全國(guó)通用版高考物理總復(fù)習(xí)精準(zhǔn)提分練：計(jì)算題專練一.doc

計(jì)算題專練(一)(限時(shí)：25分鐘)24(12分)如圖1所示，有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m1 kg的小物塊，從光滑平臺(tái)上的A點(diǎn)以v02 m/s的初速度水平拋出，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，恰好沿C點(diǎn)的切線方向進(jìn)入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點(diǎn)的質(zhì)量為M3 kg的長(zhǎng)木板，已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平，木板下表面與水平地面之間光滑，小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.3，圓弧軌道的半徑為R0.4 m，C點(diǎn)和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角60，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2.求：圖1(1)小物塊剛要到達(dá)圓弧軌道末端D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；(2)若長(zhǎng)木板長(zhǎng)度L2.4 m，小物塊能否滑出長(zhǎng)木板？答案見解析解析(1)物塊到達(dá)C點(diǎn)的速度與水平方向的夾角為60，則vC2v04 m/s小物塊由C到D的過程中，由動(dòng)能定理得：mgR(1cos 60)mvmv代入數(shù)據(jù)解得：vD2 m/s小物塊在D點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得：FNmgm解得：FN60 N由牛頓第三定律得：小物塊剛要到達(dá)圓弧軌道末端D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FNFN60 N，方向豎直向下(2)設(shè)小物塊始終在長(zhǎng)木板上，共同速度大小為v，小物塊在木板上滑行的過程中，小物塊與長(zhǎng)木板組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，取向左為正方向由動(dòng)量守恒定律得：mvD(Mm)v解得：v m/s設(shè)物塊與木板的相對(duì)位移為l，由功能關(guān)系得：mglmv(mM)v2解得：l2.5 mL2.4 m，所以小物塊能滑出長(zhǎng)木板25(20分)如圖2所示，在平面直角坐標(biāo)系中，第三象限里有一加速電場(chǎng)，一個(gè)電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子(不計(jì)重力)，從靜止開始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，垂直x軸從A(4L,0)點(diǎn)進(jìn)入第二象限，在第二象限的區(qū)域內(nèi)，存在著指向O點(diǎn)的均勻輻射狀電場(chǎng)，距O點(diǎn)4L處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為E，粒子恰好能垂直y軸從C(0,4L)點(diǎn)進(jìn)入第一象限，如圖所示，在第一象限中有兩個(gè)全等的直角三角形區(qū)域和，均充滿了方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)，D點(diǎn)坐標(biāo)為(3L,4L)，M點(diǎn)為CP的中點(diǎn)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與磁場(chǎng)區(qū)域相切時(shí)認(rèn)為粒子能再次進(jìn)入磁場(chǎng)從磁場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入第二象限的粒子可以被吸收掉求：圖2(1)加速電場(chǎng)的電壓U；(2)若粒子恰好不能從OC邊射出，求區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；(3)若粒子能到達(dá)M點(diǎn)，求區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的所有可能值答案見解析解析(1)粒子在加速電場(chǎng)中加速，根據(jù)動(dòng)能定理有：qUmv2粒子在第二象限輻射狀電場(chǎng)中做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則：qEm聯(lián)立解得：v，U(2)粒子在區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的速度大小v，根據(jù)洛倫茲力提供粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，有qB0vm，得半徑r，若粒子在區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)半徑R較小，則粒子會(huì)從OC邊射出磁場(chǎng)恰好不從OC邊射出時(shí)，作出對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖滿足O2O1Q2，sin 22sin cos ，又sin 2解得：RrL又R，代入v可得：B(3)若粒子由區(qū)域達(dá)到M點(diǎn)每次前進(jìn)2(Rr)cos (Rr)由周期性得：n(n1,2,3)，即Ln(Rr)RrLL，解得n3n1時(shí)RL，BB0n2時(shí)RL，BB0n3時(shí)RL