2019届高考物理二轮复习 计算题综合练1-4 (共4份打包)

第三部分　高考题型专项练 专项训练三　4个计算题综合专项训练 计算题综合练(一) 24．(12分)倾角θ＝37°的斜面与水平面如图所示平滑相接，A、B两完全相同的物块静置于斜面上，两物块相距s1＝4 m，B距斜面底端P点的距离s2＝3 m，物块与斜面及水平面的动摩擦因数均为μ＝0.5.现由静止释放物块A后1 s再释放物块B.设A、B碰撞的时间极短，碰后就粘连在一起运动．取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10 m/s2，试求： (1)B物块释放后多长时间，A、B两物块发生碰撞； (2)A、B最后停在距斜面底端P点多远处． 解析：(1)设A、B物块的质量均为m，加速下滑时的加速度为a，A、B在斜面上时的受力情况如图所示，由牛顿第二定律得 mgsin37°－Ff＝ma Ff＝μmgcos37° 解得a＝2 m/s2 设B物块释放后，经过时间t，A追上B与其在斜面上相碰，由两者的位移关系得 at2＋s1a(t＋1)2＝ 解得t＝1.5 s. 在1.5 s内，B下滑的位移 sB＝×2×1.52 m＝2.25 m<s2at2＝ 可知A、B确实在斜面上发生碰撞． (2)两物块碰前A的速度 vA＝a(t＋1)＝2×(1.5＋1) m/s＝5 m/s 碰前B的速度vB＝at＝2×1.5 m/s＝3 m/s 由于碰撞时间极短，设碰后两者的共同速度为v，则由动量守恒定律得 mvA＋mvB＝2mv 解得v＝4 m/s A、B相碰时距斜面底端的高度 h＝(s2－sB)sin37°＝0.45 m 设A、B最后停在距斜面底端P点s3处，由动能定理得 2mgh－μ·2mgcos37°(s2－sB)－μ2mgs3＝0－×2mv2 解得s3＝1.9 m. 答案：(1)1.5 s　(2)1.9 m 25．(20分)如图所示，两条相同的、阻值不计的“L”形金属导轨平行固定且相距d＝1 m．水平部分LM、OP在同一水平面上且处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B1＝1 T；倾斜部分MN、PQ与水平面成37°角，有垂直于轨道平面向下的匀强磁场，磁感应强度B2＝3 T．金属棒ab质量为m1＝0.2 kg、电阻R1＝1 Ω，金属棒ef质量为m2＝0.5 kg、电阻为R2＝2 Ω.ab置于光滑水平导轨上，ef置于动摩擦因数μ＝0.5的倾斜导轨上，两金属棒均与导轨垂直且接触良好．从t＝0时刻起，ab棒在水平恒力F1的作用下由静止开始向右运动，ef棒在沿斜面向上的力F2的作用下保持静止状态．当ab棒匀速运动时，撤去力F2，金属棒ef恰好不向上滑动(设定最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，ab始终在水平导轨上运动，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10 m/s2. (1)当金属棒ab匀速运动时，求其速度为多大； (2)求金属棒ab在运动过程中最大加速度的大小； (3)若金属棒ab从静止开始到匀速运动用时1.2 s，则此过程中金属棒ef产生的焦耳热为多少？ 解析：(1)撤去力F2，金属棒ef恰好不向上滑，由平衡条件得m2gsin37°＋μm2gcos37°＝B2Id 由闭合电路欧姆定律得E＝I(R1＋R2) 金属棒ab产生电动势E＝B1dv 解得v＝5 m/s. (2)金属棒ab匀速运动时，由平衡条件得F1＝B1Id 解得F1＝ N 由牛顿第二定律得a＝ m/s2. ＝ (3)金属棒ab从静止开始到匀速运动过程，由动量定理得 F1t－B1dt＝m1v 得电荷量q＝t＝ 由法拉第电磁感应定律得＝ 由闭合电路欧姆定律得＝ 电荷量q＝＝t＝ 由能量守恒定律得F1s＝m1v2＋Q 金属棒ef产生的焦耳热Q′＝ J. ＝ 答案：(1)5 m/s　(2) J m/s2　(3) $$第三部分　高考题型专项练 专项训练三　4个计算题综合专项训练 计算题综合练(二) 24．(12分)如图所示，MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r＝0.5 m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接，M、P端连接定值电阻R，质量M＝2 kg的绝缘杆cd垂直于导轨静止在水平导轨上，在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场，现有质量m＝1 kg的ab金属杆以初速度v0＝12 m/s水平向右与cd绝缘杆发生正碰后，进入磁场并最终未滑出，cd绝缘杆则恰好通过半圆导轨最高点，不计其余电阻和摩擦，ab金属杆始终与导轨垂直且接触良好，取g＝10 m/s2(不考虑cd杆通过半圆导轨最高点以后的运动)，求： (1)cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度大小v； (2)电阻R产生的焦耳热Q. 解析：(1)cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时，由牛顿第二定律有： Mg＝M 解得v＝ m/s. ＝ (2)从碰撞后到cd绝缘杆滑至最高点的过程中，由动能定理有： －Mg·2r＝MvMv2－ 解得碰撞后cd绝缘杆的速度：