(京津瓊)2022高考物理總復(fù)習(xí) 專用優(yōu)編提分練:計(jì)算題專練(五)

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1、(京津瓊)2022高考物理總復(fù)習(xí) 專用優(yōu)編提分練:計(jì)算題專練(五) 1.如圖1所示,質(zhì)量M=8 kg的小車放在光滑的水平面上,在小車左端加一水平推力F=8 N,當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到3 m/s時(shí),在小車前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)、質(zhì)量為m=2 kg的小物塊,物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,小車足夠長(zhǎng).取g=10 m/s2,求: 圖1 (1)小物塊放上后,小物塊及小車的加速度大??; (2)從小物塊放上小車開(kāi)始,在3 s內(nèi)小物塊通過(guò)的位移大?。? 答案 (1)2 m/s2 0.5 m/s2 (2)8.4 m 解析 (1)對(duì)小車和小物塊受力分析,由牛頓第二定律可得,小物塊的加速度

2、為:am=μg=2 m/s2 小車的加速度為:aM==0.5 m/s2 (2)從小物塊放上小車開(kāi)始,經(jīng)時(shí)間t,二者達(dá)到共同速度v同,由amt=v0+aMt, 得t=2 s<3 s,v同=amt=2×2 m/s=4 m/s 在開(kāi)始2 s內(nèi),小物塊通過(guò)的位移為: x1=amt2=×2×22 m=4 m 在接下來(lái)的t′=1 s內(nèi)小物塊與小車相對(duì)靜止,一起做勻加速運(yùn)動(dòng),加速度為:a== m/s2=0.8 m/s2 小物塊的位移為:x2=v同t′+at′2=4.4 m 通過(guò)的總位移為:x=x1+x2=4 m+4.4 m=8.4 m. 2.如圖2所示,足夠長(zhǎng)的水平軌道左側(cè)b1b2-c1c

3、2部分軌道間距為2L,右側(cè)c1c2-d1d2部分的軌道間距為L(zhǎng),曲線軌道與水平軌道相切于b1b2,所有軌道均光滑且電阻不計(jì).在水平軌道內(nèi)有斜向下與豎直方向成θ=37°的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.1 T.質(zhì)量為M=0.2 kg的金屬棒B垂直于導(dǎo)軌靜止放置在右側(cè)窄軌道上,質(zhì)量為m=0.1 kg的導(dǎo)體棒A自曲線軌道上a1a2處由靜止釋放,兩金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終相互平行且與導(dǎo)軌保持良好接觸,A棒總在寬軌上運(yùn)動(dòng),B棒總在窄軌上運(yùn)動(dòng).已知:兩金屬棒接入電路的有效電阻均為R=0.2 Ω,h=0.2 m,L=0.2 m,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取g=10 m/s2,求:

4、 圖2 (1)金屬棒A滑到b1b2處時(shí)的速度大??; (2)金屬棒B勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小; (3)在兩棒整個(gè)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)金屬棒A某橫截面的電荷量; (4)在兩棒整個(gè)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒A、B在水平導(dǎo)軌間掃過(guò)的面積之差. 答案 (1)2 m/s (2)0.44 m/s (3)5.56 C (4)27.78 m2 解析 (1)A棒在曲線軌道上下滑,由機(jī)械能守恒定律得:mgh=mv02 得:v0==2 m/s (2)選取水平向右為正方向,對(duì)A、B利用動(dòng)量定理可得: 對(duì)B:FB安cos θ·t=MvB 對(duì)A:-FA安cos θ·t=mvA-mv0 其中FA安=2FB安 聯(lián)立上式可得:mv0-mvA=2MvB 兩棒最后勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中無(wú)電流: 有BLvB=2BLvA,得vB=2vA 聯(lián)立解得:vB=v0≈0.44 m/s (3)在B加速過(guò)程中:Σ(Bcos θ)iLΔt=MvB-0 q=Σit 解得:q= C≈5.56 C (4)據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有:= 其中磁通量變化量:ΔΦ=BΔScos θ 電路中的平均電流:= 通過(guò)截面的電荷量:q=Δt 得:ΔS== m2≈27.78 m2.

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