网校教育资源平台

全国通用版2019高考物理总复习优编增分练20

评价文档:
文档评论: 0
分享到:
4积分 下载
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台


                                        2016  年(全国Ⅲ卷)计算题考点排
                                    查练

              题号               24                     25
              考点     竖直面内的圆周运动问题              电磁感应的综合问题

                   
24.如图   1 所示,ABC   为固定在竖直面内的光滑四分之一圆轨道,其半径为                      r=10   m,N  为
                                    10
固定在水平面内的半圆平面,其半径为                R=  π  m,轨道   ABC 与平面   N 相切于   C 点,DEF  是包
围在半圆平面      N 周围且垂直于     N 的光滑半圆形挡板,质量为            M=1 kg 的长方体滑块的上表面
与平面   N 在同一水平面内,且滑块与           N 接触紧密但不连接,现让物体自             A 点由静止开始下滑,
进入平面    N 后立即受到挡板       DEF 的约束并最终冲上滑块,已知物体质量               m=1   kg,物体与平

面 N 之间的动摩擦因数        μ1=0.5、与滑块之间的动摩擦因数             μ2=0.4,滑块与地面之间是
光滑的,滑块的竖直高度为            h=0.05 m,长   L=4 m,(取   g=10 m/s2)求:


                                     图 1
(1)物体滑到    C 时对圆轨道的压力是多大?
(2)物体运动到     F 处时的速度是多大?
(3)当物体从滑块上滑落后到达地面时,物体与滑块之间的距离是多少?
答案 (1)30 N (2)10 m/s (3)0.6 m
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

解析 (1)对物体从       A 处到  C 处的过程,由机械能守恒定律得:
     1
        2
mgr=2mvC
                                 vC2

在 C 处,由牛顿第二定律得:FN-mg=m             r

联立解得:FN=3mg=30 N
由牛顿第三定律可知,物体滑到             C 处时,对圆轨道的压力是           30 N.
(2)对物体从    C 处到  F 处的过程,由动能定理有
             1     1
                 2     2
-μ1mg×πR=2mvF    -2mvC

解得:vF=10 m/s
(3)物体在滑块上运动,对物体由牛顿第二定律有:

-μ2mg=ma1

                2
解得:a1=-4 m/s

对滑块由牛顿第二定律有:μ2mg=Ma2,

              2
解得:a2=4 m/s

设经时间    t 物体刚要从滑块上滑落,此时物体的速度为                  v1,滑块的速度为       v2.
         1     1
            2     2
则有  vFt+2a1t -2a2t =L
       1
解得  t=2 s 或  2 s(不合题意舍去)

则有  v1=vF+a1t,v2=a2t

设物体从抛出到落地时间为            t1,
       1
           2
则有  h=2gt1

Δs=v1t1-v2t1
联立解得    Δs=0.6 m.
25.(2018·广西钦州市第三次质检)如图             2 甲所示,两根间距        L=1.0   m、电阻不计的足够
长平行金属导轨       ab、cd 水平放置,一端与阻值          R=2.0  Ω  的电阻相连,质量        m=0.2  kg 的
导体棒   ef 在恒定外力     F 作用下由静止开始运动,已知导体棒与两根导轨间的最大静摩擦力

和滑动摩擦力均为        Ff=1.0  N,导体棒电阻为       r=1.0  Ω,整个装置处于垂直于导轨平面向
上的匀强磁场中,磁感应强度为             B,导体棒运动过程中加速度            a 与速度   v 的关系如图乙所示
(取 g=10 m/s2),求:
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台


                                     图 2
(1)拉力  F 的大小;
(2)磁场的磁感应强度        B 的大小;
(3)若 ef 棒由开始运动      6.9 m 时,速度达到     3 m/s,求此过程中电路产生的焦耳热.
答案 (1)2 N (2)1 T (3)6 J

                                                  2
解析 (1)由题图可知,导体棒开始运动时加速度                   a1=5 m/s ,初速度    v0=0,导体棒中无电
流.

由牛顿第二定律知:F-Ff=ma1
解得:F=2 N;
(2)当导体棒速度为       v 时,导体棒上的电动势为          E,电路中的电流为        I.
由法拉第电磁感应定律:E=BLv,
                       E
由闭合电路欧姆定律:I=R+r,

导体棒所受安培力        F 安=BIL,
由题图可知,当导体棒的加速度             a=0  时,导体棒开始以        v=3 m/s 的速度做匀速运动,

此时有:F-Ff-F     安=0,
解得:B=1 T;
                                                          1
                                                             2
(3)设 ef 棒此过程中产生的热量为          Q,由功能关系知:(F-Ff)s=Q+2mv           ,
代入数据解得      Q=6 J.
4积分下载