《2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 題型突破專練3：計(jì)算題押題突破練》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 題型突破專練3：計(jì)算題押題突破練（20頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、計(jì)算題押題突破練1直線運(yùn)動(dòng)(2019年遼寧沈陽(yáng)三模)在一段平直道路的路口，一輛貨車和一輛電動(dòng)自行車都停在停止線處綠燈亮起后兩車同時(shí)啟動(dòng)，已知貨車啟動(dòng)后能保持2.5 m/s2的加速度，一直達(dá)到該路段限制的最大速度25 m/s后保持勻速直線運(yùn)動(dòng)；電動(dòng)自行車啟動(dòng)后保持4 m/s2的加速度，一直達(dá)到該車的最大速度20 m/s后保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，則電動(dòng)自行車在多長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)領(lǐng)先貨車？【答案】15 s【解析】設(shè)貨車加速的時(shí)間為t1，加速度過(guò)程中的位移為x1，則t1，x1貨車開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)到追上電動(dòng)車的時(shí)間為t2，位移為x2，則x2v1t2設(shè)電動(dòng)車加速的時(shí)間為t3，加速過(guò)程中的位移為x3，則t3，x3電動(dòng)車

2、開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)到被貨車追上的時(shí)間為t4，位移為x4，則x4v2t4兩車運(yùn)動(dòng)的總位移相等，所用的總時(shí)間相等x1x2x3x4，tt1t2t3t4聯(lián)立解得t15 s.2帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(2019年河南鄭州二模)如圖所示，矩形區(qū)域abcdef分為兩個(gè)矩形區(qū)域，左側(cè)區(qū)域充滿勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向豎直向上，右側(cè)區(qū)域充滿勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外，be為其分界線，afL，ab0.75L，bcL.一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子(重力不計(jì))從a點(diǎn)沿ab方向以初速度v0射入電場(chǎng)，從be邊的中點(diǎn)g進(jìn)入磁場(chǎng)(已知sin 370.6，cos 370.8)(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。?2)若要求電子從cd邊射出

3、，求所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值Bm；(3)調(diào)節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，求cd邊上有電子射出部分的長(zhǎng)度【答案】(1)(2) (3)L【解析】(1)電子在電場(chǎng)中做類似平拋運(yùn)動(dòng)，有在豎直方向Lat2水平方向0.75Lv0t由牛頓第二定律有eEma聯(lián)立解得E.(2)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，速度方向與be邊夾角的正切值tan 0.75，解得37電子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為vv0設(shè)電子運(yùn)動(dòng)軌跡剛好與cd邊相切時(shí)，半徑最小為r1，軌跡如圖所示則由幾何關(guān)系知r1r1cos L解得r1L由洛倫茲力提供向心力evBm可得對(duì)應(yīng)的最大磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm.(3)設(shè)電子運(yùn)動(dòng)軌跡剛好與de邊相切時(shí)，半徑為r2，則r2r2sin 37解得r2又

4、r2cos L，故切點(diǎn)剛好為d點(diǎn)電子從cd邊射出的長(zhǎng)度為yr1sin 37.3動(dòng)量與能量(2019年四川成都模擬)如圖所示，水平傳送帶A、B兩輪間的距離L40 m，離地面的高度H3.2 m，傳送帶一直以恒定的速率v02 m/s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)完全一樣的滑塊P、Q由輕質(zhì)彈簧相連但不栓接，用一輕繩把兩滑塊拉至最近，使彈簧處于最大壓縮狀態(tài)繃緊，輕放在傳送帶的最左端開(kāi)始時(shí)P、Q一起從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，t13 s后輕繩突然斷開(kāi)，很短時(shí)間內(nèi)彈簧伸長(zhǎng)至本身的自然長(zhǎng)度(不考慮彈簧的長(zhǎng)度的影響)，此時(shí)滑塊Q的速度大小剛好是P的速度大小的兩倍且它們的運(yùn)動(dòng)方向相反，已知滑塊的質(zhì)量是m0.2 kg，滑塊與傳送帶之間的動(dòng)

