二轮专题复习·物理计算题专练(四).doc

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1、二轮专题复习物理(创新版)计算题专练(四)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陕西西安中学第三次模拟)(12分)如图所示，光滑的金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨足够长，电阻不计，两轨间距为L，其左端连接一阻值为R的电阻。导轨处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，一质量为m的金属棒放置在导轨上，其电阻为r，某时刻一水平力F垂直作用在金属棒中点，金属棒从静止开始做匀加速直线运动，已知加速度大小为a，金属棒始终与导轨接触良好。(1)从力F作用开始计时，请推导F与时间t的关系式；(2)F作用时间t0后撤去，求金属棒能继续滑行的距离s。答案(1

2、)Fatma(2)解析(1)设t时刻，电路中电流为I，根据闭合电路欧姆定律可得BLvI(Rr)金属棒的速度vat在水平方向，对金属棒有FBILma联立解得Fatma。(2)撤去F瞬间，金属棒的速度v0at0之后，在t时间内，取金属棒速度方向为正方向，由动量定理有BILtmv两边求和，有(BILt)mv又BLvI(Rr)可得vtmv，而vts，v0v0联立解得s。2. (2020湖南省永州市第三次模拟考试)(20分)一根劲度系数为k的轻质弹簧两端分别连接质量均为M的光滑物体A和B(均视为质点)，一倾角为30的斜面底端固定一挡板，将物体A、B和弹簧整体放置于斜面底端的挡板上，如图所示，整个装置处于

3、静止状态。一个质量m12M的光滑物体P从斜面上距A物体l处由静止释放，物体P与A发生碰撞(碰撞时间极短)，碰后P和A粘在一起共同运动，不计空气阻力，重力加速度为g。(1)求碰撞后瞬间P与A的共同速度大小；(2)当挡板对物体B的弹力恰好为零时，求P和A的共同速度大小；(3)若将P换成另一个质量m2M的物体Q，Q与斜面间的动摩擦因数为，将物体Q从斜面上某一位置由静止释放，随后物体Q与A发生弹性碰撞(碰撞时间极短)，碰撞后物体A达到最高点时，挡板对物体B的弹力恰好为零。求物体Q与A发生第一次碰撞后，物体Q上滑能到达的最高点与开始释放位置的距离。答案(1)(2)(3)解析(1)对物体P下滑l的过程，由

4、动能定理得m1gl sin 30m1v0，设P与A碰撞后瞬间二者的共同速度为v1，由动量守恒定律得m1v0(m1M)v1，联立解得v1。(2)设开始时弹簧的压缩量为x，由物体A处于静止状态，可得kxMg sin 30设当挡板对B的弹力恰好为零时弹簧的伸长量为x，由平衡条件可得kxMg sin 30可知xx，则弹簧在该过程的始末两位置弹性势能相等，即Ep1Ep2P、A整体在该过程上滑的位移sxx，设挡板对B的弹力恰好为零时，P和A共同速度的大小为v，对P、A和弹簧组成的系统，由机械能守恒定律有(m1M)v(m1M)gs sin 30(m1M)v2联立解得v 。(3)设物体Q从距离A为l1处下滑，对下滑l1的过程，由动能定理有m2gl1sin 30m2g cos 30l1m2v0，Q与A发生弹性碰撞，由动量守恒定律有m2v2Mv4m2v3由机械能守恒定律有m2vm2vMv设碰撞后物体Q上滑的距离为l2，对上滑l2的过程，由动能定理有m2gl2sin 30m2g cos 30l20m2v由(2)可知，对Q、A从碰撞后瞬间到挡板对B的弹力刚好为零的运动过程中，对A和弹簧组成的系统，由机械能守恒定律有MvMgs sin 30物体Q上滑能到达的最高点与开始释放位置的距离为ll1l2联立解得l。