高考物理复习特训计算题标准练一

计算题标准练(一)

24．(12分)(2020·湖北省七市联考)如图1所示，光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的B ＝4 T 的匀强磁场中，两导轨间距为L ＝0.5 m ，轨道足够长．金属棒a 和b 的质量都为m ＝1 kg ，接入电路的有效电阻R a ＝R b ＝1 Ω.b 棒静止于轨道水平部分，现将a 棒从h ＝80 cm 高处自静止沿弧形轨道下滑，通过C 点进入轨道的水平部分，已知两棒在运动过程中始终保持与导轨垂直，且两棒始终不相碰．求：(已知重力加速度g ＝10 m/s 2)

图1

(1)a 、b 两棒的最终速度大小；

(2)整个过程中b 棒中产生的焦耳热．

答案 (1)2 m/s 2 m/s (2)2 J

解析 (1)设a 棒下滑至C 点时的速度为v 0，则由动能定理得，

mgh ＝12mv 02－0， 解得v 0＝4 m/s.

此后的运动过程中，a 、b 两棒达到共速前，两棒所受安培力始终等大反向，因此a 、b 两棒组成的系统动量守恒，

有：mv 0＝(m ＋m)v

解得a 、b 两棒共同的最终速度为v ＝2 m/s ，此后两棒一起做匀速直线运动

(2)由能量守恒定律可知，整个过程中回路产生的总焦耳热为：

Q ＝12mv 02－12

(m ＋m)v 2， b 棒中产生的焦耳热Q b ＝12

Q ， 联立解得：Q b ＝2 J.

25．(20分)(2020·四川绵阳市二诊)如图2所示，光滑水平面上固定竖直挡板MN ，放有长木板P ，P 左端与MN 间距离为d ，P 右端放置小物块K ，P 、K 的质量均为m ，P 与K 间的动摩擦因数为μ.现给小物块K 保持施加水平向左的恒定外力，其大小等于P 与K 间的滑动摩擦力的二分之一，P 、K 一起向左运动，直到P 与竖直挡板MN 相碰，碰撞的时间极短，碰撞前后瞬间P 的速度大小相等，方向相反，小物块K 始终在长木板P 上．重力加速度为g.

图2

(1)经过多长时间长木板P 与竖直挡板MN 发生第一次碰撞；

(2)从外力作用在小物块K 到长木板P 第一次与竖直挡板MN 碰撞后向右运动到最远的过程，求P 、K 间因摩擦产生的热量；

(3)为使小物块K 不与竖直挡板MN 碰撞，求木板P 长度的最小值．

答案 (1)22d μg (2)58

μmgd (3)d 解析 (1)P 、K 在外力F 作用下一起向左运动，设加速度为a ，经过时间t 长木板P 与竖直挡板MN 发生第一次碰撞，

则F ＝12μmg，F ＝2ma ，d ＝12

at 2， 解得a ＝14μg，t ＝22d μg

(2)设P 与竖直挡板MN 发生第一次碰撞前速度大小为v 1，则v 1＝at

碰撞之后，P 向右以v 1为初速度做匀减速运动，设加速度大小为a 1，经过时间t 1速度减为零，通过的距离为x 1，此时P 向右运动到最远；K 向左以v 1为初速度做匀减速运动，设加速度大小为a 2，在时间t 1内通过的距离为x 2，

则μmg＝ma 1，μmg－F ＝ma 2

v 1＝a 1t 1，x 1＝12v 1t 1，x 2＝v 1t 1－12

a 2t 12 解得v 1＝μgd 2，a 1＝μg，a 2＝12μg，t 1＝d 2μg ，x 1＝14d ，x 2＝38

d ， 设在时间t 1内，K 在P 上滑动的距离为x ，P 、K 间因摩擦产生的热量为Q ，可得：

x ＝x 1＋x 2，Q ＝μmgx，

解得Q ＝58

μmgd (3)小物块K 对地先向左做匀加速运动，后向左做匀减速运动，如此交替进行，始终向左运动．小物块K 对木板P 先相对静止，后相对向左滑动，交替进行；木板P 与竖直挡板MN 碰撞后先向右做匀减速运动，后向左做匀加速运动再与小物块K 相对静止，同时向左做匀加速运动，直到与竖直挡板MN 碰撞，与竖直

挡板MN 碰撞前的速度一次比一次小， 最后，当P 、K 与竖直挡板MN 碰撞前速度均为零时，由于F ＝12

μmg，小物块K 将不再运动，若K 刚好到达长木板P 的左端，此种情况木板P 长度最小．对P 、K 整个运动过程，由能量守恒定律有：F(d ＋L)＝μmgL，解得L ＝d.

2019-2020学年高考物理模拟试卷

一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的

1．一辆F1赛车含运动员的总质量约为600 kg，在一次F1比赛中赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到

的阻力不变，其加速度a和速度的倒数1

ν

的关系如图所示，则赛车在加速的过程中（）

A．速度随时间均匀增大

B．加速度随时间均匀增大

C．输出功率为240 kw

D．所受阻力大小为24000 N

2．如图所示，固定斜面上放一质量为m的物块，物块通过轻弹簧与斜面底端的挡板连接，开始时弹簧处于原长，物块刚好不下滑。现将物块向上移动一段距离后由静止释放，物块一直向下运动到最低点，此时刚好不上滑，斜面的倾角为θ，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在物块向下运动过程中，下列说法不正确的是()

A．物块与斜面间的动摩擦因数为tanθB．当弹簧处于原长时物块的速度最大

C．当物块运动到最低点前的一瞬间，加速度大小为sin

gθD．物块的动能和弹簧的弹性势能的总和为一定值

3．如图所示，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框，在导线框右侧有一宽度为d（d ＞L）的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动，t=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，并以此位置开始计时做为导线框位移x的起点，随后导线框进入磁场区域，直至导线框的右边与磁场区域右边界重合。下列图象中，可能正确描述上述过程的是（其中q表示流经线框的电荷量，v表示线框的瞬时速度）（）