高考物理二轮复习板块一专题突破复习题型限时专练10计算题二.doc

1专练专练 1010 计算题计算题( (二二) )(时间：25 分钟)24(2017·石家庄质检二)如图所示，质量分布均匀、半径为R的光滑半圆形金属槽，静止在光滑的水平面上，左边紧靠竖直墙壁一质量为m的小球从距金属槽上端R处由静止下落，恰好与金属槽左端相切进入槽内，到达最低点后向右运动从金属槽的右端冲出，小球到达最高点时与金属槽圆弧最低点的距离为R，重力加速度为g，不计空气阻力求：7 4(1)小球第一次到达最低点时对金属槽的压力大小；(2)金属槽的质量解析 (1)小球从静止到第一次到达最低点的过程，根据动能定理有mg·2Rmv1 22 0小球刚到最低点时，根据圆周运动和牛顿第二定律有Nmgmv2 0 R根据牛顿第三定律可知小球对金属槽的压力为NN联立解得N5mg(2)从小球第一次到达最低点至小球到达最高点的过程，小球和金属槽水平方向动量守恒，则mv0(mM)v设小球到达最高点时，距金属槽圆弧最低点高度为h，由几何知识得：R2h22(7 4R)根据能量守恒定律，有mg·hmv (mM)v21 22 01 22联立解得Mm338 33答案 (1)5mg (2)m338 3325(2017·云南质检)如图所示，两根金属导轨平行放置形成倾角为 37°的导轨平面，两导轨之间的距离L0.5 m，导轨上端连接一阻值为R0.2 的电阻，质量为m0.2 kg、电阻r0.2 的导体棒MN跨在两倾斜导轨上，与导轨和电阻形成闭合回路，MN与倾斜导轨之间的动摩擦因数为0.5.两倾斜导轨下端通过一小段光滑圆弧与两平行光滑水平导轨相连倾斜导轨平面内A1A2与A3A4之间存在匀强磁场，水平导轨平面内A5A6右侧存在匀强磁场，两磁场边界与导轨垂直，磁感应强度大小相等，方向均与所在位置的导轨平面垂直MN初始位置与磁场边界A1A2的距离为x11 m，将MN由静止释放，为保持导体棒在倾斜导轨上始终做匀加速运动，MN在磁场运动的过程中需要对其施加一平行导轨平面的变力F.从导体棒进入磁场开始计时，F随时间t变化的规律为F0.2t0.2 (N)，若导体棒停止运动时到A5A6的距离为x28 mMN滑动过程中始终与导轨垂直且接触良好，除R和r外其余电阻均不计取g10 m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8.求：(1)MN进入磁场时的速度大小；(2)磁场的磁感应强度B的大小；(3)MN的初始位置与水平轨道平面的高度差解析 (1)进入磁场之前，对MN：由牛顿第二定律得mgsin37°mgcos37°ma设进入磁场时的速度为v0，则：v2ax12 0联立解得：v02 m/s(2)导体棒刚进入磁场时安培力FAIBL感应电流IE Rr感应电动势Ev0BL3据题意：FA0.2 N解得：B0.4 T(3)设导体棒沿倾斜导轨下滑的距离为x，到达导轨底端的速度大小为v1，则：v2ax2 1hxsin37°进入磁场后速度为v时，由牛顿第二定律：FAmamv tmB2L2v Rrv tvtmvB2L2 RrxmvB2L2 Rr由于导体棒进入磁场时的速度为v1，末速度为 0，在磁场中发生的位移为x2，则x2mv1B2L2 Rr联立解得：h2.4 m答案 (1)2 m/s (2)0.4 T (3)2.4 m