2024年高考物理一轮复习全真精准模拟第07周第二练大题特训含解析

PAGEPAGE3第七周其次练24．（14分）如图所示，两光滑平行金属导轨abcd、d'c'b'a'，aa'之间接一阻值为R的定值电阻，dd'之间处于断开状态，abb'a'部分为处于水平面内，且ab=bb'=b'a'=a'a=L，bcdb'c'(1)导体棒MN到达cc'前瞬间，电阻(2)导体棒MN从bb'到达cc(3)若导体棒MN到达cc'马上减速，到达dd'时合力恰好为零，求导体棒MN从【答案】（1）k2L4RR+r2（2）q=【解析】【详解】（1）因磁场B1随时间的变更规律为B1=ktabb'流过电阻R的电流I=电阻R消耗的功率P联立以上各式求得P（2）电阻R的电荷量q=I依据牛顿其次定律mg导体棒从MN从bb'到达c联立解得q=（3）依据（2）问，求得导体棒到达ccv=到达dd'时合力为0解得：v导体棒MN从cc'到达B从cc'到达ddqq联立以上式子，求得t=mR+rv-v'25．（18分）如图1所示是某游乐场的过山车，现将其简化为如图2所示的模型：倾角θ=37∘、长L=60cm的直轨道AB与半径R=10cm的光滑圆弧轨道BCDEF在B处平滑连接，C、F为圆轨道最低点，D点与圆心等高，E为圆轨道最高点；圆轨道在F点与水平轨道FG平滑连接整条轨道宽度不计。现将一质量m=50g的滑块(可视为质点)从A端由静止释放。已知滑块与AB段的动摩擦因数μ1=0.25，与FG段的动摩擦因数μ2(1)求滑块到达B点时的动能E1(2)求滑块到达E点时对轨道FG的压力FN(3)若要滑块能在水平轨道FG上停下，求FG长度的最小值x；(4)若变更释放滑块的位置，使滑块第一次运动到D点时速度刚好为零，求滑块从释放到它第5次返回轨道AB上离B点最远时，它在AB轨道上运动的总路程s。【答案】（1）0.12J；（2）1.7N；（3）0.48m；（4）0.73m【解析】【详解】（1）滑块由A点到达B点的过程中，重力做正功，摩擦力做负功，设B点速度为vB，且从A端由静止释放，依据动能定理可得：mgLE1由①②代入数据可解得：E1（2）滑块在BCDEF光滑圆弧轨道上做圆周运动，从B点到E点，设到达E点时速度为vE，依据-mg2R=1且由轨道对滑块的弹力N和重力供应向心力，则有：N+mg=mv依据牛顿第三定律，轨道对滑块的弹力N和滑块对轨道的压力FN是一对相互作用力，则有：F由③④⑤带入数据可解得：FN（3）在BCDEF圆弧轨道上只有重力做功，则从B点到F点，机械能守恒，则有：EF滑块在FG轨道上由于摩擦力的作用做匀减速运动，且最终停下，依据动能定理可得：-μ由⑥⑦代入数据可解得：x=0.48m（4）该变释放滑块的位置，设此时距离B点距离为s1，此时滑块到达D点时速度刚好为零，依据mgs设从D点第一次返回到AB轨道上离B点最远时到B点的距离为s2，依据mgR-μ设从CD轨道其次次返回到AB轨道上离B点最远时到B点的距离为s3，依据mgs设从CD轨道第三次返回到AB轨道上离B点最远时到B点的距离为s4，依据动能定理有：mg设从CD轨道第四次返回到AB轨道上离B点最远时到B点的距离为s5，依据动能定理有：mg设从CD轨道第五次返回到AB轨道上离B点最远时到B点的距离为s6，依据动能定理有：mg滑块从释放到它第