全国通用版2019高考物理总复习精准提分练:计算题专练九
《全国通用版2019高考物理总复习精准提分练:计算题专练九》由会员分享,可在线阅读,更多相关《全国通用版2019高考物理总复习精准提分练:计算题专练九(3页珍藏版)》请在装配图网上搜索。
1、计算题专练(九)(限时:25分钟)24(12分)如图1,两平行金属导轨位于水平面上,相距l,左端与一阻值为R的电阻相连整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向竖直向下质量为m、电阻为r的导体棒置于导轨上,在水平外力作用下沿导轨匀速向右滑动,滑动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好已知电阻R消耗的功率为P,导体棒与导轨间的动摩擦因数为,重力加速度大小为g,导轨的电阻可忽略求:图1(1)导体棒匀速运动的速率v;(2)水平外力F的大小答案(1)(2)mgBl解析(1)设回路中的电流为I,对电阻R,有PI2R导体棒产生的电动势为EBlv根据闭合电路欧姆定律得I联立可得导体棒匀速运动的速率v.(2
2、)导体棒在磁场中匀速运动,受力平衡,则FmgBlI联立可得:FmgBl.25(20分)如图2,倾角37的直轨道AC与圆弧轨道CDEF在C处相切且平滑连接,整个装置固定在同竖直平面内圆弧轨道的半径为R,DF是竖直直径,O点为圆心,E、O、B三点在同一水平线上A、F也在同一水平线上,两个小滑块P、Q(都可视为质点)的质量都为m.已知滑块Q与轨道AC间存在摩擦力且动摩擦因数处处相等,但滑块P与整个轨道间和滑块Q与圆弧轨道间的摩擦力都可忽略不计同时将两个滑块P、Q分别在A、B两点由静止释放,之后P开始向下滑动,在B点与Q相碰碰后P、Q立刻一起向下且在BC段保持匀速运动,已知P、Q每次相碰都会立刻合在一
3、起运动但两者并不粘连,sin 370.6,cos 370.8,取重力加速度为g,求:图2(1)两滑块进入圆弧轨道运动过程中对圆弧轨道的压力的最大值(2)滑块Q在轨道AC上往复运动经过的最大路程答案(1)3.8mg(2)R解析(1)滑块P下滑至与Q相碰前瞬间,由机械能守恒定律得mgRmvP、Q碰后合在一起运动,碰撞瞬间由动量守恒定律得mv12mv2P、Q一起由C点运动至D点过程,有2mgR(1cos )2mv2mv经过D点时对圆弧轨道的压力最大,有FND2mg2m由牛顿第三定律可知,两滑块对圆弧轨道的最大压力FNDFND联立解得FND3.8mg(2)由(1)中计算可知,P、Q整体在D点的动能2m
4、v0.9mgR2mgR因此它们在圆弧轨道上运动的最高点在E点下方,之后沿轨道返回,再次到达C点的速度大小仍为v2.从C点上滑后P、Q分离,Q比P先到达最高点,且Q运动到最高点时停下设P、Q上滑的最大位移分别为xP、xQ.对P、Q,由动能定理分别可得mgsin xP0mv(mgsin Ff)xQ0mv由P、Q碰后一起匀速下滑可知Q受到的滑动摩擦力大小Ff2mgsin P再次从最高点下滑至第二次碰Q前,有mgsin (xPxQ)mvP、Q碰后一起运动,有mv32mv4P、Q从C点上滑到第二次从C点进入圆弧轨道,Q克服摩擦力做的功WfFf2xQ而P、Q碰撞损失的机械能为:Emv2mv由以上各式解得Q克服摩擦力做的功与P、Q碰撞损失的机械能之比为:P、Q此后多次进入直轨道AC的运动过程遵循同样的规律,直到最后到达C点的速度减为0,因此从P、Q第一次回到直轨道AC运动到最后不再进入为止,Q克服摩擦力做的功为:Ffl2mv滑块Q在轨道AC上往复运动经过的最大路程为lm,则lml联立解得lmR.
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 装配图网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。