《(江蘇專用)2022高考物理總復(fù)習(xí) 優(yōu)編題型增分練:計(jì)算題規(guī)范練(三)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專用)2022高考物理總復(fù)習(xí) 優(yōu)編題型增分練:計(jì)算題規(guī)范練(三)(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、(江蘇專用)2022高考物理總復(fù)習(xí) 優(yōu)編題型增分練:計(jì)算題規(guī)范練(三)
四、計(jì)算題(本題共3小題,共計(jì)47分.解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.)
14.(15分)(2018·蘇州市期初調(diào)研)如圖1所示,在傾角α=30°的光滑固定斜面上,相距為d的兩平行虛線MN、PQ間分布有大小為B、方向垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng).在PQ上方有一質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)(L
2、圈已做勻速運(yùn)動(dòng).重力加速度為g.求:
圖1
(1)線圈cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率v1;
(2)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,通過(guò)ab邊的電荷量q;
(3)線圈通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中所產(chǎn)生的焦耳熱Q.
答案 (1) (2) (3)mg(x+d+L)-
解析 (1)線圈沿斜面向下運(yùn)動(dòng)至cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),mgxsin 30°=mv12-0
解得:v1=
(2)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)==
根據(jù)閉合電路歐姆定律得:=
通過(guò)的電荷量為:q=·Δt=
(3)線圈離開磁場(chǎng)時(shí),勻速運(yùn)動(dòng).
有:BL=mgsin 30°
解得:v2=
由能量守恒:Q=mg(x+d+L)sin 30°-m
3、v22
解得:Q=mg(x+d+L)-.
15.(16分)如圖2所示,半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道豎直固定在水平地面上,下端與水平地面在P點(diǎn)相切,一個(gè)質(zhì)量為2m的物塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止在水平地面上,左端固定有輕彈簧,Q點(diǎn)為彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)的左端點(diǎn),P、Q間的距離為R,PQ段地面粗糙、動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,Q點(diǎn)右側(cè)水平地面光滑,現(xiàn)將質(zhì)量為m的物塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))從圓弧軌道的最高點(diǎn)由靜止開始下滑,重力加速度為g.求:
圖2
(1)物塊A沿圓弧軌道滑至P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大?。?
(2)彈簧被壓縮的最大彈性勢(shì)能(未超過(guò)彈性限度);
(3)物塊A最終停止位置到Q點(diǎn)的距離.
答案 (1
4、)3mg (2)mgR (3)R
解析 (1)設(shè)物塊A從靜止沿圓弧軌道滑至P點(diǎn)時(shí)的速度大小為vP,
由機(jī)械能守恒定律有:mgR=mvP2
在P點(diǎn)軌道對(duì)物塊的支持力大小為FN,
由牛頓第二定律有:FN-mg=m,
聯(lián)立解得:FN=3mg,
由牛頓第三定律可知物塊滑至P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為3mg.
(2)設(shè)物塊A與彈簧接觸前瞬間的速度大小為v0,
由動(dòng)能定理有mgR-μmgR=mv02-0,v0=,
物塊A、B具有共同速度v時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最大,
由動(dòng)量守恒定律有:mv0=(m+2m)v,
由機(jī)械能守恒定律有:
mv02=(m+2m)v2+Epm,
聯(lián)立解得Epm=m
5、gR.
(3)設(shè)物塊A與彈簧分離時(shí),A、B的速度大小分別為v1、v2,規(guī)定向右為正,則有mv0=-mv1+2mv2,
mv02=mv12+(2m)v22,
聯(lián)立解得:v1=,
設(shè)A最終停在Q點(diǎn)左側(cè)x處,由動(dòng)能定理有:-μmgx=0-mv12,
解得x=R.
16.(16分)(2018·蘇州市模擬)如圖3所示,在豎直平面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系xOy,y軸正方向豎直向上.在第一、第四象限內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),其大小E1=;在第二、第三象限內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小E2=,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球從
6、x軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)為d的P點(diǎn)由靜止釋放.(重力加速度為g)
圖3
(1) 求小球從P點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)后,第一次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)速度的大?。?
(2)求小球從P點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)后,第二次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)的縱坐標(biāo);
(3)若小球第二次經(jīng)過(guò)y軸后,第一、第四象限內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小變?yōu)镋1′=,方向不變,求小球第三次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)的縱坐標(biāo).
答案 (1) (2)-d (3)-d
解析 (1)設(shè)小球在第一、四象限中的加速度為a,由牛頓第二定律得=ma
得到a=,對(duì)小球受力分析知加速度方向斜向左下,設(shè)其方向與水平面夾角為θ
tan θ==,s==2d,所以v0===.
(2)小球第一次經(jīng)過(guò)y軸后,在第二、三象限內(nèi),
7、qE2=mg,電場(chǎng)力與重力平衡,故小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),小球運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示.設(shè)軌跡半徑為R,
由qv0B=m,得R=
由幾何關(guān)系知Δy=R==,OP′=OP·tan θ=d
故小球第二次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)的縱坐標(biāo)y2=-d.
(3)第二次經(jīng)過(guò)y軸后到第三次經(jīng)過(guò)y軸過(guò)程,小球在第一、四象限內(nèi)的受力分析如圖所示.
tan α==,則剛進(jìn)入第一象限時(shí)小球所受合力方向與速度方向垂直,小球做類平拋運(yùn)動(dòng),加速度a′==2g
小球第三次經(jīng)過(guò)y軸時(shí),可知v0t′=××2gt′2
得t′===
小球第二次經(jīng)過(guò)y軸與第三次經(jīng)過(guò)y軸的距離為:
Δy′==·=d
故小球第三次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)的縱坐標(biāo)為:
y3=y(tǒng)2-Δy′=-d.