2018版高考物理二轮复习计算规范练4

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1、计算规范练（四）（时间：20分钟分值：32分）24.（12分）（2017・衡水中学二模）如图1所示为一皮带传送装置，其中初段水平，长度S=4m,兀段倾斜，长度足够长，倾角为〃=37。,和兀在〃点通过一段极短的圆弧连接（图屮未画出圆弧），传送带以卩=4m/s的恒定速率顺时针运转.现将一质量1kg的工件（可看作质点）无初速度地放在理点，已知工件与传送带间的动摩擦因数“=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2,求：（1）工件从〃点开始至第一次到达〃点所用的时间t；（2）工件从第一次到达〃点至第二次到达〃点的过程中，工件与传送带间因摩擦而产生的热量0.【解析

2、】（1）由牛顿笫二定律可得Pmg=maxv经価间与传送带共速,则^=—0.8运动位移为山=*日1斤=1.6m此后工件与传送带一起匀速运动到〃点，用时广2=如二i=0・6ss.工件第一次到达〃点所用时间t=+f2=l.4（2）工件上升过程屮受到的摩擦力f=〃裨os由牛顿第二定律可得加速度毎〃和罗7V由运动学公式可得t~=2s⑧cbl下降过程加速度不变^=^=2m/s2⑨V由运动学公式可得t~=2s⑩&3工件与传送带的相对位移Ax=v（t+f3）=16m⑪因摩擦而产生的热量片fAx=64J.⑫侮式1分）【答案】（1）1.4s（2）64J24.（20分）如图2甲所示，两根完全相同的光滑平行导轨

3、固定，每根导轨均由两段与水平方向成〃=30°的长直导轨和一段圆弧导轨平滑连接而成，导轨两端均连接电阻，阻值R=&=2Q,导轨间距A=0.6m.在右侧导轨所在斜面的矩形区域屈廳AA内分布有垂直斜面向上的磁场，磁场上下边界MP、關〃•的距离〃=0.2m,磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示.t=0时刻，在右侧导轨斜面上与朋“距离5=0.1m处，有一根阻值厂=2Q的金属棒“垂直于导轨由静止释放，金属棒第一次经过磁场过程恰好匀速通过，最终金属棒在导轨上做往复运动.取重力加速度g=10m/s2,导轨电阻不计.求:（1）金屈棒日力匀速通过磁场的速度大小卩;⑵在方i=0・ls时刻和广2=0.2

4、5s时刻电阻用的电功率之比;（3）最终电阻凡产生的总热量Q&.【导学号:19624276]（1分）【解析】⑴由mgs•sin0=^niv（1分）得v=y]2gs•sin0=1m/s.v⑵棒从释放到运动至恥的时间T=0-2$（1分）A0AB在ti=0.1s时，棒还没进入磁场，有$=—^y=p7^=0.6V（1分）此时，凡与金属棒并联后再与用串联斤总=3Q（1分）Eb=—Ri=0.4V（1分）由图乙可知，=0・2s后磁场保持不变，"经过磁场的时间厂=务・2（1分）故在广2=0.25s时日力还在磁场中运动，电动势E2=BLv=0・6V仃分）此时用与凡并联，R忠=3Q,得用两端电压阳=0.2V

5、（2分）JJ-p电功率p=-y故在r】=0.1S和f2=0.25s时刻电阻用的电功率比值才一〃,（1分）⑶设必的质量为刃，必在磁场中运动时，通过M的电流/=£（1分）必受到的安培力Fa=BIL（1分）又/ngsin0=BIL（1分）解得加=0.024kg仃分）a才在0〜0.2s时间里，金两端的电压仏=0.2V,产生的热量0=7^=0.004J（2分）日〃最终将在胚A下方的轨道区域内往返运动，到超尺处的速度为零，由功能关系可得在t=0.2s后，整个电路最终产生的热量Q=mgdsix〃+*刃,=0.036J（1分）由电路关系可得皿产生的热量fi=

6、=0.006J（1分）故用产生的总热量0总=

7、0+4=0.01J.（1分）【答案】（1）1m/s（2）4:1（3）0.01J