2019年高考物理 計算題綜合訓練（一）.doc

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2019年高考物理 計算題綜合訓練（一） 一、回顧舊知 　　 復(fù)習前面的相關(guān)知識，高考題計算題的考法及類型，及作業(yè)的評講。 二、新課講解 （一）考點： 1、動力學問題，能量、動量守恒定律 2、圓周運動、平拋運動中涉及的能量問題 3、帶電粒子在電場、磁場、復(fù)合場的運動軌跡 4、電磁感應(yīng)結(jié)合運動學的綜合問題 （二）重難點 1、動力學中摩擦力判斷的問題 2、用能量觀點解決問題，如電磁感應(yīng)出現(xiàn)的焦耳熱等 3、粒子的運動軌跡分析 （三）易混點 動力學中求位移，能量守恒定律的應(yīng)用 3、 例題精講 例1.（16分）足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌和水平放置，在其左端固定一個傾角為的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌相距均為,在水平導(dǎo)軌和傾斜導(dǎo)軌上，各有一根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿，兩金屬桿與水平導(dǎo)軌、傾斜導(dǎo)軌形成—閉合回路。兩金屬桿質(zhì)量均為、電阻均為,其余電阻不計，桿被銷釘固定在傾斜導(dǎo)軌某處。整個裝置處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為，方向豎直向上。當用水平向右、大小的恒力拉桿，使其達到最大速度時，立即撤銷銷釘，發(fā)現(xiàn)桿恰好能在原處仍然保持靜止。（重力加速度為） （1）求桿運動中的最大速度。 ☆ （2）求傾斜導(dǎo)軌的傾角。 （3）若桿加速過程中發(fā)生的位移為，則桿加速過程中，求桿上產(chǎn)生的熱量。 例2.如圖所示，半徑R=0.8m的光滑1/4圓弧軌道固定在光滑水平上，軌道上方的A點有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量m=1kg的小物塊。小物塊由靜止開始下落后打在圓弧軌道上的B點但未反彈，在該瞬間碰撞過程中，小物塊沿半徑方向的分速度即刻減為零，而沿切線方向的分速度不變，此后小物塊將沿著圓弧軌道滑下。已知A點與軌道的圓心O的連線長也為R，且AO連線與水平方向的夾角為30，C點為圓弧軌道的末端，緊靠C點有一質(zhì)量M=3kg的長木板，木板的上表面與圓弧軌道末端的切線相平，小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)，g取10m/s2。求： （1）小物塊剛到達B點時的速度； （2）小物塊沿圓弧軌道到達C點時對軌道壓力FC的大??； （3）木板長度L至少為多大時小物塊才不會滑出長木板？ 解：（1）由幾何關(guān)系可知，AB間的距離為R (1分) 小物塊從A到B做自由落體運動，根據(jù)運動學公式有 ① (2分) 代入數(shù)據(jù)解得vB=4m/s，方向豎直向下 (2分) （2）設(shè)小物塊沿軌道切線方向的分速度為vBx，因OB連線與豎直方向的夾角為60，故vBx=vBsin60 ② (2分) 從B到C，只有重力做功，根據(jù)機械能守恒定律有 ③ (2分) 代入數(shù)據(jù)解得m/s (1分) 在C點，根據(jù)牛頓第二定律有 ④ (2分) 代入數(shù)據(jù)解得N (1分) 再根據(jù)牛頓第三定律可知小物塊到達C點時對軌道的壓力FC=35N (1分) （3）小物塊滑到長木板上后，它們組成的系統(tǒng)在相互作用過程中總動量守恒，減少的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。當物塊相對木板靜止于木板最右端時，對應(yīng)著物塊不滑出的木板最小長度。根據(jù)動量守恒定律和能量守恒定律有 mvC=(m+M)v ⑤ (2分) ⑥ (2分) 聯(lián)立⑤、⑥式得 ⑦ 代入數(shù)據(jù)解得L=2.5m (2分) 例3.如圖所示，質(zhì)量為 M 的長板靜置在光滑的水平面上，左側(cè)固定一勁度系數(shù)為 k 且足夠長的水平輕質(zhì)彈簧，右側(cè)用一根不可伸長的細繩連接于墻上（細繩張緊），細繩所能承受的最大拉力為 T ．讓一質(zhì)量為 m 、初速為v0的小滑塊在長板上無摩擦地對準彈簧水平向左運動．已知彈簧的彈性勢能表達式為EP = ,其中為彈簧的形變量．試問： ( l ）v0的大小滿足什么條件時細繩會被拉斷？ ( 2 ）若v0足夠大，且 v0已知．在細繩被拉斷后，長板所能獲得的最大加速度多大？ ( 3 ）滑塊最后離開長板時，相對地面速度恰為零的條件是什么？ 解： （1）m對彈簧的彈力大于等于細繩的拉力 T 時細繩將被拉斷．有 T=kx0 ① mv≥kx ② 解①②式得v0≥ ③ (2)細繩剛斷時小滑塊的速度不一定為零，設(shè)為v1，由機械能守恒有 mv=mv+kx ④ ∴v1 = ⑤ 當滑塊和長板的速度相同時，設(shè)為v2，彈簧的壓縮量x最大，此時長板的加速度 a 最大，由動量守恒和機械能守恒有 ( 3 ）設(shè)滑塊離開長板時，滑塊速度為零，長板速度為v3，由動量守恒和機械能守恒有 其中m＞M 4、 總結(jié)課堂，指出考點，布置作業(yè)！ 23．（20分）如圖所示，在非常高的光滑、絕緣水平高臺邊緣，靜置一個不帶電的小金屬塊B，另有一與B完全相同的帶電量為+q的小金屬塊A以初速度v0向B運動，A、B的質(zhì)量均為m。A與B相碰撞后，兩物塊立即粘在一起，并從臺上飛出。已知在高臺邊緣的右面空間中存在水平向左的勻強電場，場強大小E=2mg/q。求： （1）A、B一起運動過程中距高臺邊緣的最大水平距離 （2）A、B運動過程的最小速度為多大 （3）從開始到A、B運動到距高臺邊緣最大水平距離的過程 A損失的機械能為多大？ 25．（20分）空間存在著以x=0平面為分界面的兩個勻強磁場，左右兩邊磁場的磁感應(yīng)強度分別為B1和B2，且B1:B2=4:3，方向如圖所示。現(xiàn)在原點O處一靜止的中性原子，突然分裂成兩個帶電粒子a和b，已知a帶正電荷，分裂時初速度方向為沿x軸正方向，若a粒子在第四次經(jīng)過y軸時，恰好與b粒子第一次相遇。求： （1）a粒子在磁場B1中作圓周運動的半徑與b粒子在磁場B2中圓周運動的半徑之比。 （2）a粒子和b粒子的質(zhì)量之比。