《2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 600分沖刺 25分鐘快速訓(xùn)練4(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 600分沖刺 25分鐘快速訓(xùn)練4(含解析)(3頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、25分鐘快速訓(xùn)練(四)1我國(guó)自主研發(fā)的“智能公路”設(shè)計(jì)有普通通道和充電通道,充電通道可以在電動(dòng)汽車(chē)運(yùn)行的過(guò)程中給汽車(chē)充電。這種充電通道利用“太陽(yáng)一號(hào)”光伏路面發(fā)電,通過(guò)給邊長(zhǎng)L、間距也為L(zhǎng)的正方形充電線圈供電而產(chǎn)生豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向由傳感器控制自動(dòng)翻轉(zhuǎn),如圖(a)所示。固定在汽車(chē)底盤(pán)上的邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形電線圈通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流為汽車(chē)電池充電,受電線圈匝數(shù)n100,受電線圈電阻r1 ,當(dāng)汽車(chē)以規(guī)定速度v025 m/s運(yùn)動(dòng)時(shí),通過(guò)受電線圈的磁通量隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖(b)所示,充電電池的等效電阻為R19 求:(1)在磁通量變化的一個(gè)周期內(nèi),通過(guò)受電線圈的電荷量q;(2)汽車(chē)每運(yùn)動(dòng)1
2、 km電池獲得的電能E電。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析(1)由題圖(b)可知,受電線圈中磁通量均勻變化,產(chǎn)生恒定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),且感應(yīng)電流的方向不變,En100V120 V充電回路電流I一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)受電線圈的電荷量qIT由解得q6.0102 C(2)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)1 km的時(shí)間t時(shí)間t內(nèi)受電線圈產(chǎn)生的總電能E總IEt汽車(chē)電池獲得的電能E電E總聯(lián)立解得E電2.7104 J2如圖所示,長(zhǎng)木板A靜止放在水平地面上,其右端疊放著物塊B,左端恰好在O點(diǎn),水平地面以O(shè)點(diǎn)為界,左側(cè)光滑,右側(cè)粗糙。物塊C(可以看作質(zhì)點(diǎn))和物塊D之間夾著一根被壓縮的彈簧,并用細(xì)線鎖住,此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為8 J,兩者以共同的速度v
3、06 m/s向右運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻細(xì)線突然斷開(kāi),物塊C與彈簧分離后,撤去物塊D,物塊C與長(zhǎng)木板A碰撞并與之粘連(碰撞時(shí)間極短)。已知A、B、C、D的質(zhì)量均為m2 kg,木板A的長(zhǎng)度l6 m,A、C與粗糙地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,均為10.1,A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為20.2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g10 m/s2。(1)求物塊C和彈簧分離時(shí)物塊D的速度大??;(2)求最終物塊B離長(zhǎng)木板A左端的距離;(3)若物塊C與長(zhǎng)木板A碰撞的同時(shí),在長(zhǎng)木板A的右端施加一水平向右的恒力為F18 N,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后撤去,物塊B剛好不從長(zhǎng)木板的左端滑出,求恒力F作用的時(shí)間。解析(1)設(shè)物塊C與彈簧分離瞬間C
4、和D的速度分別為v1和v2,物塊C和D分離的過(guò)程中,C和D及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,動(dòng)量守恒,有2mv0mv1mv2Epmvmv2mv細(xì)線突然斷開(kāi)時(shí),彈簧對(duì)物塊C做正功,對(duì)物塊D做負(fù)功,則分離時(shí)v1v2,聯(lián)立解得v18 m/s,v24 m/s故物塊C和彈簧分離時(shí)物塊D的速度大小為v24 m/s(2)C與A碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒,有mv12mvA解得vA4 m/s此后,A、C合為一體向右做勻減速運(yùn)動(dòng),B向右做勻加速運(yùn)動(dòng),直至三者達(dá)到共同速度對(duì)A、C整體,13mg2mg2ma1,解得a12.5 m/s2對(duì)B,2mgma2,解得a22 m/s2A、C、B三者達(dá)到共同速度v的過(guò)程中,有vvAa1t0a2
5、t0xvAt0a1ta2t聯(lián)立得t0 s,x m經(jīng)分析,此后A、C、B三者以共同的速度向右做勻減速運(yùn)動(dòng)故最終物塊B離長(zhǎng)木板A左端的距離為xlx m(3)根據(jù)題意,物塊B最終剛好不從長(zhǎng)木板的左端滑出,即物塊B相對(duì)長(zhǎng)木板A滑動(dòng)距離為l時(shí)剛好達(dá)到共同速度。施加恒力F后,A、C向右做勻加速運(yùn)動(dòng),B也向右做勻加速運(yùn)動(dòng),B相對(duì)于A向左滑動(dòng),對(duì)A、C整體,F(xiàn)(13mg2mg)2ma3,解得a32 m/s2對(duì)B,2mgma4,解得a42 m/s2撤去恒力F后,A、C向右做勻減速運(yùn)動(dòng),B繼續(xù)向右做勻加速運(yùn)動(dòng),B對(duì)A、C整體,13mg2mg2ma5,解得a52.5 m/s2整個(gè)過(guò)程有vvAa3t1a5ta4(t1t)畫(huà)出A、C整體及B的vt圖象如圖所示結(jié)合圖象得lvAt1t聯(lián)立解得t1 s,t s故恒力F作用的時(shí)間為t1 s- 3 -