2017版高考物理二輪復(fù)習(xí)計算題練習(xí)(三)

計算題41分練(3)(9分)如圖1甲所示，將一個小鐵塊(可看成質(zhì)點)以一定的初速度，沿傾角可在0?90°之間任意調(diào)整的木板上向上滑動，設(shè)它沿木板向上能達(dá)到的最大位移為x。若木板傾角不同時對應(yīng)的最大位移x與木板傾角a的關(guān)系圖象如圖乙所示。g取10m/s2。求：(結(jié)果如果是根號，可以保留)+(+(1gcos30(1)小鐵塊初速度的大小V0以及小鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)W；(2)當(dāng)a=60°時，小鐵塊達(dá)到最高點后，又回到出發(fā)點，小鐵塊速度將變?yōu)槎啻?。解?1)由圖乙可知，當(dāng)a=90°時，x=1.25m2由vc=2gx得vc=5m/s當(dāng)a=30°時，有a=gsin302vc=2ax解得：(1=好。3(2)當(dāng)a=60°時，有：a'=gsin60°+gcos60°沿斜面向上的運動位移為：x'設(shè)回到出發(fā)點時的速度為v,由功能關(guān)系：2(1mgxcos60°=2mV—2mV代入數(shù)據(jù)解得：v=5v2m/s。答案(1)5m/s一3(2)522m/s(12分)游客對過山車的興趣在于感受到力的變化，這既能讓游客感到刺激，但又不會受傷，設(shè)計者通過計算“受力因子”來衡量作用于游客身上的力，“受力因子”等于座2所示為2所示為過山車簡化原理圖：左邊部分是裝有彈射系統(tǒng)的彈射區(qū)，中間部分是作為娛樂主體的回旋區(qū)，右邊部分是軌道末端的制動區(qū)。某位質(zhì)量m=60kg游客坐過山車運動過程中，在軌道A處時“受力因子”顯示為7,在軌道B處時“受力因子”顯示為0.5,在軌道C處時的“受力因子”顯示為0.6。已知大回環(huán)軌道半徑R=10m,重力加速度g取10m/s2,則：圖2(1)該游客在C處時是超重還是失重？(2)求該游客從A處運動到B處過程中損失的機械能；(3)在設(shè)計時能否將彈射區(qū)和制動區(qū)的位置互換？試用文字定性分析說明。解析(1)因C處受力因子顯示0.6,即游客對座椅的壓力為0.6mg所以處于失重狀態(tài)。(2)該游客在軌道A處受到的座椅的作用力R=7mg由牛頓第二定律可得：2VA…12Fa—mg=mR,貝U&A=2mv=3mgR該游客在軌道B處受到的座椅的作用力FB=0.5mg由牛頓第二定律可得：2VB…12Fb+mg=mR,則&B=2mv=0.75mgR設(shè)游客機械能損失為AE,則：AE=Ea—(&B+2mgR解得：AE=1.5X103J。(3)不能，這樣存在安全問題和設(shè)計缺陷，因存在阻力，速度不斷減小，過山車可能過不了B處。答案(1)失重(2)1.5X103J(3)見解析22.(加試題)(10分)如圖3甲所示是航母上的艦載機通過電磁彈射起飛的示意圖，其原理可簡化成圖乙所示情景：水平面內(nèi)由平行長直金屬導(dǎo)軌組成的區(qū)域內(nèi)，等間距分布著豎直向下和豎直向上的磁場，磁感應(yīng)強度均為B;航母甲板下方的電磁彈射車可簡化為一個矩形金屬框，其長邊等于導(dǎo)軌間距L、短邊等于每個磁場的寬度，電阻為R。當(dāng)磁場向

右運動時，金屬框在電磁力的作用下也向右運動，從而帶動航母甲板上方的艦載機向前運動。艦載機與電磁彈射車組成的彈射系統(tǒng)總質(zhì)量為m運動時所受阻力大小恒為F,金屬框外的電阻不計。圖3(1)當(dāng)彈射系統(tǒng)在軌道上勻速運動時圖3(1)當(dāng)彈射系統(tǒng)在軌道上勻速運動時,求金屬框內(nèi)的電流大小和磁場相對金屬框的速度大小;(2)若t=0時，磁場由靜止開始水平向右做勻加速直線運動，經(jīng)一段時間后，金屬框也開始做勻加速直線運動，其速度與時間關(guān)系如圖丙所示。已知t時刻金屬框速度為vt,求磁場的加速度大小。解析(1)設(shè)金屬框內(nèi)電流大小為I,磁場相對金屬框的速度大小為v相，金屬框左、右兩邊受到的安培力均為:Fa=ILB系統(tǒng)勻速運動，則:系統(tǒng)勻速運動，則:2Fa=F〃/口F解得：I=充［2BL又由歐姆定律得:E=IR,A①又由歐姆定律得:E=IR,A①，一

由E=n&t得:E=2BLwAtft =2BLv相FR解得：v『砒。(2)設(shè)相對速度大小為取金屬框為研究對象:取金屬框為研究對象:4B2L2v相'~~^r~~m=^金屬框要做勻加速運動(金屬框要做勻加速運動(a不變)，則必有v相’一定即磁場與金屬框加速度相等結(jié)合圖象可得：v相'=at-vt

解得；磁場加速度大小為…FFR解得；磁場加速度大小為…FFR答案⑴2BL4BL2(2)_4B2L2vt+FRa=4B2L2t mR4田島t+FR4B2L2t-mR23.(2016?浙江名校協(xié)作體模擬)(加試題)(10分)如圖4所示，LMNM豎直平面內(nèi)固定的光滑絕緣軌道，MNK平且足夠長，LM下端與MM目切。在OPWQK間的區(qū)域內(nèi)有一豎直BoCD是質(zhì)量為BoCD是質(zhì)量為m和4m的絕緣小物塊(可視為質(zhì)點)，其中D帶有電荷量q,C不帶電?，F(xiàn)將物塊D靜止放置在水平軌道的MB,將物塊C從離水平軌道MN?離h高的L處由靜止釋放，物塊C沿軌道h下滑進入水平軌道，然后與D相碰，碰后物體C被反彈滑至斜面三處，物體D進入虛線9OP&側(cè)的復(fù)合場中繼續(xù)運動，最后從RQ?飛出復(fù)合場區(qū)域。求:(1)物塊D進入磁場時的瞬時速度vd；(2)若物塊D進入磁場后恰好做勻速圓周運動，求所加勻強電場的電場強度E的值及物塊D的電性；(3)若物塊D飛離復(fù)合場區(qū)域時速度方向與水平夾角為60。，求物塊D飛出QRa界時與水平軌道的距離do12解析(1)對物塊C,根據(jù)動能7E得有mgh=2mv碰撞時由動量守恒定律：mv=-mv+4m\D代入得：vd=(="2抖33(2)若物塊D做勻