5、摩擦因數(shù)是0.1，重力加速度g10 m/s2.(滑塊P、Q和輕質(zhì)彈簧都可看成質(zhì)點(diǎn)，取1.4)求：(1)彈簧處于最大壓縮狀態(tài)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能？(2)兩滑塊落地的時(shí)間差？(3)兩滑塊落地點(diǎn)間的距離？【答案】(1)7.2 J (2)7.8 s(3)43.84 m【解析】(1)滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的加速度大小ag1 m/s2滑塊從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到與傳送帶相對(duì)靜止所用的時(shí)間t0 s2 s這段時(shí)間內(nèi)滑塊的位移x0at2122 m2 mx14 m會(huì)從左端落下滑塊P滑到傳送帶左端時(shí)的速度vP m/s2 m/s運(yùn)動(dòng)時(shí)間t41.2 s兩滑塊落地的時(shí)間差tt2t3t47.8 s.(3)滑塊P離開(kāi)傳送帶做平拋運(yùn)動(dòng)的水平

6、距離x4vP2 m2.24 m滑塊Q離開(kāi)傳送帶做平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離x5v02 m1.6 m.兩滑動(dòng)落地點(diǎn)間的距離xx4Lx543.84 m.4電磁感應(yīng)的電路問(wèn)題(2019年四川瀘州模擬)如圖所示，電阻不計(jì)且足夠長(zhǎng)的U形金屬框架放置在傾角37的絕緣斜面上，該裝置處于垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0.4 T質(zhì)量m0.2 kg、電阻R0.3 的導(dǎo)體棒ab垂直放在框架上，與框架接觸良好，從靜止開(kāi)始沿框架無(wú)摩擦地下滑框架的質(zhì)量M0.4 kg、寬度l0.5 m，框架與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.7，與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8) (

7、1)若框架固定，求導(dǎo)體棒的最大速度vm; (2)若框架固定，導(dǎo)體棒從靜止開(kāi)始下滑6 m時(shí)速度v14 m/s，求此過(guò)程回路中產(chǎn)生的熱量Q及流過(guò)導(dǎo)體棒的電量q；(3)若框架不固定，求當(dāng)框架剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體棒的速度大小v2.【答案】(1)9 m/s(2)4 C(3)7.2 m/s【解析】(1)棒ab產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)EBlv回路中感應(yīng)電流I棒ab所受的安培力FBIl對(duì)棒ab：mgsin 37BIlma當(dāng)加速度時(shí)，最大速度vm9 m/s.(2)根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒有mgxsin 37mvQ解得Q5.6 Jqtt4 C.(3)回路中感應(yīng)電流I1框架上邊所受安培力F1BI1l對(duì)框架有Mgsin 37BI1l(mM

8、)gcos 37聯(lián)立解得v27.2 m/s.計(jì)算題押題突破練1直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律如圖所示，水平地面放置A和B兩個(gè)物塊，A的質(zhì)量m12 kg，B的質(zhì)量m21 kg，物塊A、B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5.現(xiàn)對(duì)物塊A施加一個(gè)與水平成37角的外力F，F(xiàn)10 N，使A由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)12 s物塊A剛好運(yùn)動(dòng)到物塊B處，A物塊與B物塊碰前瞬間撤掉外力F，A與B碰撞過(guò)程沒(méi)有能量損失，設(shè)碰撞時(shí)間很短，A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)計(jì)算A與B碰撞前瞬間A的速度大小；(2)若在B的正前方放置一個(gè)彈性擋板，物塊B與擋板碰撞時(shí)沒(méi)有能量損失，要保證物塊A和B能

9、發(fā)生第二次碰撞，彈性擋板距離物塊B的距離L不得超過(guò)多大？【答案】(1) 6 m/s(2) L不得超過(guò)3.4 m【解析】(1)設(shè)A與B碰前速度為v1，由牛頓第二定律得Fcos 37(m1gFsin 37)m1a解得a0.5 m/s2則速度v1at6 m/s.(2)AB相碰，碰后A的速度v1，B的速度v2由動(dòng)量守恒定律得m1v1m1v1m2v2由機(jī)械能守恒定律得m1vm1vm2v聯(lián)立解得v12 m/s、v28 m/s對(duì)A用動(dòng)能定理得m1gsA0m1v解得sA0.4 m對(duì)B用動(dòng)能定理得m2gsB0m2v解得sB6.4 m物塊A和B能發(fā)生第二次碰撞的條件是sAsB2L，解得L3.4 m即要保證物塊A和

