二轮专题复习·物理计算题专练(一).doc

二轮专题复习·物理(创新版)计算题专练(一)共2小题，共32分。要求写出必要的文字说明和方程式，只写最后结果不给分。1(2020·河北省唐山市高三第一次模拟考试) (12分)如图所示，某小型滑雪场的雪道倾角为，已知ABBCL，其中BC部分粗糙，其余部分光滑。现把滑雪车P和Q固定在雪道上，两车质量均为m且可看做质点，滑雪车P恰在A点。滑雪车P上固定一长为L的轻杆，轻杆与雪道平行，左端与滑雪车Q接触但不粘连。现同时由静止释放两滑雪车，已知滑雪车与BC段的动摩擦因数为tan ，重力加速度为g。求：(1)滑雪车P刚进入BC段时，轻杆所受的压力多大？(2)滑雪车Q刚离开BC段时，滑雪车P和Q之间的距离为多少？答案(1)(2)L解析(1)滑雪车P刚进入BC段时，在沿雪道方向上，以P和Q整体为研究对象，根据牛顿第二定律有2mg sin mg cos 2ma以滑雪车P为研究对象，设轻杆所受的压力大小为FN，有mg sin FNmg cos ma又tan 联立解得FN。(2)滑雪车Q刚进入BC段时，滑雪车P和Q有共同速度，设为v，则从两车开始释放至Q刚进入BC段的过程中，由动能定理可得2mg sin ·2Lmg cos ·L·2mv2解得v由mg sin mg cos 可知，滑雪车Q在BC段受力平衡，做匀速运动，故滑雪车Q刚离开BC段时，匀速运动的时间t滑雪车P在这段时间t内沿雪道匀加速下滑，由牛顿第二定律和运动学规律可得mg sin maxvtat2联立解得xL可知滑雪车Q刚离开BC段时，滑雪车P和Q之间的距离为sxLLL。2(2020·山东泰安一模)(20分)如图a，竖直平行正对金属板A、B接在恒压电源上。极板长度为L、间距为d的平行正对金属板C、D水平放置，其间电压随时间变化的规律如图b。位于A板处的粒子源P不断发射质量为m、电荷量为q的带电粒子，在A、B间加速后从B板中央的小孔射出，沿C、D间的中心线OO1射入C、D板间。已知t0时刻从O点进入的粒子恰好在tT0时刻从C板边缘射出。不考虑金属板正对部分之外的电场，不计粒子重力和粒子从粒子源射出时的初速度。求：(1)金属板A、B间的电压U1；(2)金属板C、D间的电压U2：(3)其他条件不变，仅使C、D间距离变为原来的一半(中心线仍为OO1)，则t时刻从O点进入的粒子能否射出板间？若能，求出离开时位置与OO1的距离；若不能，求到达极板时的动能大小。答案(1)(2)(3)不能解释(1)设粒子到达B板时的速度为v，根据动能定理有qU1mv2粒子在C、D板间沿OO1方向的分运动为匀速直线运动，则有LvT0联立解得U1。(2)t0时刻从O点进入的粒子，在C、D间沿垂直极板方向先匀加速后匀减速，在tT0时刻从C板边缘射出，则根据运动学公式有2×a其中a联立解得U2。(3)其他条件不变，C、D间距离变为原来的一半后，粒子在C、D间运动的加速度大小a2at时刻从O点进入的粒子，在垂直极板方向先向C板加速时间，再减速时间，速度为零，此时垂直极板方向的位移y12×a然后反向，向D板运动，匀加速运动时间的位移y2a此时粒子与D板间的距离y及沿垂直极板方向的分速度vy分别为yy1y2vya由于yy2，所以粒子将再经过一段时间的减速运动后落在D板上，故粒子不能从板间射出。设粒子到达D板时沿垂直极板方向的分速度为vy，则vy2v2ay设粒子到达极板D时的速度为v、动能为Ek，则v2v2vy2Ekmv2联立解得Ek。