2021高考物理备考计算题规范化训练(11).docx

高考备考计算题规范化训练（11）
开头时刻：＿＿＿:＿＿＿＿日期：＿＿＿＿＿＿姓名：＿＿＿＿
23．(18分)如图所示，在倾角为θ＝37º的足够长的固定斜面上，物体A和小车B正沿着斜面上滑。A的质量为mA＝0.5 kg，B的质量为mB＝0.25 kg，A始终受一沿斜面对上的恒定推力F的作用。某时刻，A追上B，并发生碰撞。碰撞后的瞬间，A的速度为v1＝0.6 m/s，方向沿斜面对上，Ｂ的速度为vB＝2.4 m/s，方向沿斜面对上。经过T＝0.6 s，A的速度大小变为v2＝1.8 m/s；在这一段时间内A、B没有再次相碰。已知A与斜面间的动摩擦因数μ＝0.15，B与斜面间的摩擦可忽视不计， sin37º＝0.6，g取10 m/s2，试求：
（1）这一过程中，B的位移大小； （2）恒定推力F的大小； （3）这一过程中，力F所做的功。
θ
A
F
B

24．(20分)如图所示，半径为r、圆心为O1的虚线所围的圆形区域内存在垂直纸面对外的匀强磁场，在磁场右侧有一坚直放置的平行金属板M和N，两板间距离为L，在MN板中心各有一个小孔O2、O3、O1、O2、O3在同一水平直线上，与平行金属板相接的是两条竖直放置间距为L的足够长的光滑金属导轨，导体棒PQ与导轨接触良好，与阻值为R的电阻形成闭合回路（导轨与导体棒的电阻不计），该回路处在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面对里的匀强磁场中，整个装置处在真空室中，有一束电荷量为+q、质量为m的粒子流（重力不计），以速率v0从圆形磁场边界上的最低点E沿半径方向射入圆形磁场区域，最终从小孔O3射出。现释放导体棒PQ，其下滑h后开头匀速运动，此后粒子恰好不能从O3射出，而从圆形磁场的最高点F射出。求：　
（1）圆形磁场的磁感应强度B′。 　　　 （2）导体棒的质量M。
（3）棒下落h的整个过程中，电阻上产生的电热。 （4）粒子从E点到F点所用的时间。
结束时刻：＿＿＿:＿＿＿＿ 时长＿＿＿＿min

23.【解析】经过T=0.6s后，假设A的速度方向仍向上，此时A的位移为：
m
B的加速度为：aB＝gsinθ＝6 m/s2
B的位移为：m
可见sB<sA， 那么，A、B将再次相碰，跟题中“T=0.6 s……这一段时间内A、B没有再次相碰”相冲突，因此，碰撞后A将先向上做匀减速运动，速度减到零后，再向下做匀加速运动，经过T=0.6 s后，A的速度方向将向下，大小为v2＝1.8 m/s。
对A，设上升和下降阶段加速度的大小分别为a1和 a2，由牛顿其次定律可得：
上升阶段有：
下降阶段有：
且：

联立以上各式解得： F＝0.6 N
【奇技赢巧】运用牛顿运动定律解决问题包括隔离对象、针对对象、作受力分析和运动状况分析、选定规律列式、计算结果并争辩.其中隔离对象，作受力分析和运动分析并画出受力图和运动简图是至关重要的.
（1）隔离对象.解题时首先要明确争辩谁、谁受力、谁运动的问题，初学者可将其单独画出来.
（2）受力分析.动力学问题不论是哪一类都离不开这一环节，这一环节要解决对象受哪些力、合力或者合力的表达式如何，由于它是打算运动性质的要素，要把它画在简图上.
（3）运动分析.包括运动起点、终点、时间长短、运动性质，它打算着选择怎样的运动学公式，也要画运动示意图.
25．解：（1）在圆形磁场中做匀速圆周运动，
洛仑兹力供应向心力 ……………………………… 2分
得 ……………………………………………………… 1分
（2）依据题意粒子恰好不能从O3射出的条件为 ………… 2分
PQ其匀速运动时， ………………………………… 2分
由③④得 …………………………………………… 2分
（3）导体棒匀速运动时，速度大小为 ………… 1分
代入③中得： …………………………………………… 1分
由能量守恒：
解得 …………………………………… 2分
（4）在圆形磁场内的运动时间为t1
…………………………………………… 2分
在电场中来回运动的时间为t2
由 ……………………………………………………… 2分
……………………………………………………………… 1分
故…………………………………… 2分