10、B能發(fā)生第二次碰撞，彈性擋板距離物塊B的距離L不得超過(guò)3.4 m.2帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(2019年安徽合肥三模)如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy中，、象限內(nèi)有場(chǎng)強(qiáng)大小E103 V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向與x軸正方向成45角，、象限內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直坐標(biāo)平面向里現(xiàn)有一比荷為104 C/kg的帶負(fù)電粒子，以速度v02103 m/s由坐標(biāo)原點(diǎn)O垂直射入磁場(chǎng)，速度方向與y軸負(fù)方向成45角粒子重力不計(jì)，求：(1)粒子開(kāi)始在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；(2)粒子從開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到第二次剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程所用的時(shí)間；(3)粒子從第二次進(jìn)入磁場(chǎng)到第二次離開(kāi)磁場(chǎng)兩位置間的距離【答案】(1)0

11、.2 m(2)104s(3) m【解析】(1)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律qv0Bm解得r0.2 m.(2)如圖，粒子射出磁場(chǎng)與y軸夾角為45，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)270.粒子第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1T104s粒子進(jìn)入電場(chǎng)速度與電場(chǎng)方向垂直設(shè)粒子在電場(chǎng)中的時(shí)間為t2.加速度a電場(chǎng)中的位移偏轉(zhuǎn)角為45，有tan 45解得t24104s總時(shí)間tt1t2104 s.(3)如圖所示，粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)粒子的速度偏轉(zhuǎn)角為，粒子第二次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v，與y軸負(fù)方向的夾角為，則有tan 2tan 452由圖有45vv0根據(jù)牛頓第二定律qvBm則R m粒子第二次進(jìn)、出磁場(chǎng)處兩

12、點(diǎn)間的距離L2Rsin 2Rsin(45) 解得L m.3功和能(2019年河南鄭州二模)如圖所示，傳送帶水平部分的長(zhǎng)度l4.5 m，在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下勻速運(yùn)行質(zhì)量M0.49 kg的木塊(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止在傳送帶左端的光滑平臺(tái)上質(zhì)量為m10 g的子彈以v050 m/s的速度水平向右打入木塊并留在其中，之后木塊滑到傳送帶上，最后從右輪軸正上方的P點(diǎn)離開(kāi)傳送帶做平拋運(yùn)動(dòng)，正好落入車廂中心點(diǎn)Q.已知木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，P點(diǎn)與車底板間的豎直記度H1.8 m，與車廂底板中心點(diǎn)Q的水平距離x1.2 m，取g10 m/s2，求：(1)木塊從傳送帶左端到達(dá)右端的時(shí)間；(2)由于傳送木塊，電動(dòng)機(jī)多消耗

13、的電能【答案】(1)2.3 s (2)1 J【解析】(1)傳送帶的速度等于木塊運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，得xvt豎直方向Hgt2解得拋出速度v2 m/s子彈打入木塊過(guò)程，由動(dòng)量守恒定律得mv0(Mm)v1木塊沿傳送帶加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得(Mm)g(Mm)a加速至v的位移x10.3 m4.5 m加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t10.2 s之后隨傳送帶向右勻速運(yùn)動(dòng)，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t22.1 s木塊從傳送帶左端到達(dá)右端的時(shí)間tt1t22.3 s.(2)根據(jù)功能關(guān)系，電動(dòng)機(jī)多做的功等于該過(guò)程煤塊動(dòng)能的增量Ek與煤塊與皮帶由于摩擦生熱而產(chǎn)生的內(nèi)能Q之和，即EEkQ其中Ek(mM)v2(mM)v解得Ek0.75 J產(chǎn)生的

