（通用版）2020高考物理三輪沖刺 題型練輯 計(jì)算題規(guī)范練（八）（含解析）

計(jì)算題規(guī)范練(八)24.(2019·江蘇泰州市上學(xué)期期末)如圖1所示，光滑導(dǎo)軌MN和PQ固定在豎直平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng)，兩端分別接有阻值均為R的定值電阻R1和R2.兩導(dǎo)軌間有一邊長(zhǎng)為的正方形區(qū)域abcd，該區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)一質(zhì)量為m的金屬桿與導(dǎo)軌相互垂直且接觸良好，從ab處由靜止釋放，若金屬桿離開磁場(chǎng)前已做勻速運(yùn)動(dòng)，其余電阻均不計(jì)求：圖1(1)金屬桿離開磁場(chǎng)前的瞬間流過R1的電流大小和方向；(2)金屬桿離開磁場(chǎng)時(shí)速度的大??；(3)金屬桿穿過整個(gè)磁場(chǎng)過程中電阻R1上產(chǎn)生的電熱答案(1)方向從P到M(2)(3)解析(1)設(shè)流過金屬桿中的電流為I，由平衡條件得mgBI，解得I所以R1中的電流大小I1，方向從P到M.(2)設(shè)金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為v由EBvEI得v(3)由能量守恒得mgQmv2得Q則R1上產(chǎn)生的焦耳熱為QR1Q.25.(2019·湖北十堰市上學(xué)期期末)如圖2所示，半徑為r0.4m的圓形光滑軌道AB固定于豎直平面內(nèi)，軌道與粗糙的水平地面相切于B點(diǎn)，CDE為固定于豎直平面內(nèi)的一段內(nèi)壁光滑的中空方形細(xì)管，DE段被彎成以O(shè)為圓心、半徑R0.2m的一小段圓弧，管的C端彎成與地面平滑相接，O點(diǎn)位于地面，OE連線豎直可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊b，從A點(diǎn)由靜止開始沿軌道下滑，經(jīng)地面進(jìn)入細(xì)管(b橫截面略小于管中空部分的橫截面)，b滑到E點(diǎn)時(shí)受到細(xì)管下壁的支持力大小等于所受重力的.已知物塊b的質(zhì)量m0.4kg，g取10m/s2.圖2(1)求物塊b滑過E點(diǎn)時(shí)的速度大小vE.(2)求物塊b滑過地面BC過程中克服摩擦力做的功Wf.(3)若將物塊b靜止放在B點(diǎn)，讓另一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊a，從A點(diǎn)由靜止開始沿軌道下滑，滑到B點(diǎn)時(shí)與b發(fā)生彈性正碰，已知a的質(zhì)量Mm，求物塊b滑過E點(diǎn)后第一次落到地面上的點(diǎn)到O點(diǎn)的距離范圍答案(1)1m/s(2)0.6J(3)0.2mx1m解析(1)物塊b滑過E點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得mgFNmFNmg聯(lián)立解得vEm/s1 m/s(2)物塊b從A點(diǎn)到E點(diǎn)，由動(dòng)能定理得mg(rR)Wfmv解得Wf0.6J(3)物塊a從A滑到B的過程中機(jī)械能守恒，設(shè)物塊a滑到B點(diǎn)時(shí)速度為v，則有Mv2Mgr解得v2m/s設(shè)碰撞后物塊a、b的速度分別為va、vb，碰撞過程由動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒得MvMvamvbMv2Mvmv聯(lián)立解得vbv因?yàn)镸m，由上式可知，碰撞后vvb2v，即2m/svb4m/s物塊b從B點(diǎn)到E點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理得mgRWfmvE2mv物塊b離開E點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)過時(shí)間t，第一次落到地面，此落點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x，則有xvEtRgt2由以上三式聯(lián)立解得0.2mx1m3