（新課標(biāo)地區(qū)專用）2020高考物理三輪沖刺 題型練輯 計(jì)算題規(guī)范練（七）（含解析）

計(jì)算題規(guī)范練(七)15(2019·安徽皖江名校最后一卷)如圖1，在水平地面上有兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的物體A、B，質(zhì)量分別為mA2kg，mB1kg，A、B相距s9.5m，A以v010 m/s的初速度向靜止的B運(yùn)動(dòng)，與B發(fā)生正碰(碰撞時(shí)間極短)，碰后兩物體仍沿原來(lái)方向運(yùn)動(dòng)，最終A、B均停止運(yùn)動(dòng)時(shí)相距s19.5 m已知A、B與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.1，取g10 m/s2.求：圖1(1)相碰前瞬間A的速度大??；(2)碰撞過(guò)程中的機(jī)械能損失答案(1)9m/s(2)24J解析(1)設(shè)A、B相碰前瞬間A的速度大小為v，由動(dòng)能定理：mAgsmAv2mAv02代入數(shù)據(jù)解得：v9m/s(2)設(shè)A、B相碰后，A、B的速度大小分別為vA、vB.動(dòng)量守恒：mAvmAvAmBvB設(shè)A、B相碰后到停止運(yùn)動(dòng)所通過(guò)的位移分別為sA、sB.由動(dòng)能定理：對(duì)A：mAgsA0mAvA2對(duì)B：mBgsB0mBvB2依題意：sBsAs19.5m聯(lián)立解得：vA5m/s，vB8 m/sA、B碰撞過(guò)程中的機(jī)械能損失：EmAv2(mBvB2mAvA2)聯(lián)立解得：E24J.16(2019·四川資陽(yáng)市一診)如圖2所示，在E103V/m的豎直勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光滑半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道MN在N點(diǎn)平滑相接，半圓形軌道平面與電場(chǎng)線平行，其半徑R0.4 m，N為半圓形軌道最低點(diǎn)，一帶負(fù)電且電荷量大小q104C的小滑塊，質(zhì)量m0.01 kg，與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.15，位于N點(diǎn)右側(cè)d1.5 m的M處，若給小滑塊一個(gè)初速度v0使其向左運(yùn)動(dòng)，小滑塊恰能通過(guò)半圓形軌道的最高點(diǎn)Q.取g10 m/s2，求：圖2(1)小滑塊的初速度v0的大??；(2)小滑塊通過(guò)Q點(diǎn)后落回水平軌道時(shí)落點(diǎn)S距N的水平距離x.答案(1)7m/s(2)0.8m解析(1)小滑塊帶負(fù)電，則其所受電場(chǎng)力方向豎直向下小滑塊恰能通過(guò)Q點(diǎn)，由牛頓第二定律得：mgqE小滑塊從開始運(yùn)動(dòng)至到達(dá)Q點(diǎn)過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：(mgqE)·2R(mgqE)·dmv2mv02解得：v07m/s(2)小滑塊從Q點(diǎn)飛出，由類平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)有：mgqEma2Rat2xvt聯(lián)立解得：x0.8m.17.(2019·安徽皖江名校最后一卷)如圖3所示，平面直角坐標(biāo)系xOy中有一半徑為R的圓形磁場(chǎng)，圓心坐標(biāo)(0，R)一離子源沿著平行于y軸方向發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q、速度大小為v0的粒子，若粒子由坐標(biāo)原點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，粒子在磁場(chǎng)中恰好經(jīng)過(guò)坐標(biāo)為(R，R)的點(diǎn)，粒子重力不計(jì)，求：圖3(1)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；(2)若離子源射出粒子的速度大小和方向都不變，將離子源沿平行于x軸方向向左移動(dòng)一段距離L，當(dāng)L多大時(shí)粒子能進(jìn)入磁場(chǎng)并在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，最長(zhǎng)時(shí)間是多少；(3)在(2)的情況下粒子到達(dá)x軸的位置坐標(biāo)答案(1)(2)R(3)(2R,0)解析(1)設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，由題意知qv0Bm由幾何關(guān)系知r2(rR)2R2解得rR，B(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑不變，當(dāng)粒子轉(zhuǎn)過(guò)的弦長(zhǎng)為圓形磁場(chǎng)的直徑時(shí)，對(duì)應(yīng)的時(shí)間最長(zhǎng)，設(shè)粒子所轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為2，則rsinR解得此時(shí)LRsinR在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t·解得：t(3)粒子到達(dá)x軸時(shí)，速度方向與x軸成30°角，有幾何關(guān)系知xRsin60°(RRcos60°)tan60°2R故粒子到達(dá)x軸的位置坐標(biāo)為(2R,0)4