14、熱量Qmg(x帶x塊)mgx0.25 J聯(lián)立可得EEkQ1 J.4電磁感應(yīng)的能量問(wèn)題(2019年云南昆明質(zhì)檢)如圖，足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌彎折成圖示的形狀，分為、三個(gè)區(qū)域區(qū)域?qū)к壟c水平面的夾角37，存在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域?qū)к壦?，長(zhǎng)度x0.8 m，無(wú)磁場(chǎng)；區(qū)域?qū)к壟c水平面夾角53，存在與導(dǎo)軌平面平行的勻強(qiáng)磁場(chǎng)金屬細(xì)桿a在區(qū)域內(nèi)沿導(dǎo)軌以速度v0勻速向下滑動(dòng)，當(dāng)a桿滑至距水平導(dǎo)軌高度為h10.6 m時(shí)，金屬細(xì)桿b在區(qū)域從距水平導(dǎo)軌高度為h21.6 m處由靜止釋放，進(jìn)入水平導(dǎo)軌與金屬桿a發(fā)生碰撞，碰撞后兩根金屬細(xì)桿粘合在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)已知a、b桿的質(zhì)量均為m0.1 kg，電阻均為R0.1 ，

15、與導(dǎo)軌各部分的滑動(dòng)摩擦因數(shù)均為05，導(dǎo)軌間距l(xiāng)02 m，、區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B1 T不考慮導(dǎo)軌的電阻，傾斜導(dǎo)軌與水平導(dǎo)軌平滑連接，整個(gè)過(guò)程中桿與導(dǎo)軌接觸良好且垂直，sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2.求：(1)金屬細(xì)桿a的初始速度v0的大??；(2)金屬細(xì)桿a、b碰撞后速度的大?。?3)a、b桿最終的位置【答案】(1)1 m/s(2)1.5 m/s(3)距底端0.025 m【解析】(1)金屬桿a沿導(dǎo)軌勻速下滑，對(duì)金屬桿a受力分析如圖所示根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得EBlv0根據(jù)閉合電路的歐姆定律得I安培力F安aBIl根據(jù)平衡條件得FNamgcos 37F安aFf1mgs

16、in 37且Ff1FNa聯(lián)立解得v01 m/s.(2)金屬桿a沿導(dǎo)軌勻速下滑的位移為sa1 m金屬桿a勻速下滑到底端的時(shí)間為ta1 s金屬桿b沿導(dǎo)軌做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)，對(duì)金屬桿b受力分析如圖所示根據(jù)平衡條件得FNbmgcos 53F安b根據(jù)牛頓第二定律得mgsin 57Ff2mab且安培力F安bBIL，F(xiàn)f2FNb聯(lián)立解得ab4 m/s2金屬桿b沿導(dǎo)軌下滑的位移為sb2 m設(shè)金屬桿b沿導(dǎo)軌勻加速下滑到底端的時(shí)間為t0，速度為vb.則有sbabt，vbabtb代入數(shù)據(jù)解得tb1 s，vb4 m/s因tatb1 s，故a、b同進(jìn)進(jìn)入?yún)^(qū)域，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為ag5 m/s2設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)

17、間t桿a速度剛好為va0，此時(shí)桿a的位移為xa，桿b的速度大小為vb，位移為xb根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得vavbat解得t0.2 sx0v0tat20.1 m，vbvbat3 m/sxbt0.7 m則xaxb0.8 m通過(guò)以上分析：桿a速度va0時(shí)，金屬桿a、b相遇發(fā)生碰撞，碰撞過(guò)程中a、b桿系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)碰撞結(jié)束瞬間的速度大小為v1，則有mvb2mv1解得v11.5 m/s.(3)碰撞后a、b桿合為一體，向左減速，沖上區(qū)域，設(shè)到最高點(diǎn)的高度為h由動(dòng)能定理得(2m)gxa(2m)gcos 372mgh0(2m)v隨后a、b桿沿區(qū)域的導(dǎo)軌勻加速下滑，到達(dá)底端再沿區(qū)域向右勻減速滑至停止，設(shè)停止時(shí)距區(qū)域底

