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1、2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 計算題專項(xiàng)訓(xùn)練 25分鐘規(guī)范訓(xùn)練1
25分鐘規(guī)范訓(xùn)練(一)1.(12分)(2018全國Ⅰ卷高考壓軸題)如圖所示,一質(zhì)量為m的小球C用輕繩懸掛在O點(diǎn),小球下方有一質(zhì)量為2m的平板車B靜止在光滑水平地面上,小球的位置比車板略高,一質(zhì)量為m的物塊A以大小為v0的初速度向左滑上平板車,此時A、C間的距離為d,一段時間后,物塊A與小球C發(fā)生碰撞,碰撞時兩者的速度互換,且碰撞時間極短,已知物塊與平板車間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,若A碰C之前物塊與平板車已達(dá)共同速度,求:(1)A、C間的距離d與v0之間滿足的關(guān)系式;(2)要使碰后小球C能繞O點(diǎn)做完整的圓周運(yùn)動,輕繩的長度
2、l應(yīng)滿足什么條件?[解析] (1)A碰C前與平板車速度達(dá)到相等,設(shè)整個過程A的位移是x,由動量守恒定律得mv0=(m+2m)v由動能定理得:μmgx=m(v-v2)解得x=滿足的條件是d≥(2)物塊A與小球C發(fā)生碰撞,碰撞時兩者的速度互換,C以速度v開始做完整的圓周運(yùn)動,由機(jī)械能守恒定律得mv2=mg2l+mv′2小球經(jīng)過最高點(diǎn)時,有mg≤解得l≥2.(20分)(2018遼寧省大連市高三下學(xué)期模擬)如圖所示,直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi),在-m≤x≤0的區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=4.010-2T、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,其左邊界與x軸交于P點(diǎn);在x>0的某區(qū)域內(nèi)有電場強(qiáng)度大小E=
3、3.2104N/C、方向沿y軸正方向的有界勻強(qiáng)電場,其寬度d=2m。
一質(zhì)量m=4.010-25kg、電荷量q=-2.010-17C的帶電粒子從P點(diǎn)以速度v=4.0106m/s,沿與x軸正方向成α=60角射入磁場,經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)最終通過x軸上的Q點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),不計粒子重力。
求:(1)帶電粒子在磁場中運(yùn)動的半徑和時間;(2)當(dāng)電場左邊界與y軸重合時Q點(diǎn)的橫坐標(biāo);(3)若只改變上述電場強(qiáng)度的大小,要求帶電粒子仍能通過Q點(diǎn),試討論電場強(qiáng)度的大小E′與電場左邊界的橫坐標(biāo)x′的函數(shù)關(guān)系。
[解析] (1)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律有qvB=代入數(shù)據(jù)解得:r=2m
4、如圖甲所示軌跡交y軸于C點(diǎn),過P點(diǎn)作v的垂線交y軸于O1點(diǎn),由幾何關(guān)系得O1為粒子運(yùn)動軌跡的圓心,且圓心角為60。
在磁場中運(yùn)動時間t==代入數(shù)據(jù)解得:t=10-6s=5.2310-7s。
(2)帶電粒子離開磁場垂直進(jìn)入電場后做類平拋運(yùn)動,設(shè)帶電粒子離開電場時的速度偏向角為θ,如圖甲所示則:tanθ===設(shè)Q點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x,則:tanθ=由上兩式解得:x=6m。
(3)電場左邊界的橫坐標(biāo)為x′。
①當(dāng)0<x′<4m時,如圖乙。
設(shè)粒子離開電場時的速度偏向角為θ′,則:tanθ′=又:tanθ′=由上兩式解得:E′=104N/C②當(dāng)4m≤x′≤6m時,如圖丙,有y=at2=將y=r-rcosα=1m及各數(shù)據(jù)代入上式解得:E′=104N/C。