2018版高考物理二轮复习 计算规范练1

计算规范练(一)
(时间：20分钟 分值：32分)
24．(12分)如图1甲所示，用粗细均匀的导线制成的一只圆形金属圈，现被一根绝缘丝线悬挂在竖直平面内处于静止状态，已知金属圈的质量为m ＝0.1 kg ，半径为r ＝0.1 m ，导线单位长度的阻值为ρ＝0.1 Ω/m ，金属圈的上半部分处在一方向垂直圈面向里的有界匀强磁场中，磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图乙所示，金属圈下半部分在磁场外，已知从t ＝0时刻起，测得经过10 s 丝线刚好被拉断．重力加速度g 取10 m/s 2
.求：
(1)金属圈中感应电流的大小及方向；
(2)丝线所能承受的最大拉力F ；
(3)此过程中金属圈中产生的焦耳热Q
.
图1
【解析】 (1)由楞次定律可知，金属圈中电流方向为逆时针方向，由题图乙知，ΔB Δt
＝0.8 T/s ，金属圈的电阻为R ＝2πr ρ(2分) 根据欧姆定律和法拉第电磁感应定律可得：
＝ΔB Δt ·πr
2
22πr ρ＝ΔB Δt ·r 4ρ
＝0.2 A ．(2分) t (2分) r ，根据平衡条件可知丝线的拉力： 代入数据得丝线所能承受的最大拉力为F ＝1.32 N ．(1(3)由焦耳定律，金属圈内产生的焦耳热Q ＝I 2Rt (2分)
代入数据得：Q ＝0.025 J ．(1分)
【答案】 (1)0.2 A 逆时针 (2)1.32 N (3)0.025 J
25．(20分)(2017·江苏高考)如图2所示，两个半圆柱A 、B 紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C ，三者半径均为R .C 的质量为m ，A 、B 的质量都为m
2
，与地面间的动摩擦因数均为μ.现用水平向右的力拉A ，使A 缓慢移动，直至C 恰好降到地面．整个过程
中B保持静止．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.求：
图2
(1)未拉A时，C受到B作用力的大小F；
(2)动摩擦因数的最小值μmin；
(3)A移动的整个过程中，拉力做的功W.
【导学号：19624273】【解析】(1)对C受力分析，如图所示．
(2分) 根据平衡条件有2F cos 30°＝mg (3分)
(1分)
(2分)
(2分)
F x max (1分)
min＝
(1分)
(1分) A的位移x＝2(3－1)R
摩擦力做功的大小W f＝fx＝2(3－1)μmgR (1分)
根据动能定理W－W f＋mgh＝0－0 (2分)
解得W＝(2μ－1)(3－1)mgR (2分)
(2分)
【答案】(1)
3
3
mg(2)
3
2
(3)(2μ－1)(3－1)mgR
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