2022高考物理總復(fù)習(xí) 計算題增分練（三）1(2018·河南省濮陽市高三三模)如右圖所示一木板放置在光滑的水平桌面上，A、B兩個小物體通過不可伸長的輕繩相連，細(xì)繩平行于地面，且跨過輕滑輪，A物體放置在木板的最左端已知木板的質(zhì)量m120.0 kg，物體A的質(zhì)量m24.0 kg，物體B的質(zhì)量m31.0 kg，物體A與木板間的動摩擦因數(shù)0.5，木板長L2 m木板與物體A之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10 m/s2.不計滑輪摩擦(1)為了使物體A隨著木板一起向左運動，現(xiàn)對木板施加水平向左的力F，求力F的最大值；(2)若開始時不施加力F，在A、B、木板靜止時，用向左的水平力擊打木板一下，使木板、A向左運動，物體B上升當(dāng)物體B上升hB1.0 m(物體B未碰觸滑輪)時，物體A剛好到達(dá)木板最右端求最初擊打木板的沖量I.解析：(1)設(shè)A、B、木板一起運動的加速度大小為a，物體B受兩力：重力mg、繩拉力T，由根據(jù)牛頓第二定律有：Tm3gm3a物體A水平方向受兩力：木板的摩擦力f、繩拉力T，根據(jù)牛頓第二定律有：fTm2a木板水平方向受兩力：外力F、A的摩擦力f，根據(jù)牛頓第二定律有：Ffm1a聯(lián)立得：Fm3g(m1m2m3)afm3g(m2m3)a從顯然看出，F(xiàn)越大，a、f越大，當(dāng)：fm2g代入數(shù)據(jù)，解得F的最大值為：F60 N，a2.0 m/s2(2)打擊木板后，物體A、B在木板的最大靜摩擦力作用下，以加速度a2.0 m/s2加速運動，當(dāng)物體B上升高度hB1.0 m時，有：hBat2木板向左運動的位移為：xLhB木板在A的摩擦力作用下，做減速運動的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律有：m2gm1a設(shè)打擊木板后的瞬間，木板的速度為v0，則：xv0tat2代入數(shù)據(jù)，解得：v03.5 m/s根據(jù)動量定理得最初擊打木板的沖量為：Imv070 N·s答案：(1)60 N(2)70 N·s2如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)存在與x軸正方向成45°角的勻強(qiáng)電場，第二象限內(nèi)存在與第一象限方向相反的勻強(qiáng)電場，兩電場的場強(qiáng)大小相等x軸下方區(qū)域和區(qū)域內(nèi)分別存在磁感應(yīng)強(qiáng)度不同的、方向垂直紙面向外的足夠大勻強(qiáng)磁場，兩磁場的分界線與x軸平行，區(qū)域中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在分界線上有一絕緣彈性擋板，擋板關(guān)于y軸對稱現(xiàn)在P(0，y0)點由靜止釋放一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子(不計粒子重力)，粒子立即進(jìn)入第一象限運動，以速度v穿過x軸后，依次進(jìn)入?yún)^(qū)域和區(qū)域磁場，已知粒子從區(qū)域進(jìn)入?yún)^(qū)域時，速度方向垂直擋板緊貼擋板的右側(cè)邊緣，在與擋板進(jìn)行碰撞時粒子的電荷量和能量均無變化，且與擋板的中央發(fā)生過碰撞求(1)電場強(qiáng)度E的大小；(2)區(qū)域中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小；(3)粒子再次回到y(tǒng)軸時的位置坐標(biāo)和此時粒子速度方向解析：(1)粒子在第一象限運動，根據(jù)動能定理得：Eq·y0mv2解得：E.(2)如圖所示，粒子在區(qū)域內(nèi)做圓周運動的半徑為R1，則有：qvBm由幾何知識可知：LACR1(1cos 45°)由題意可知擋板長度L2(y0LAC)設(shè)區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，粒子在區(qū)域內(nèi)做圓周運動的半徑為R2，則有：qvB0m由題意可知擋板長度L2R2·2n(n1，2，3)由以上各式可得：B0(n1，2，3)(3)由對稱性可知，粒子第二次通過x軸時D點距離坐標(biāo)原點O的距離為y0，進(jìn)入第二象限后粒子做類平拋運動，設(shè)粒子再次回到y(tǒng)軸時的位置坐標(biāo)Q(0，y)根據(jù)類平拋運動規(guī)律有：(yy0)cos 45°··t2，y0(yy0)sin 45°vt將E代入可得：y3y0所以粒子再次回到y(tǒng)軸時的位置坐標(biāo)Q(0，3y0)設(shè)粒子再次回到y(tǒng)軸時沿電場方向的分速度大小為vE，根據(jù)運動的分解可得v2×2y0cos 45°v2，所以vEv.根據(jù)運動的合成知粒子此時的合速度方向沿y軸正方向答案：(1)(2)(n1，2，3)(3)(0，3y0)，與y軸的夾角為零