2019年高考物理冲刺大二轮练习:题型限时专练9 Word版含解析.pdf

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1、专练9计算题(一)(时间:25分钟)24.(2018·合肥质检一)如图所示,水平地面上有三个质量均为m=1kg的小物块A、B、C,A、B间用一根轻绳水平相连.一水平恒力F作用于A上,使三物块以相同加速度运动一段时间后撤去F.已知B与C间的动摩擦因数μ=0.5,A和C与地面间的动摩擦因数均1为μ=0.2,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2.求:2(1)F的最大值;(2)从撤去F到三物块停止运动的过程中,B受到的摩擦力.[解析](1)B、C恰好要相对滑动时对C:μmg-μ(m+m)g=ma12解得a=1m/s2由题意知,A、B、C相对静止时,F有最大值Fmax对A、B、C整体:F

2、-μ(m+m+m)g=3mamax2解得F=9Nmax(2)撤去F后,设B、C相对静止对A、B、C整体:μ(m+m+m)g=3ma′2解得a′=2m/s2对C:μ(m+m)g-f=ma′2BC解得f=2N≤f=μmg=5NBCBm1故假设成立,由牛顿第三定律可知,B受到的摩擦力为2N,方向水平向左.[答案](1)9N(2)2N,方向水平向左25.(2018·襄阳统测)如图所示,ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB段是水平的,BD段是半径为R=0.2m的半圆,两段轨道相切于B点,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,场强大小E=5×103V/m.一不带电的绝缘小球甲,以初速度大小v沿水平

3、轨道0向右运动,与静止在B点的带正电的小球乙发生弹性碰撞.已知甲、乙两球的质量均为m=1.0×10-2kg,乙所带电荷量q=2.0×10-5C,g取10m/s2.(水平轨道足够长,甲、乙两球均可视为质点,整个运动过程无电荷转移)(1)甲、乙两球碰撞后,乙恰能通过轨道最高点D,求乙在轨道上首次落下来的点到B点的距离;(2)在满足(1)的条件下,求甲的初速度v;0(3)若甲仍以速度v向右运动,增大甲的质量,保持乙的质量不0变,求乙在轨道上首次落下来的点到B点的距离范围.[解析](1)在乙恰好能通过最高点的情况下,设乙到达最高点的速度为v,乙离开D点到达水平轨道的时间为t,乙的落点到B点D的距

4、离为x,则v2mD=mg+qER1mg+qE2R=t22mx=vtD联立解得x=0.4m(2)设碰撞后甲、乙的速度分别为v、v,根据动量守恒定律和甲乙机械能守恒定律有:mv=mv+mv0甲乙111mv2=mv2+mv2202甲2乙联立可得v=v乙011由动能定理得,-mg·2R-qE·2R=mv2-mv22D2乙5mg+qER联立解得v==25m/s0m(3)设甲的质量增大为M,碰撞后甲、乙的速度分别为v、v,Mm根据动量守恒定律和机械能守恒定律有Mv=Mv+mv0Mm111Mv2=Mv2+mv2202M2m2M联立得v=vmM+m0由题意知,M≥m可得:v≤v<2v0m

5、0设乙过D点的速度为v′,由动能定理得D11-mg·2R-qE·2R=mv′2-mv22D2m联立解得2m/s≤v′<8m/sD设乙在水平轨道上首次落下的点到B点的距离为x′,则有:x′=v′tD可得0.4m≤x′<1.6m[答案](1)0.4m(2)25m/s(3)0.4m≤x′<1.6m

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