18、端的距離為x.由動(dòng)能定理得2mgh(2m)gcos 37(2m)gx0聯(lián)立解得x0.025 m因x0.025 mx，則a、b桿最終停在距區(qū)域底端0.025 m處計(jì)算題押題突破練1曲線運(yùn)動(dòng)(2019年云南昆明模擬)有一如圖所示的裝置，輕繩上端系在豎直桿的頂端O點(diǎn)，下端P連接一個(gè)小球(小球可視為質(zhì)點(diǎn))，輕彈簧一端通過(guò)鉸鏈固定在桿的A點(diǎn)，另一端連接在P點(diǎn)，整個(gè)裝置可以在外部驅(qū)動(dòng)下繞OA軸旋轉(zhuǎn)剛開(kāi)始時(shí)，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧處于水平方向現(xiàn)在讓桿從靜止開(kāi)始緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)過(guò)程中，繩子一直處于拉伸狀態(tài)，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦和空氣阻力已知：OA4 m，OP5 m，小球質(zhì)量m1 kg，彈簧

19、原長(zhǎng)l5 m，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)彈簧的勁度系數(shù)k；(2)當(dāng)彈簧彈力為零時(shí)，整個(gè)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度.【答案】(1)3.75 N/m(2) rad/s【解析】(1)開(kāi)始整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，如圖所示：根據(jù)平衡條件得F彈k(1)，聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得k3.75 N/m.(2)當(dāng)彈簧彈力為零時(shí)，小球上移至位置P，繞中點(diǎn)C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受力分析如圖所示由圖可得，軌道半徑為r，tan ，其中5 m，2 m根據(jù)牛頓第二定律得mgtan m2r聯(lián)立解得 rad/s.2帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)如圖所示，有一對(duì)平行金屬板，板間加有恒定電壓；兩板間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

20、B0，方向垂直于紙面向里金屬板右下方以MN、PQ為上、下邊界，MP為左邊界的區(qū)域內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度為d，MN與下極板等高，MP與金屬板右端在同一豎直線上一電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子，以初速度v0沿平行于金屬板面、垂直于板間磁場(chǎng)的方向從A點(diǎn)射入金屬板間，不計(jì)離子的重力，(1)已知離子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求金屬板間電場(chǎng)強(qiáng)度的大??；(2)若撤去板間磁場(chǎng)B0，已知離子恰好從下極板的右側(cè)邊緣射出電場(chǎng)，方向與水平方向成30角，求A點(diǎn)離下極板的高度；(3)在(2)的情形中，為了使離子進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)后從邊界MP的P點(diǎn)射出，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)為多大？【答案】(1)v0B0(2)(3)【解

21、析】 (1)設(shè)板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，離子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到的電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，有qEqv0B0解得Ev0B0.(2)設(shè)A點(diǎn)離下極板的高度為h，離子射出電場(chǎng)時(shí)的速度為v，根據(jù)動(dòng)能定理，得qEhmv2mv離子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，有v解得h.(3)設(shè)離子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，根據(jù)牛頓第二定律，得qvBm由幾何關(guān)系得drcos 30解得B.3動(dòng)量與能量 (2019年吉林長(zhǎng)春二模)如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)兩物體A、B質(zhì)量均為m10 kg，它們之間用可遙控引爆的粘性炸藥粘連在一起，現(xiàn)使兩物體從光滑曲面(末端切線水平)上高度H0.8 m處由靜止釋放，到達(dá)底端時(shí)進(jìn)入水平傳送

22、帶，隨即撤掉光滑曲面，傳送帶勻速向左傳動(dòng)，速率為v03 m/s.已知兩物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.1，g10 m/s2，按要求回到下列問(wèn)題：(1)若兩物體從傳送帶右端滑出，求皮帶輪間的距離s需滿足的條件；(2)若皮帶輪間的距離足夠大，求從兩物體滑上離開(kāi)傳送帶的整個(gè)過(guò)程中，由于兩物體和傳送帶間的摩擦產(chǎn)生的熱量Q；(3)若兩皮帶輪半徑r10 cm，間距為13.5 m當(dāng)兩物體滑上皮帶后經(jīng)過(guò)2 s的那一時(shí)刻，用遙控器引爆粘性炸藥，此后兩物體分離，物體B恰好從傳送帶右端平拋飛出若爆炸所用時(shí)間極短，可忽略不計(jì)，爆炸所釋放的化學(xué)能80%轉(zhuǎn)化為兩物體的機(jī)械能，求爆炸所釋放的化學(xué)能E.【答案】(1)小于8

