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高考综合计算题练习二含详细解析VIP免费

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高考综合计算题练习二1.(牛顿第二定律结合图像)如图(a)所示,“”型木块放在光滑水平地面上,木块水平表面AB粗糙,光滑表面BC且与水平面夹角为θ=37°.木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,当力传感器受压时,其示数为正值;当力传感器被拉时,其示数为负值.一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑,运动过程中,传感器记录到的力和时间的关系如图(b)所示.已知sin37°=,cos37°=,g取10m/s2.求:(1)斜面BC的长度;(2)滑块的质量;(3)运动过程中滑块克服摩擦力做的功.2.(动能定理、动量守恒定律与摩擦生热)如下图所示,固定在地面上的光滑圆弧面底端与车C的上表面平滑相接,在圆弧面上有一滑块A,其质量mA=2kg,在距车的水平面高h=1.25m处由静止下滑,车C的质量为mC=6kg。在车C的左端有一质量mB=2kg的滑块B,滑块B与A均可视作质点,滑块A与B碰撞后立即粘合在一起共同运动,最终没有从车C上滑落。已知滑块A、B与车C的动摩擦因数均为μ=,车C与水平面间的摩擦忽略不计,取g=10m/s2。求:(1)滑块A滑到圆弧面底端时的速度大小;ABCh0F/Nt/s-512123图(b)图(a)AθBC力传感器(2)滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度大小;(3)车C的最短长度。3.(带电粒子在电场磁场中的运动综合)如下图所示,带电平行金属板PQ和MN之间的距离为d;两金属板之间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。建立如图所示的坐标系,x轴平行于金属板,且与金属板中心线重合,y轴垂直于金属板。区域I的左边界是y轴,右边界与区域II的左边界重合,且与y轴平行;区域II的左、右边界平行。在区域I和区域II内分别存在匀强磁场,磁感应强度大小均为B,区域I内的磁场垂直于Oxy平面向外,区域II内的磁场垂直于Oxy平面向里。一电子沿着x轴正向以速度v0射入平行板之间,在平行板间恰好沿着x轴正向做直线运动,并先后通过区域I和II。已知电子电量为e,质量为m,区域I和区域II沿x轴方向宽度均为Bemv230。不计电子重力。(1)求两金属板之间电势差U;(2)求电子从区域II右边界射出时,射出点的纵坐标y;(3)撤除区域I中的磁场而在其中加上沿x轴正向的匀强电场,使得该电子刚好不能从区域II的右边界飞出。求电子两次经过y轴的时间间隔t。答案与解析1.解:①分析滑块受力,由牛顿第二定律得:得:a1=gsinθ=6m/s2⋯⋯2分NMQPv0BBBOxyⅠⅡ通过图像可知滑块在斜面上运动时间为:t1=1s⋯⋯2分由运动学公式得:⋯⋯2分②滑块对斜面的压力为:N1/=mgcosθ⋯⋯2分木板对传感器的压力为:F1=N1/sinθ⋯⋯2分由图像可知:F1=12N⋯⋯1分解得:m=2.5Kg⋯⋯1分(说明:如果从系统考虑,答案正确得满分)③滑块滑到B点的速度为:v1=a1t1=6m/s⋯⋯1分由图像可知:f1=5N,t2=2s⋯⋯2分⋯⋯1分⋯⋯1分W=fs2=40J⋯⋯1分2.解:(1)设滑块A滑到圆弧末端时的速度大小为v1,由机械能守恒定律有:mAgh=21mAv12①(3分)代入数据,由①式解得:v1=5(m/s)(2分)(2)设A、B碰撞后瞬间的共同速度为v2,滑块A与B组成的系统动量守恒,由动量守恒定律可得:mAv1=(mA+mB)v2②(3分)代入数据,由②式解得:v2=(m/s)(2分)(3)设车C的最短长度为L,滑块A与B最终没有从车C上滑出,三者的最终速度相同,AθBC力传感器N1N1/F1mgmgN2ff1设其共同速度为v3,根据动量守恒和能量守恒定律可得:(mA+mB)v2=(mA+mB+mC)v3③(3分)μ(mA+mB)gL=21(mA+mB)v22-21(mA+mB+mC)v32④(3分)联立③④式可解得:L=(m)(2分)3.解:(1)电子在平行板间做直线运动,电场力与洛伦兹力平衡0eEevB①(2分)而U=Ed②(1分)由①②两式联立解得:0UBvd(1分)(2)如右图所示,电子进入区域I做匀速圆周运动,向上偏转,洛伦兹力提供向心力200mvevBR③(2分)设电子在区域I中沿着y轴偏转距离为y0,区域I的宽度为b(b=Bemv230),则2220)(RbyR④(2分)由③④式联立解得:eBmvy200(1分)因为电子在两个磁场中有相同的偏转量,故电子从区域II射出点的纵坐标eBmvyy002(2分)(3)电子刚好不能从区域II的右边界飞出,说明电子在区域II中做匀速圆周运动的轨迹恰好与区域II的右边界相切,圆半径恰好与区域II宽度相同。电子运动轨迹如下图所示。设电子进入...

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