高考物理二輪總復(fù)習(xí)題型專項(xiàng)能力訓(xùn)練計(jì)算題（三）

計(jì)算題專項(xiàng)訓(xùn)練(三)(時(shí)間:30分鐘滿分:32分)1.(14分)如圖甲所示,兩根固定平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角為θ=30°,導(dǎo)軌間距為l,兩根長(zhǎng)度均為l的相同光滑導(dǎo)體棒a、b垂直于導(dǎo)軌放置在導(dǎo)軌上,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。某時(shí)刻開始對(duì)a棒施一平行于導(dǎo)軌向上的拉力F,兩棒均始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,兩棒的質(zhì)量均為m、電阻均為R,重力加速度大小為g,導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),導(dǎo)軌電阻不計(jì),若起初b棒用立柱擋住不能下滑,施加的拉力F隨時(shí)間t按如圖乙所示規(guī)律變化,0~t0時(shí)間內(nèi)a棒處于靜止?fàn)顟B(tài);某時(shí)刻b棒開始運(yùn)動(dòng),此時(shí)a棒的加速度大小為12g甲乙(1)b棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)a棒的速度大小;(2)從0時(shí)刻起到b棒開始運(yùn)動(dòng)過(guò)程中拉力F的沖量大小。2.(18分)(2022·江蘇連云港期末)如圖所示,質(zhì)量為M的半圓槽放置在光滑的水平面上。半圓槽左側(cè)靠在固定擋板上,P、Q分別為圓弧左右兩側(cè)的最高點(diǎn),S為圓弧的最低點(diǎn),圓弧的半徑為R,半圓槽的內(nèi)壁光滑,距離P點(diǎn)正上方h=7R的O點(diǎn)處有一質(zhì)量為m的小球,小球可看成質(zhì)點(diǎn),現(xiàn)將小球由靜止釋放,小球恰好能從P點(diǎn)進(jìn)入半圓槽,已知M=3m,重力加速度為g,求:(1)小球第1次經(jīng)過(guò)S點(diǎn)時(shí)速度的大小;(2)小球第2次經(jīng)過(guò)S點(diǎn)時(shí)半圓槽的速度大小;(3)小球第1次經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)至第2次經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間。

計(jì)算題專項(xiàng)訓(xùn)練(三)1.答案:(1)mgRB2l2(2)2解析:(1)b棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí),設(shè)a棒的速度大小為v0,對(duì)b棒根據(jù)平衡條件可得BIl=mgsinθ其中I=Bl解得v0=2Rmg(2)0~t0時(shí)間內(nèi)a棒處于靜止?fàn)顟B(tài),則拉力F為定值,即為F1=mgsinθ0~t0時(shí)間內(nèi)拉力的沖量I1=F1t0=mgt0sinθ=12mgt0設(shè)從t0開始,經(jīng)過(guò)時(shí)間t導(dǎo)體棒b開始運(yùn)動(dòng),此時(shí)a棒的加速度大小為a=12根據(jù)牛頓第二定律可得F2mgsinθBIl=ma解得F2=32根據(jù)題圖乙可得mg解得t=2t0所以在t0~t+t0時(shí)間內(nèi),拉力的沖量為I2=mgsinθ+3則從0時(shí)刻起到b棒開始運(yùn)動(dòng)過(guò)程中拉力F的沖量大小I=I1+I2=2.5mgt0。2.答案:(1)4Rg(2)2Rg(3)40解析:(1)小球由靜止釋放到第1次到S時(shí),由機(jī)械能守恒得mg·8R=1解得v1=4Rg。(2)小球從第1次到第2次回到S時(shí)的過(guò)程中12mmv1=mv2+Mv解得v=2Rg。(3)小球第1次到Q時(shí),水平方向動(dòng)量守恒,有mv1=