《新高考物理二轮复习过关练习第3部分 考前特训 计算题热身练(6) (含解析)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新高考物理二轮复习过关练习第3部分 考前特训 计算题热身练(6) (含解析)（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、计算题热身练(6)1.(2022广东卷13)某同学受自动雨伞开伞过程的启发，设计了如图所示的物理模型竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块，初始时它们处于静止状态当滑块从A处以初速度v0为10 m/s向上滑动时，受到滑杆的摩擦力f为1 N，滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰撞，带动滑杆离开桌面一起竖直向上运动已知滑块的质量m0.2 kg，滑杆的质量M0.6 kg，A、B间的距离l1.2 m，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力求：(1)滑块在静止时和向上滑动的过程中，桌面对滑杆支持力的大小N1和N2；(2)滑块碰撞前瞬间的速度大小v1；(3)滑杆向上运动的最大高度h.答案(1)8 N5
2、 N(2)8 m/s(3)0.2 m解析(1)当滑块处于静止时桌面对滑杆的支持力等于滑块和滑杆的重力，即N1(mM)g8 N当滑块向上滑动时受到滑杆的摩擦力为1 N，根据牛顿第三定律可知滑块对滑杆的摩擦力也为1 N，方向竖直向上，则此时桌面对滑杆的支持力为N2Mgf5 N.(2)滑块开始向上运动到碰前瞬间根据动能定理有mglflmv12mv02代入数据解得v18 m/s.(3)由于滑块和滑杆发生完全非弹性碰撞，即碰后两者共速，取竖直向上为正方向，碰撞过程根据动量守恒定律有mv1(mM)v碰后滑块和滑杆以速度v整体向上做竖直上抛运动，根据动能定理有(mM)gh0(mM)v2代入数据联立解得h0.
3、2 m.2(2022山东日照市模拟)如图所示，M1M2与P1P2是固定在水平面上的两光滑平行导轨，间距为L11 m，M1M2P2P1区域内存在垂直于导轨所在平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B11 TN1N2与Q1Q2也是固定在水平面上的两光滑平行导轨，间距为L20.5 m，并用导线分别与M1M2、P2P1相连接，N1N2Q2Q1区域内存在垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B22 T在M1M2P2P1区域放置导体棒G，其质量m12 kg、电阻R11 、长度为L11 m，在N1N2Q2Q1区域内放置导体棒H，其质量m21 kg、电阻R21 、长度为L20.5 m刚开始时两棒都与导轨垂直
4、放置，且导体棒H被锁定，两个区域导轨都足够长、不计电阻且棒始终与导轨接触良好(1)要想使导体棒G在水平向右的外力作用下做初速度为零、加速度大小为a2 m/s2的匀加速直线运动，请写出力F与时间t的关系式；(2)若在导体棒G上施加水平向右的F15 N的外力，在作用t15 s后达到最大速度，求此过程中导体棒G的位移大小；(3)若导体棒G在水平向右的外力F作用下做初速度为零、加速度大小为a2 m/s2的匀加速直线运动，运动t26 s后将力F撤去，同时将导体棒H解锁，求从撤去外力到导体棒H获得最大速度的过程中导体棒H产生的热量；(4)若开始时导体棒H即解除锁定，导体棒G一直在外力F作用下向右做a2 m
5、/s2的匀加速直线运动，求电路稳定后两棒的速度满足的关系式答案(1)Ft4 (N)(2)10 m(3)24 J(4)v1v24 m/s解析(1)要使导体棒G做加速度大小为a2 m/s2的匀加速直线运动，由法拉第电磁感应定律得EB1L1at由闭合电路欧姆定律知I由牛顿第二定律可得FB1IL1m1a联立解得Ft4 (N)(2)设最大速度为vm，当速度最大时，拉力F1与安培力相等，则有F1B1ImL1最大电动势为EmB1L1vm最大电流为Im联立解得vm10 m/s设在运动过程中平均电流为，取水平向右为正方向，对这一过程由动量定理可得F1t1B1L1t1m1vm又知qt1由以上各式联立解得x10 m(3)导体棒H解锁时导体棒G速度v0at212 m/s当导体棒H获得最大速度时，电路中电动势为零，则此时B1L1v1B2L2v2取水平向右为正方向，两棒组成系统动量守恒，有m1v0m1v1m2v2电路中产生的热量Qm1v02m1v12m2v22导体棒H产生的热量QHQ联立各式代入数据可得QH24 J(4)当电路稳定时，电路中电流恒定，则电动势恒定，安培力恒定，两棒的加速度相同，对导体棒H有B2IL2m2aI联立解得v1v24 m/s.