23、 m(2)490 J(3)40 J【解析】 (1)AB下滑到皮帶上的速度為v，由機(jī)械能守恒定律2mgH2mv2解得v4 m/s設(shè)皮帶輪間的距離最小值為 s0s08 m即皮帶輪間的距離需滿足的條件s8 m.(2)物體向右減速到零的時(shí)間為t1，物體向左加速到與皮帶達(dá)到共速的時(shí)間為t2，則t14 s，t23 s物體向右減速到零的時(shí)間內(nèi)相對(duì)皮帶滑行的距離為s1，物體向左加速到與皮帶達(dá)到同速的時(shí)間內(nèi)相對(duì)皮帶滑行的距離為s2，則s1t120 m，s2t24.5 m則從兩物體滑上到離開(kāi)傳送帶的整個(gè)過(guò)程中，由于兩物體和傳送帶間的摩擦產(chǎn)生了熱量Q2mg(s1s2)490 J.(3)兩物體滑上皮帶后經(jīng)過(guò)2 s的那

24、一時(shí)刻的速度為v1，滑行的距離為x，則 v1vgt2 m/sxt6 m物體B恰好從傳送帶右端平拋飛出，則物體B對(duì)應(yīng)的速度mgm，解得v1 m/s炸藥爆炸后瞬間物體AB對(duì)應(yīng)的速度分別為vA、vB，則135x，解得vB4 m/s根據(jù)動(dòng)量守恒定律2mv1mvAmvB，解得vA0爆炸后物體AB所獲得的機(jī)械能為EE2mvmvmv解得E40 J爆炸所釋放的化學(xué)能E50 J.4電磁感應(yīng)與力學(xué)綜合(2019年安徽江淮十校聯(lián)考)如圖所示，MN、PQ為兩條平行的光滑金屬直軌道，導(dǎo)軌平面與水平面成30，M、P之間接有電阻箱R，導(dǎo)軌所在空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.質(zhì)量為m的金屬桿ab水

25、平放置在軌道上，其接入電路的電阻值為r，現(xiàn)從靜止釋放金屬桿ab，測(cè)得最后的最大速度為v1，已知軌道間距為L(zhǎng)，重力加速度取g，軌道足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)求：(1)電阻箱接入電路的電阻多大？(2)若當(dāng)金屬棒下滑的距離為s時(shí)，金屬棒的加速度大小為a，則此時(shí)金屬棒運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少？(3)當(dāng)金屬棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，將電阻箱的電阻瞬間增大為r，此后金屬棒再向下滑動(dòng)d的距離時(shí)，導(dǎo)體棒再次達(dá)到最大速度，求下滑d的距離過(guò)程中，回路中產(chǎn)生的焦耳熱【答案】(1)r(2)(3)mgdmv【解析】(1)設(shè)電阻箱接入電路的電阻為R1，當(dāng)金屬桿以最大速度下滑時(shí)，mgsin BILIEBLv1解得R1r.(2)設(shè)金屬棒下滑的距離為

26、s時(shí)，金屬棒的速度為v2，則mgsin ma解得v2v1根據(jù)動(dòng)量定理：tmv整體過(guò)程中：mgsin tvtmv有mgtsmv2解得t.(3)當(dāng)電阻箱的電阻瞬間增大為r后，電路中電流減小，導(dǎo)體棒向下做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度再次增大為最大速度時(shí)，mgsin 解得v3v1根據(jù)能量守恒可得此過(guò)程中回路總產(chǎn)生的總的焦耳熱Qmgdsin mgdmv.計(jì)算題押題突破練1勻變速直線運(yùn)動(dòng)(2019年豫北豫南名校聯(lián)考)如圖所示，某“闖關(guān)游戲”的筆直通道上每隔L8 m設(shè)有一個(gè)關(guān)卡，各關(guān)卡同步改行和關(guān)閉，放行和關(guān)閉的時(shí)間分別為6 s和4 s關(guān)卡剛放行時(shí)，一同學(xué)立即在關(guān)卡1處以加速度1 m/s2由靜止開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速

