2019版高考物理二轮复习 高考题型三 考情题型练题组3

题组3
24.(12分)(2018重庆三诊)如图所示,平行金属轨道由粗糙的水平部分Ⅰ和倾角为θ的光滑的倾斜部分Ⅱ组成,导轨间距为d,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。

金属杆甲在平行于轨道向上的力作用下,沿轨道向上做匀速运动,金属杆乙处于静止状态。

已知两金属杆均与导轨垂直且接触良好,两金属杆的质量均为m,电阻均为R,长度均为d,金属轨道电阻不计,重力加速度为g。

求:
(1)金属杆甲所受拉力大小F;
(2)金属杆乙所受摩擦力大小f。

25.(20分)(2018重庆三诊)如图所示,光滑曲面与足够长的光滑水平面平滑连接。

质量为m的小物块甲,从距水平面高h处,由静止开始下滑,与静止在水平地面上质量为5m的物块乙发生正碰。

甲、乙两小物块均可视为质点,重力加速度为g。

求:
(1)物块甲刚滑到水平面与物块乙碰前的速度大小;
(2)如果甲、乙两物块碰后粘合在一起,物块甲损失的动能;
(3)如果甲、乙两物块发生弹性碰撞,求两物块能发生碰撞的次数及甲损失的最大动能。

题组3
24.答案 (1)mg sin θ+
(2)
解析 (1)金属杆甲运动,电动势E=Bdv cos θ
电流I=
安培力F'=BId=
对金属杆甲受力分析知:F=mg sin θ+F'cos θ=mg sin θ+
(2)金属杆乙受摩擦力:f=F'
f=
25.答案 (1)(2)mgh (3)2次,mgh
解析 (1)设物块刚滑到水平面与物块乙碰前的速度大小为v0,
由:mgh=
解得:v0=
(2)设甲、乙两物块碰后粘合在一起后,速度大小为v
由mv0=(m+5m)v
解得:v=
物块甲损失的动能ΔE k=mv2
ΔE k=mgh
(3)甲、乙两物块发生弹性碰撞,以水平向右为正方向,设发生第一次碰撞后,甲、乙的速度分别为v1、v1'
有mv0=mv1+5mv1'
5mv1'2
解得:v1'=v0
v1=-v0
说明碰后物块甲水平向左运动
物块甲经曲面返回再与物块乙发生碰撞,设发生第二次碰撞后,甲、乙的速度分别为v2、v2'有:m(-v1)+5mv1'=mv2+5mv2'
m(-v1)2+5mv1'2
=5mv2'2
解得v2'=v0v2=v0
由于v2<v2',随后两物块不再发生碰撞,即两物块只能发生2次碰撞。

物块甲损失的最大动能
ΔE km=
ΔE km=mgh。