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1、2016年(全国卷)计算题考点排查练题号2425考点竖直面内的圆周运动问题电磁感应的综合问题24如图1所示，ABC为固定在竖直面内的光滑四分之一圆轨道，其半径为r10 m，N为固定在水平面内的半圆平面，其半径为R m，轨道ABC与平面N相切于C点，DEF是包围在半圆平面N周围且垂直于N的光滑半圆形挡板，质量为M1 kg的长方体滑块的上表面与平面N在同一水平面内，且滑块与N接触紧密但不连接，现让物体自A点由静止开始下滑，进入平面N后立即受到挡板DEF的约束并最终冲上滑块，已知物体质量m1 kg，物体与平面N之间的动摩擦因数10.5、与滑块之间的动摩擦因数20.4，滑块与地面之间是光滑的，滑块的竖
2、直高度为h0.05 m，长L4 m，(取g10 m/s2)求：图1(1)物体滑到C时对圆轨道的压力是多大？(2)物体运动到F处时的速度是多大？(3)当物体从滑块上滑落后到达地面时，物体与滑块之间的距离是多少？答案(1)30 N(2)10 m/s(3)0.6 m解析(1)对物体从A处到C处的过程，由机械能守恒定律得：mgrmvC2在C处，由牛顿第二定律得：FNmgm联立解得：FN3mg30 N由牛顿第三定律可知，物体滑到C处时，对圆轨道的压力是30 N.(2)对物体从C处到F处的过程，由动能定理有1mgRmvF2mvC2解得：vF10 m/s(3)物体在滑块上运动，对物体由牛顿第二定律有：2mg
3、ma1解得：a14 m/s2对滑块由牛顿第二定律有：2mgMa2，解得：a24 m/s2设经时间t物体刚要从滑块上滑落，此时物体的速度为v1，滑块的速度为v2.则有vFta1t2a2t2L解得t s或2 s(不合题意舍去)则有v1vFa1t，v2a2t设物体从抛出到落地时间为t1，则有hgt12sv1t1v2t1联立解得s0.6 m.25(2018广西钦州市第三次质检)如图2甲所示，两根间距L1.0 m、电阻不计的足够长平行金属导轨ab、cd水平放置，一端与阻值R2.0 的电阻相连，质量m0.2 kg的导体棒ef在恒定外力F作用下由静止开始运动，已知导体棒与两根导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力
4、均为Ff1.0 N，导体棒电阻为r1.0 ，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，导体棒运动过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示(取g10 m/s2)，求：图2(1)拉力F的大小；(2)磁场的磁感应强度B的大小；(3)若ef棒由开始运动6.9 m时，速度达到3 m/s，求此过程中电路产生的焦耳热答案(1)2 N(2)1 T(3)6 J解析(1)由题图可知，导体棒开始运动时加速度a15 m/s2，初速度v00，导体棒中无电流由牛顿第二定律知：FFfma1解得：F2 N；(2)当导体棒速度为v时，导体棒上的电动势为E，电路中的电流为I.由法拉第电磁感应定律：EBLv，由闭合电路欧姆定律：I，导体棒所受安培力F安BIL，由题图可知，当导体棒的加速度a0时，导体棒开始以v3 m/s的速度做匀速运动，此时有：FFfF安0，解得：B1 T；(3)设ef棒此过程中产生的热量为Q，由功能关系知：(FFf)sQmv2，代入数据解得Q6 J.
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