27、度2 m/s之后勻速運(yùn)動(dòng)，求：(1)該同學(xué)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到達(dá)關(guān)卡2的時(shí)間；(2)最先擋住他前進(jìn)的關(guān)卡是哪一關(guān)卡【答案】(1)5 s(2)最先擋住他前進(jìn)的是關(guān)卡3【解析】(1)由題意知，該同學(xué)先加速后勻速，最大速度v2 m/s根據(jù)vat1可得加速的時(shí)間為t12 s加速的位移為xat2 m從開(kāi)始到達(dá)關(guān)卡2的時(shí)間為t2t15 s.(2)t26 s所以可以通過(guò)關(guān)卡2繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，從關(guān)卡2到達(dá)關(guān)卡3的時(shí)間為t34 s從開(kāi)始到達(dá)關(guān)卡3的總時(shí)間為t(54) s9 s關(guān)卡放行和關(guān)閉的時(shí)間分別為6 s和4 s，由于6964此時(shí)關(guān)卡3是關(guān)閉的，所以最先擋住他前進(jìn)的是關(guān)卡3.2帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)如圖所示的直角坐標(biāo)系x

28、Oy中，在第一象限和第四象限分別存在垂直紙面向外和向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，PQ是磁場(chǎng)的右邊界，磁場(chǎng)的上下區(qū)域足夠大，在第二象限存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子從x軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于x軸沿y軸正方向射入電場(chǎng)中，粒子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從y軸上的N點(diǎn)進(jìn)入第一象限，帶電粒子剛好不從y軸負(fù)半軸離開(kāi)第四象限，最后垂直磁場(chǎng)右邊界PQ離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域，已知M點(diǎn)距離原點(diǎn)O的距離為l，N點(diǎn)距離原點(diǎn)O的距離為l，第一象限的磁感應(yīng)強(qiáng)度滿足B，不計(jì)帶電粒子的重力，求：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為多大？(2)第四象限內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大？(3)若帶電粒子從進(jìn)入磁場(chǎng)到垂直磁場(chǎng)右邊界離開(kāi)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的

29、總時(shí)間是多少？【答案】(1)(2)(3)(n0,1,2，3)【解析】(1)設(shè)帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度為a根據(jù)牛頓第二定律得qEma粒子沿y軸方向lv0t粒子沿x軸方向lat2解得E.(2)粒子沿x軸方向勻加速運(yùn)動(dòng)，速度v1atv0進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)與y軸正向夾角tan 解得60進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度大小為v2v0其運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖所示在第一象限由洛倫茲力提供向心力得qvBm解得 R1l由幾何知識(shí)可得粒子第一次到達(dá)x軸時(shí)過(guò)A點(diǎn)，因ON滿足ON2Rcos 30，所以NA為直徑帶電粒子剛好不從y軸負(fù)半軸離開(kāi)第四象限，滿足(2R1R2)sin 30R2，解得R22l根據(jù)qvBm，解得 B2.(3)帶電粒子到達(dá)D點(diǎn)時(shí)

30、，因?yàn)镈CR1sin 30DHR2R2sin 30lF點(diǎn)在H點(diǎn)的左側(cè)，帶電粒子不可能從第一象限垂直磁場(chǎng)邊界離開(kāi)磁場(chǎng)帶電粒子在第一象限運(yùn)動(dòng)周期T1帶電粒子在第四象限運(yùn)動(dòng)周期 T2帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間滿足tn(T1T2)解得t(n0,1,2,3)3機(jī)械能守恒 動(dòng)能定理(2019年福建漳州模擬)如圖，傾角 37的光滑且足夠長(zhǎng)的斜面固定在水平面上，在斜面頂端固定一個(gè)輪半徑和質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪D，質(zhì)量均為m1 kg 的物體A和B用一勁度系數(shù)k240 N/m 的輕彈簧連接，物體 B 被位于斜面底端且垂直于斜面的擋板 P 擋住用一不可伸長(zhǎng)的輕繩使物體 A 跨過(guò)定滑輪與小環(huán)C連接，輕彈簧和定滑輪右側(cè)的繩

