2017_2018学年高考物理二轮复习专题检测（二十五）题型技法——3步稳解物理计算题

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1、专题检测（二十五）题型技法——3步稳解物理计算题1．(2018届高三·乐山六校联考)在短道速滑世锦赛女子500米决赛中，接连有选手意外摔倒，由于在短道速滑比赛中很难超越对手，因而在比赛开始阶段每个选手都要以最大的加速度加速，在过弯道前超越对手。为提高速滑成绩，选手在如下场地进行训练：赛道的直道长度为L＝30m，弯道半径为R＝2.5m。忽略冰面对选手的摩擦力，且冰面对人的弹力沿身体方向。在过弯道时，身体与冰面的夹角θ的最小值为45°，直线加速过程视为匀加速过程，加速度a＝1m/s2。若训练过程中选手没有减速过程，为保证速滑中不出现意外情况，选手在直道上速滑的最短时间为多少？(g取10m/s2

2、)解析：若选手在直道上一直加速，选手能达到的最大速度为v1根据运动学公式有v12＝2aL解得v1＝m/s设选手过弯道时，允许的最大速度为v2此时选手过弯道时的向心力为F＝根据牛顿第二定律和圆周运动的知识有F＝m解得v2＝5m/s由于v1＞v2，因而选手允许加速达到的最大速度为v2设选手在直道上加速的最大距离为x，根据运动学公式有v22＝2ax设选手在直道上加速运动的时间为t1，匀速运动的时间为t2，则有v2＝at1，L－x＝v2t2选手在直道上运动的最短时间为t＝t1＋t2联立解得t＝8.5s。答案：8.5s2.为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为θ＝6

3、0°，长为L1＝2m的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与长为L2＝m的水平轨道BC相连，然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道，如图所示。现将一个小球从距A点高为h＝0.9m的水平台面上以一定的初速度v0水平弹出，到A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下。已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为μ＝。g取10m/s2，求：(1)小球初速度v0的大小；(2)小球到达C点时速度vC的大小；(3)要使小球不离开轨道，则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件。解析：(1)由平抛运动：vy2＝2gh得vy＝＝m/s＝3m/sA点tan60°＝得v0＝＝m/s＝m/s。(2)从水平抛出到C点，由动能定理得

4、：mg(h＋L1sinθ)－μmgL1cosθ－μmgL2＝mvC2－mv02得vC＝3m/s。(3)小球恰好能过最高点时，mg＝由机械能守恒得mvC2＝2mgR1＋mv2解得R1＝1.08m当小球刚能达到与圆心等高时mvC2＝mgR2解得R2＝2.7m当圆轨道与AB相切时R3＝BC·tan60°＝1.5m即圆轨道的半径不能超过1.5m综上所述，要使小球不离开轨道，R应该满足的条件是0

5、面间的动摩擦因数均为μ＝0.5。一不可伸长的轻绳跨过滑轮，一端与物块B连接，另一端连接一轻质小钩。初始小物块A、B静止，且物块B恰不下滑。若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放，当物块C运动到最低点时，小物块A恰好离开挡板P。重力加速度为g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。(1)求物块C下落的最大高度；(2)求物块C由静止开始运动到最低点的过程中，弹簧弹性势能的变化量；(3)若把物块C换成质量为(M＋m)的物块D，小物块A恰离开挡板P时小物块B的速度为多大？解析：(1)初始弹簧处于压缩状态，设弹簧的压缩量为x1，以小物块B为研究对象，则有mgsinθ＝kx1＋μmgcosθ

6、小物块A恰离开挡板P时，弹簧处于伸长状态，设弹簧的伸长量为x2，以小物块A为研究对象，则有mgsinθ＋μmgcosθ＝kx2设物块C下落的最大高度为h，则有h＝x1＋x2联立解得h＝。(2)设弹簧的弹性势能变化量为ΔEp，对于小物块A、B、C和轻弹簧组成的系统，根据能量转化和守恒定律有Mgh＝mghsinθ＋μmghcosθ＋ΔEp解得ΔEp＝(M－m)gh＝。(3)设物块C换为物块D后，小物块A恰离开挡板P时小物块B的速度为v对于小物块A、B、D和轻弹簧组成的系统，根据能量转化和守恒定律有(M＋m)gh＝mghsinθ＋μmghcosθ＋ΔEp＋(M＋2m)v2解得物块B的速度为v＝2

7、mg。答案：(1)　(2)　(3)2mg4.如图所示，平行金属导轨MN、PQ倾斜与水平面成30°角放置，其电阻不计，相距为l＝0.2m。导轨顶端与电阻R相连，R＝1.5×10－2Ω。在导轨上垂直导轨水平放置一根质量为m＝4×10－2kg、电阻为r＝5×10－3Ω的导体棒ab。ab距离导轨顶端d＝0.2m，导体棒与导轨间的动摩擦因数μ＝；在装置所在区域加一个垂直导轨平面，方向如图的磁场，磁感应强度B＝(0.2＋0.5t)T