2018版高考物理二轮复习 计算规范练3

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1、计算规范练(三)(时间：20分钟　分值：32分)24．(15分)坡道顶端距水平滑道ab高度为h＝0.8m，质量为m1＝3kg的小物块A从坡道顶端由静止滑下，进入ab时无机械能损失，放在地面上的小车上表面与ab在同一水平面上，右端紧靠水平滑道的b端，左端紧靠锁定在地面上的挡板P.轻弹簧的一端固定在挡板P上，另一端与质量为m2＝1kg物块B相接(不拴接)，开始时弹簧处于原长，B恰好位于小车的右端，如图1所示，A与B碰撞时间极短，碰后结合成整体D压缩弹簧，已知D与小车之间的动摩擦因数μ＝0.2，其余各处的摩擦不计，

2、A、B可视为质点，重力加速度g取10m/s2，求：图1(1)A在与B碰撞前瞬间速度v的大小？(2)求弹簧达到最大压缩量d＝1m时的弹性势能Ep?(设弹簧处于原长时弹性势能为零)(3)在小物块A从坡道顶端由静止滑下前，撤去弹簧和挡板P，设小车长L＝2m，质量M＝6kg，且μ值满足0.1≤μ≤0.3，试求D相对小车运动过程中两者因摩擦而产生的热量(计算结果可含有μ).【导学号：19624275】【解析】　(1)A下滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：m1gh＝m1v2，(1分)代入数据解得v＝4m/s.(1分)

3、(2)A与B碰撞过程系统动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得m1v＝(m1＋m2)v1，代入数据解得v1＝3m/s.(2分)D压缩弹簧，由能量守恒定律得：(m1＋m2)v＝Ep＋μ(m1＋m2)gd，代入数据解得Ep＝10J．(2分)(3)设D滑到小车左端时刚好能够共速，以向左为正方向，由动量守恒定律得(m1＋m2)v1＝(m1＋m2＋M)v2，代入数据解得v2＝1.2m/s(2分)由能量守恒定律得μ1(m1＋m2)gL＝(m1＋m2)v－(m1＋m2＋M)v(2分)代入数据解得μ1＝0.13

4、5(1分)①当满足0.1≤μ<0.135时，D和小车不能共速，D将从小车的左端滑落，(1分)产生的热量为Q1＝μ(m1＋m2)gL，代入数据解得Q1＝80μJ；(1分)②当满足0.135≤μ≤0.3时，D和小车能共速，产生的热量为Q2＝(m1＋m2)v－(m1＋m2＋M)v，(1分)代入数据解得Q2＝10.8J．(1分)【答案】　(1)4m/s　(2)10J　(3)80μJ或10.8J25．(17分)[2017·高三第二次全国大联考(新课标卷Ⅲ)]如图2所示，单匝圆形线圈与匀强磁场垂直，匀强磁场的磁感应强度大

5、小为B，圆形线圈的电阻不计．导体棒a绕圆心O匀速转动，以角速度ω旋转切割磁感线，导体棒的长度为l，电阻为r.定值电阻R1、R2和线圈构成闭合回路，P、Q是两个平行金属板，两极板间的距离为d，金属板的长度为L.在金属板的上边缘，有一质量为m且不计重力的带负电粒子竖直向下射入极板间，并从金属板Q的下边缘离开．带电粒子进入电场的位置到P板的距离为，离开电场的位置到Q板的距离为.R1、R2、r均为未知量．图2(1)求导体棒a顺时针转动还是逆时针转动；(2)若R1＝R2＝2r，试求P、Q间的电场强度大小；(3)若R1＝

6、3r，R2＝2r，试求带电粒子的电荷量．【解析】　(1)依题意，带电粒子受到的电场力水平向右．带电粒子带负电，所以P板带负电，Q板带正电．由右手定则可知，导体棒a逆时针方向转动．(2分)(2)由法拉第电磁感应定律得电动势大小E0＝Bl2ω(1分)由闭合电路欧姆定律得I＝(2分)由欧姆定律可知，定值电阻R2两端的电压UPQ＝IR2(1分)联立可得UPQ＝(2分)故PQ间匀强电场的电场强度大小E＝(1分)联立并代入R1＝R2＝2r，可得E＝.(2分)(3)若R1＝3r，R2＝2r，UPQ＝(1分)带电粒子在极板间

7、做类平抛运动L＝v0t，＝at2，a＝(3分)联立可得q＝.(2分)【答案】　(1)逆时针转动　(2)　(3)