（新課標(biāo)地區(qū)專用）2020高考物理三輪沖刺 題型練輯 計(jì)算題規(guī)范練（三）（含解析）

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1、計(jì)算題規(guī)范練(三) 15．(2019·山東濟(jì)南市上學(xué)期期末)如圖1所示，斜面光滑，傾角為θ＝30°，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長(zhǎng)l1＝1m，bc邊的邊長(zhǎng)l2＝0.6m，線框的質(zhì)量m＝1kg，電阻R＝0.1Ω，線框用細(xì)線通過(guò)定滑輪與重物相連(不計(jì)摩擦)，重物質(zhì)量M＝2kg，斜面上ef線與gh線(ef∥gh，ab∥ef)間有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.5T．如果線框從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，ef線和gh線間的距離為9.1m，g取10m/s2，求： 圖1 (1)ab邊由ef線運(yùn)動(dòng)到gh線這段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱； (2)ab邊由e

2、f線運(yùn)動(dòng)到gh線所用的時(shí)間． 答案　(1)9J　(2)1.1s 解析　(1)線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程，對(duì)M有：FT＝Mg 對(duì)m有：FT＝mgsinθ＋F安 焦耳熱：Q＝F安l2 聯(lián)立以上式子解得F安＝15N，Q＝9J (2)ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，有F安＝ 解得：v＝6m/s 線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中：l2＝vt1 線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后，對(duì)M有：Mg－FT1＝Ma 對(duì)m有：FT1′－mgsinθ＝ma 由牛頓第三定律可知FT1＝FT1′ 由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：s－l2＝vt2＋at22 總時(shí)間t＝t1＋t2 聯(lián)立以上式子，解得t＝1.1s. 16．(2019·山東煙臺(tái)、菏澤市5月

3、模擬)如圖2所示為一臺(tái)利用可折疊光屏制成的質(zhì)譜儀原理圖，可折疊光屏MN可以繞垂直于紙面且過(guò)P點(diǎn)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使光屏MP、PN兩部分互相垂直．現(xiàn)有電荷量相同、質(zhì)量不同的離子由靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)電壓為U0的電場(chǎng)加速后，通過(guò)狹縫O垂直磁場(chǎng)邊界aa′進(jìn)入垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后離子打在光屏上，已知光屏MP部分在aa′上，OM＝L，MP＝L，PN＝L. 圖2 (1)求打在光屏M、P兩點(diǎn)的離子質(zhì)量之比． (2)若離子打在光屏上N點(diǎn)，求該離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間． 答案　(1)1∶4　(2) 解析　(1)離子在加速電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，qU0＝mv2 離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，qvB

4、＝m 得：m＝ 打在光屏M、P兩點(diǎn)的離子，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑分別為 RM＝L；RP＝L 則打在光屏M、P兩點(diǎn)離子的質(zhì)量之比mM∶mP＝1∶4 (2)若離子打在光屏上N點(diǎn)，由幾何知識(shí)得： (2L－r)2＋(L)2＝r2 sinα＝＝＝ α＝60° T＝ 離子打在光屏上N點(diǎn)，該離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間： t＝T＝. 17.(2019·山東煙臺(tái)、菏澤市5月模擬)如圖3所示，一粗糙的水平平臺(tái)左端固定一輕質(zhì)彈簧，在平臺(tái)最右端并排靜止放置可視為質(zhì)點(diǎn)的兩個(gè)小物塊A和B，質(zhì)量mA＝0.2kg，mB＝0.4kg，A、B間夾有少量炸藥．在平臺(tái)右側(cè)緊挨著平臺(tái)的水平地面上靜止放置一質(zhì)量為mC

5、＝0.2kg的木板C，木板C的上表面與平臺(tái)在同一水平面上，其高度h＝0.2m，長(zhǎng)度L＝1m，物塊B與木板C上表面、地面與木板C下表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1＝0.4，μ2＝0.1.某時(shí)刻炸藥爆炸，A、B分別沿水平方向運(yùn)動(dòng)，物塊A壓縮彈簧后被彈回并恰好停在爆炸前的位置，且彈簧被壓縮過(guò)程中的最大彈性勢(shì)能為Ep＝4.05J；物塊B最終落到地面上．取重力加速度g＝10m/s2.求： 圖3 (1)物塊B從木板C上表面飛出至落到地面上所經(jīng)歷的時(shí)間； (2)爆炸后瞬間，物塊B的速度大?。? (3)物塊B剛落到地面時(shí)與木板C右端的水平距離． 答案　(1)0.2s　(2)4.5m/s　(3)0.32

6、m 解析　(1)物塊B從木板C上表面飛出做平拋運(yùn)動(dòng) 由h＝gt02 得：t0＝＝0.2s (2)設(shè)爆炸后瞬間，物塊A的速度大小為vA，物塊B的速度大小為vB，物塊A向左運(yùn)動(dòng)的最大距離為s，物塊A與水平平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.由功能關(guān)系可知 －μmAg·2s＝0－mAvA2 μmAgs＝Ep 爆炸前、后，A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒：mBvB－mAvA＝0 得：vA＝9.0m/s，vB＝4.5 m/s (3)設(shè)B從C的左端滑到右端過(guò)程中，設(shè)C運(yùn)動(dòng)的距離為sC 則此過(guò)程中：μ1mBg＝mBaB 得：aB＝4m/s2 sC＋L＝vBt－aBt2 μ1mBg－μ2(mB＋mC)g＝mCaC 得：aC＝5m/s2 sC＝aCt2 得：t＝s或t＝s(舍去) B從C的上表面水平拋出時(shí)，設(shè)B、C的速度分別為vB′、vC vB′＝vB－aBt vC＝aCt B從C的上表面水平拋出后： μ2mCg＝mCaC′ B從C的上表面水平拋出后，C速度減小到0所用時(shí)間：t′＝>t0，由此可知B在平拋過(guò)程中C一直在做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．則B從C的上表面水平拋出后，B、C在水平方向運(yùn)動(dòng)的距離 xB＝vB′t0 xC＝vCt0－aC′t02 物塊B剛落到水平地面時(shí)與木板C右端的水平距離 Δx＝xB－xC＝0.32m． 4