31、均與斜面平行，小環(huán)C穿過(guò)豎直固定的光滑均勻細(xì)桿當(dāng)環(huán)C位于Q處時(shí)整個(gè)系統(tǒng)靜止，此時(shí)繩與細(xì)桿的夾角53，且物體 B 對(duì)擋板 P 的壓力恰好為零已知sin 370.6，cos 370.8，g 取10 m/s2.求：(1)當(dāng)環(huán)C位于Q處時(shí)繩子的拉力T和小環(huán)C的質(zhì)量M；(2)現(xiàn)讓環(huán) C從位置 R由靜止釋放，位置R與位置Q關(guān)于位置 S 對(duì)稱，圖中SD水平且長(zhǎng)度為 d0.2 m，求：小環(huán)C運(yùn)動(dòng)到位置Q的速率 v；小環(huán)C從位置R運(yùn)動(dòng)到位置S的過(guò)程中輕繩對(duì)環(huán)做的功WT.【答案】(1)12 N0.72 kg(2)m/s0.3 J【解析】(1)先以AB組成的整體為研究對(duì)象，AB系統(tǒng)受到重力、支持力和繩子的拉力處于平

32、衡狀態(tài)根據(jù)平衡條件得繩子的拉力為T(mén)2mgsin 解得T12 N以C為研究對(duì)象，其受力分析，如圖根據(jù)平衡條件得Tcos 53Mg解得M0.72 kg.(2)環(huán)從位置R運(yùn)動(dòng)到Q位置的過(guò)程中，對(duì)小環(huán)C、彈簧和A組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒M(2dcot )Mv2mv其中vAvcos 兩式聯(lián)立可得v2 m/s.由題意，開(kāi)始時(shí)B恰好對(duì)擋板沒(méi)有壓力，所以B受到重力、支持力和彈簧的拉力，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)對(duì)B受力分析，則有kx1mgsin 解得彈簧的伸長(zhǎng)量x10.025 mR到S時(shí)，A下降的距離為xAd0.05 m此時(shí)彈簧的壓縮量x2xAx10.025 m由速度分解可知此時(shí)A的速度為零，從R運(yùn)動(dòng)到S的過(guò)程中，初末態(tài)的

33、彈性勢(shì)能相等對(duì)于小環(huán)C、彈簧和A組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒有Mgdcot mgxAsin Ek解得Ek1.38 J從位置R運(yùn)動(dòng)到位置S的過(guò)程中，對(duì)小環(huán)C由動(dòng)能定理可知WTMgdcot Ek解得WT0.3 J.4電磁感應(yīng)與功能關(guān)系(2019年安徽聯(lián)盟開(kāi)年考)如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN固定在光滑絕緣水平面上，導(dǎo)軌左端連接有阻值為R的定值電阻，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界ab、cd均垂直于導(dǎo)軌，且間距為s，e、f分別為ac、bd的中點(diǎn)，將一長(zhǎng)度為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、阻值也為R的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置在ab左側(cè)s處，現(xiàn)給金屬棒施加一個(gè)大小為F、方向水平向右的恒力，使金屬

34、棒從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，金屬棒向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌接觸良好當(dāng)金屬棒運(yùn)動(dòng)到ef位置時(shí)，加速度剛好為零，不計(jì)其他電阻求：(1)金屬棒運(yùn)動(dòng)到ef位置時(shí)的速度大??；(2)金屬棒從初位置運(yùn)動(dòng)到ef位置，通過(guò)金屬棒的電量；(3)金屬棒從初位置運(yùn)動(dòng)到ef位置，定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱【答案】(1)(2)(3)Fs【解析】(1)設(shè)金屬棒運(yùn)動(dòng)到與ef重合時(shí)速度為v，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBLv電路中電流I由于加速度剛好為零，則FBIL求得v.(2)通過(guò)金屬棒截面的電量qt求得q.(3)設(shè)定值電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，由于金屬棒的電阻也為R，因此整個(gè)電路中產(chǎn)生的總的焦耳熱為2Q.金屬棒從靜止運(yùn)動(dòng)到ef位置的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有WFW安mv2根據(jù)功能關(guān)系有W安2Q拉力F做的功WFFs求得QFs.- 20 -