2024年高考物理一輪復(fù)習(xí)全真精準(zhǔn)模擬第07周第二練大題特訓(xùn)含解析

PAGEPAGE3第七周其次練24．（14分）如圖所示，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌abcd、d'c'b'a'，aa'之間接一阻值為R的定值電阻，dd'之間處于斷開(kāi)狀態(tài)，abb'a'部分為處于水平面內(nèi)，且ab=bb'=b'a'=a'a=L，bcdb'c'(1)導(dǎo)體棒MN到達(dá)cc'前瞬間，電阻(2)導(dǎo)體棒MN從bb'到達(dá)cc(3)若導(dǎo)體棒MN到達(dá)cc'馬上減速，到達(dá)dd'時(shí)合力恰好為零，求導(dǎo)體棒MN從【答案】（1）k2L4RR+r2（2）q=【解析】【詳解】（1）因磁場(chǎng)B1隨時(shí)間的變更規(guī)律為B1=ktabb'流過(guò)電阻R的電流I=電阻R消耗的功率P聯(lián)立以上各式求得P（2）電阻R的電荷量q=I依據(jù)牛頓其次定律mg導(dǎo)體棒從MN從bb'到達(dá)c聯(lián)立解得q=（3）依據(jù)（2）問(wèn)，求得導(dǎo)體棒到達(dá)ccv=到達(dá)dd'時(shí)合力為0解得：v導(dǎo)體棒MN從cc'到達(dá)B從cc'到達(dá)ddqq聯(lián)立以上式子，求得t=mR+rv-v'25．（18分）如圖1所示是某游樂(lè)場(chǎng)的過(guò)山車(chē)，現(xiàn)將其簡(jiǎn)化為如圖2所示的模型：傾角θ=37°、長(zhǎng)L=60cm的直軌道AB與半徑R=10cm的光滑圓弧軌道BCDEF在B處平滑連接，C、F為圓軌道最低點(diǎn)，D點(diǎn)與圓心等高，E為圓軌道最高點(diǎn)；圓軌道在F點(diǎn)與水平軌道FG平滑連接整條軌道寬度不計(jì)?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=50g的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A端由靜止釋放。已知滑塊與AB段的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.25，與FG段的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2(1)求滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能E1(2)求滑塊到達(dá)E點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道FG的壓力FN(3)若要滑塊能在水平軌道FG上停下，求FG長(zhǎng)度的最小值x；(4)若變更釋放滑塊的位置，使滑塊第一次運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度剛好為零，求滑塊從釋放到它第5次返回軌道AB上離B點(diǎn)最遠(yuǎn)時(shí)，它在AB軌道上運(yùn)動(dòng)的總路程s?！敬鸢浮浚?）0.12J；（2）1.7N；（3）0.48m；（4）0.73m【解析】【詳解】（1）滑塊由A點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)的過(guò)程中，重力做正功，摩擦力做負(fù)功，設(shè)B點(diǎn)速度為vB，且從A端由靜止釋放，依據(jù)動(dòng)能定理可得：mgLE1由①②代入數(shù)據(jù)可解得：E1（2）滑塊在BCDEF光滑圓弧軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，從B點(diǎn)到E點(diǎn)，設(shè)到達(dá)E點(diǎn)時(shí)速度為vE，依據(jù)-mg2R=1且由軌道對(duì)滑塊的彈力N和重力供應(yīng)向心力，則有：N+mg=mv依據(jù)牛頓第三定律，軌道對(duì)滑塊的彈力N和滑塊對(duì)軌道的壓力FN是一對(duì)相互作用力，則有：F由③④⑤帶入數(shù)據(jù)可解得：FN（3）在BCDEF圓弧軌道上只有重力做功，則從B點(diǎn)到F點(diǎn)，機(jī)械能守恒，則有：EF滑塊在FG軌道上由于摩擦力的作用做勻減速運(yùn)動(dòng)，且最終停下，依據(jù)動(dòng)能定理可得：-μ由⑥⑦代入數(shù)據(jù)可解得：x=0.48m（4）該變釋放滑塊的位置，設(shè)此時(shí)距離B點(diǎn)距離為s1，此時(shí)滑塊到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度剛好為零，依據(jù)mgs設(shè)從D點(diǎn)第一次返回到AB軌道上離B點(diǎn)最遠(yuǎn)時(shí)到B點(diǎn)的距離為s2，依據(jù)mgR-μ設(shè)從CD軌道其次次返回到AB軌道上離B點(diǎn)最遠(yuǎn)時(shí)到B點(diǎn)的距離為s3，依據(jù)mgs設(shè)從CD軌道第三次返回到AB軌道上離B點(diǎn)最遠(yuǎn)時(shí)到B點(diǎn)的距離為s4，依據(jù)動(dòng)能定理有：mg設(shè)從CD軌道第四次返回到AB軌道上離B點(diǎn)最遠(yuǎn)時(shí)到B點(diǎn)的距離為s5，依據(jù)動(dòng)能定理有：mg設(shè)從CD軌道第五次返回到AB軌道上離B點(diǎn)最遠(yuǎn)時(shí)到B點(diǎn)的距離為s6，依據(jù)動(dòng)能定理有：mg滑塊從釋放到它第