2018高中物理二輪復(fù)習(xí) 計(jì)算題標(biāo)準(zhǔn)練（九）（含解析）

計(jì)算題標(biāo)準(zhǔn)練(九)滿分32分,實(shí)戰(zhàn)模擬,20分鐘拿下高考計(jì)算題高分!1.(14分)如圖所示,ab、cd為間距d=1m的光滑傾斜金屬導(dǎo)軌,與水平面的夾角=37,導(dǎo)軌電阻不計(jì),a、c間連接電阻r=2.4?？臻g存在磁感應(yīng)強(qiáng)度b0=2t的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于導(dǎo)軌平面向上。將一根金屬棒放置在導(dǎo)軌上距ac為x0=0.5m處,其質(zhì)量m=0.5kg,電阻r=0.8。現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放,金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與ac平行且與導(dǎo)軌接觸良好。已知當(dāng)金屬棒從初始位置向下滑行x=1.6m到達(dá)mn處時(shí)已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度,金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10m/s2。求:(1)金屬棒從釋放到運(yùn)動(dòng)至mn處的過(guò)程中,電阻r上產(chǎn)生的焦耳熱。(2)若將釋放金屬棒的時(shí)刻記作t=0,為使閉合回路中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,試寫(xiě)出磁感應(yīng)強(qiáng)度b隨時(shí)間t變化的表達(dá)式?！窘馕觥?1)由法拉第電磁感應(yīng)定律,得:e=b0dv由閉合電路歐姆定律,得:i=整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程,根據(jù)牛頓第二定律得:mgsin-b0id=ma當(dāng)棒運(yùn)動(dòng)的加速度為零時(shí)速度最大,可解得:vm=2.4m/s。從棒由靜止釋放到達(dá)到最大速度的過(guò)程中,由能量守恒定律得:mgxsin=m+q可解得:q=mgxsin-m=3.36j故電阻r上產(chǎn)生的焦耳熱為:qr=q=2.52j。(2)當(dāng)回路中的總磁通量不變時(shí),棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,沿導(dǎo)軌做勻加速運(yùn)動(dòng)。則有:b0dx0=bd由牛頓第二定律得:mgsin=ma聯(lián)立解得:b=(t)。答案:(1)2.52j(2)b=(t)2.(18分)如圖所示,四分之一圓軌道oa與傳送帶相切相連,下方的cd水平軌道與他們?cè)谕回Q直面內(nèi)。圓軌道oa的半徑r=1.25m,傳送帶長(zhǎng)s=2.25m,圓軌道oa光滑,ab與cd間的高度差為h。一滑塊從o點(diǎn)靜止釋放,當(dāng)滑塊經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí)(無(wú)論傳送帶是否運(yùn)動(dòng)),靜止在cd上的長(zhǎng)為l=m的木板(此時(shí)木板的末端在b點(diǎn)的正下方)在f=12n的水平恒力作用下啟動(dòng),此時(shí)滑塊落在木板上。已知滑塊與傳送帶的摩擦因數(shù)1=0.2,且木板的質(zhì)量m=1kg,木板與cd間的摩擦因數(shù)為2=0.4,g=10m/s2,求:(1)如果傳送帶靜止,求滑塊到達(dá)b點(diǎn)的速度。(2)如果傳送帶靜止,求h的取值范圍。(3)如果傳送帶可以以任意速度傳動(dòng),取h=20m,試判斷滑塊還能否落在木板上?！窘馕觥?1)滑塊滑到a點(diǎn)的速度為va,由機(jī)械能守恒定律可知:mgr=m代入數(shù)據(jù)解得:va=5m/s;滑塊滑過(guò)靜止的傳送帶到達(dá)b點(diǎn)后,速度為vb,由動(dòng)能定理有:-1mgs=m-m代入數(shù)據(jù)得:vb=4m/s。(2)木板在cd上運(yùn)動(dòng)的加速度由牛頓第二定律得:a=8m/s2;vbt1a代入數(shù)據(jù)解得:t11s;對(duì)應(yīng)的高度為:h1g代入數(shù)據(jù)解得:h15m;如果滑塊恰好落在木板右端,需耗時(shí)t2,則有:vbt2a+l解得:t2s和0t2s0t2s對(duì)應(yīng)的高度為:0h2g,解得:0h2m同理當(dāng)t2s時(shí),解得:h2m;故h的取值范圍為,。(3)如果h=20m,則滑塊落在木板上的時(shí)間為t,則有h=gt2,解得t=2s;如果滑塊落在木板左端,設(shè)滑塊速度為vb1,則有vb1t=at2,解得vb1=8m/s;如果傳送帶的速度足夠大,所以可以讓滑塊一直處于加速狀態(tài),設(shè)滑塊運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的速度為vb1,則由動(dòng)能定理有:1mgs=mv-m解得:vb1=m