.7 m当圆轨道与AB相切时R3BCtan 601.5 m即圆轨道的半径不能超过1.5 m综上所述，要使小球不离开轨道，R应该满足的条件是0R1.08 m。答案：(1) m/s(2)3 m/s(3)099%，解得d。答案：(1)(2)(3)d4如图所示，长l2 m的水平绝缘台面BC处于竖直向上的匀强电场中，a、b是两个形状相同的金属小滑块，b滑块的质量是a滑块质量的5倍，b滑块不带电，放在水平台面的右边缘C处，台面左端B平滑地

5、连接半径为R0.32 m的光滑半圆环AB，光滑半圆环处在匀强电场之外。已知a滑块带正电荷，与台面间的动摩擦因数为0.45。开始时给a滑块一个水平向右的初速度，大小为v010 m/s，滑块恰好能在台面上做匀速运动，之后与b滑块发生弹性正碰，碰后b滑块落到地面上。设碰撞时间极短，碰后总电荷量没有损失且平分，a滑块还在桌面上，且平台右端的电场足够宽，不计a、b间的库仑力。已知台面高度h0.5 m，g取10 m/s2，碰撞后a滑块恰好能通过圆环的最高点，求滑块b落地时的速度。解析：设滑块a的质量为m，滑块a恰能过A点时有mgm滑块a由B沿圆环运动到A，根据机械能守恒有mvB2mg2RmvA2vB 4

6、m/s设滑块a、b碰撞后的速度分别为va、vb，a碰撞前带电荷量为q，则a、b碰撞前有Eqmg，a、b碰撞后，总电荷量没有损失且平分，则Eqmg所以滑块a由C滑到B有mglmvB2mva2代入数据，求得va5 m/s规定向右为正方向，则滑块a、b碰撞时mv0mva5mvb代入数据得vb3 m/s碰撞后，滑块b做类平抛运动，等效重力加速度a0.9g落地时竖直方向的速度vy m/s3 m/s故落地时速度的大小为v 3 m/s速度方向与水平方向成45角。答案：3 m/s，方向与水平方向成45角5.在真空中，边长为3L的正方形区域ABCD分成相等的三部分，左右两侧为匀强磁场，中间区域为匀强电场，如图所

7、示，左侧磁场的磁感应强度大小为B1，方向垂直纸面向外；右侧磁场的磁感应强度大小为B2，方向垂直于纸面向里；中间区域电场方向与正方形区域的上下边界平行。一质量为m、电荷量为q的带电粒子从平行金属板的正极板开始由静止被加速，加速电压为U，加速后粒子从a点进入左侧磁场，又从距正方形上下边界等间距的b点沿与电场平行的方向进入中间区域的电场中，不计粒子重力。(1)求a点到A点的距离；(2)电场强度E的取值在什么范围内时粒子能从右侧磁场的上边缘CC1间离开？解析：(1)粒子在金属板间加速时，有qUmv2粒子在左侧磁场中运动时，如图所示，有qvB1m，sin a点到A点的距离xR1(1cos )联立解得xL。(2)如图所示，粒子在右侧磁场中以半径为Rn和R