(課標(biāo)版)高考物理二輪復(fù)習(xí) 計算題規(guī)范練5(含解析)-人教版高三全冊物理試題
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(課標(biāo)版)高考物理二輪復(fù)習(xí) 計算題規(guī)范練5(含解析)-人教版高三全冊物理試題
計算題規(guī)范練5時間:45分鐘1如圖甲所示,一足夠長的質(zhì)量M0.4 kg的長木板靜止在水平面上,長木板與水平面間的動摩擦因數(shù)0.1,一質(zhì)量m0.4 kg的小滑塊以v01.8 m/s的速度從長木板的右端滑上長木板,小滑塊剛滑上長木板0.2 s內(nèi)的速度圖象如圖乙所示,小滑塊可看成質(zhì)點,重力加速度g取10 m/s2.求:(1)小滑塊剛滑上長木板時長木板的加速度大小a1;(2)從小滑塊滑上長木板到最后靜止下來的過程中,小滑塊運動的總位移x.答案:(1)2 m/s2(2)0.54 m解析:(1)小滑塊剛滑上長木板時加速度大小為:a24 m/s2小滑塊對長木板的滑動摩擦力:f2ma21.6 N地面對長木板的最大靜摩擦力:f11(Mm)g0.8 N因為f2>f1,所以小滑塊剛滑上長木板后,長木板向左勻加速,小滑塊向左勻減速,由牛頓第二定律得:對木板:f21(Mm)gMa1解得:a12 m/s2(2)設(shè)經(jīng)過時間t小滑塊與長木板速度相等,則有:v0a2ta1t,解得:t0.3 s共同速度:va1t0.6 m/s這段時間內(nèi),小滑塊運動的距離:x1v0ta2t20.36 m此后小滑塊與木板一起做勻減速直線運動,由牛頓第二定律得:1(Mm)g(Mm)a3解得:a31 m/s2共同運動的距離為:x20.18 m所以小滑塊滑行的總位移為:xx1x20.54 m22019年1月3日10時26分,中國嫦娥四號探測器成功著陸在月球背面南極艾特肯盆地內(nèi)的馮·卡門撞擊坑內(nèi)實現(xiàn)了人類探測器在月球背面首次軟著陸,世界震驚,國人振奮嫦娥四號進入近月點15 km的橢圓軌道后,啟動反推發(fā)動機,速度逐漸減小,距月面2.4 km時成像儀啟動,掃描著陸區(qū)地形地貌并尋找著陸點距月面100米左右,水平移動選定著陸點,緩慢降落,離地面3 m時關(guān)閉發(fā)動機,探測器做自由落體運動著陸,太陽翼再次打開,探測器開始工作,探測器質(zhì)量為1.0×103 kg.月球表面重力加速度g月1.6 m/s2.求:(1)探測器著陸前瞬間的動能;(2)若探測器從距月面100 m高度處開始先做自由落體運動,然后開啟反推發(fā)動機做減速運動,降落至月球表面時速度恰好為零,已知反推發(fā)動機使探測器獲得的反推力大小為8 000 N求探測器從距月球表面100 m處開始做自由落體運動時間答案:(1)4.8×103 J(2)10 s解析:(1)探測器著陸瞬間的動能Ekmg月h4.8×103 J(2)減速過程:Fmg月ma得:a6.4 m/s2設(shè)探測器在自由落體階段和減速階段的位移分別為x1、x2根據(jù)運動學(xué)公式2g月x12ax2且x1x2100g月tx1聯(lián)立解得探測器做自由落體運動的時間t110 s.3如圖所示,兩彼此平行的金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平放置,左端與一光滑絕緣的曲面相切,右端接一水平放置的光滑“>”形金屬框架NDQ,NDQ120°,ND與DQ的長度均為L,MP右側(cè)空間存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場導(dǎo)軌MN、PQ電阻不計,金屬棒與金屬框架NDQ單位長度的電阻值為r,金屬棒質(zhì)量為m,長度與MN、PQ之間的間距相同,與導(dǎo)軌MN、PQ的動摩擦因數(shù)為.現(xiàn)讓金屬棒從曲面上離水平面高h的位置由靜止釋放,金屬棒恰好能運動到NQ邊界處(1)求金屬棒剛進入磁場時回路的電流強度i0;(2)若金屬棒從MP運動到NQ所用的時間為t0,求導(dǎo)軌MN、PQ的長度s;(3)在金屬棒到達NQ后,施加一外力使棒以恒定的加速度a繼續(xù)向右運動,求此后回路中電功率的最大值Pmax.答案:(1)i0(2)s(3)Pmax解析:(1)金屬棒從光滑絕緣曲面向下運動,機械能守恒,設(shè)剛進入MP邊界時,速度大小為v0,則:mghmv得:v0;剛進入磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢:e1Bdv0導(dǎo)軌寬度:dL;回路電阻:R(2)Lr聯(lián)立可得:i0(2)設(shè)長度為s,從MP到NQ過程中的任一時刻,速度為vi,在此后無窮小的t時間內(nèi),根據(jù)動量定理:(mg)tmvitmgtmvivitmgtmvismgt0mv0得:s(3)金屬棒勻加速運動,vat切割磁感線的有效長度為:l2(L·cos60°at2)tan60°產(chǎn)生感應(yīng)電動勢:EBlvEB·2(Lcos60°at2)tan60°·atBa(Lat2)t回路的瞬時電阻:Rr2(Lcos60°at2)tan60°(Lcos60°at2)(2)r(Lat2)功率:P(at4Lt2)a(t2)2金屬棒運動到D點,所需的時間設(shè)為tLat2得:t當(dāng)t<t時,Pmax