2022年高考物理大二輪復(fù)習(xí) 題型限時(shí)專練9 計(jì)算題(一)

2022年高考物理大二輪復(fù)習(xí) 題型限時(shí)專練9 計(jì)算題(一)24(2018·合肥質(zhì)檢一)如圖所示，水平地面上有三個(gè)質(zhì)量均為m1 kg的小物塊A、B、C，A、B間用一根輕繩水平相連一水平恒力F作用于A上，使三物塊以相同加速度運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后撤去F.已知B與C間的動(dòng)摩擦因數(shù)10.5，A和C與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為20.2，若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10 m/s2.求：(1)F的最大值；(2)從撤去F到三物塊停止運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，B受到的摩擦力解析(1)B、C恰好要相對(duì)滑動(dòng)時(shí)對(duì)C：1mg2(mm)gma解得a1 m/s2由題意知，A、B、C相對(duì)靜止時(shí)，F(xiàn)有最大值Fmax對(duì)A、B、C整體：Fmax2(mmm)g3ma解得Fmax9 N(2)撤去F后，設(shè)B、C相對(duì)靜止對(duì)A、B、C整體：2(mmm)g3ma解得a2 m/s2對(duì)C：2(mm)gfBCma解得fBC2 NfBm1mg5 N故假設(shè)成立，由牛頓第三定律可知，B受到的摩擦力為2 N，方向水平向左答案(1)9 N(2)2 N，方向水平向左25(2018·襄陽(yáng)統(tǒng)測(cè))如圖所示，ABD為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中AB段是水平的，BD段是半徑為R0.2 m的半圓，兩段軌道相切于B點(diǎn)，整個(gè)軌道處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小E5×103 V/m.一不帶電的絕緣小球甲，以初速度大小v0沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng)，與靜止在B點(diǎn)的帶正電的小球乙發(fā)生彈性碰撞已知甲、乙兩球的質(zhì)量均為m1.0×102 kg，乙所帶電荷量q2.0×105 C，g取10 m/s2.(水平軌道足夠長(zhǎng)，甲、乙兩球均可視為質(zhì)點(diǎn)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程無(wú)電荷轉(zhuǎn)移)(1)甲、乙兩球碰撞后，乙恰能通過(guò)軌道最高點(diǎn)D，求乙在軌道上首次落下來(lái)的點(diǎn)到B點(diǎn)的距離；(2)在滿足(1)的條件下，求甲的初速度v0；(3)若甲仍以速度v0向右運(yùn)動(dòng)，增大甲的質(zhì)量，保持乙的質(zhì)量不變，求乙在軌道上首次落下來(lái)的點(diǎn)到B點(diǎn)的距離范圍解析(1)在乙恰好能通過(guò)最高點(diǎn)的情況下，設(shè)乙到達(dá)最高點(diǎn)的速度為vD，乙離開(kāi)D點(diǎn)到達(dá)水平軌道的時(shí)間為t，乙的落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為x，則mmgqE2Rt2xvDt聯(lián)立解得x0.4 m(2)設(shè)碰撞后甲、乙的速度分別為v甲、v乙，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律有：mv0mv甲mv乙mvmvmv聯(lián)立可得v乙v0由動(dòng)能定理得，mg·2RqE·2Rmvmv聯(lián)立解得v0 2 m/s(3)設(shè)甲的質(zhì)量增大為M，碰撞后甲、乙的速度分別為vM、vm，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律有Mv0MvMmvmMvMvmv聯(lián)立得vmv0由題意知，Mm可得：v0vm<2v0設(shè)乙過(guò)D點(diǎn)的速度為vD，由動(dòng)能定理得mg·2RqE·2Rmvmv聯(lián)立解得2 m/svD<8 m/s設(shè)乙在水平軌道上首次落下的點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為x，則有：xvDt可得0.4 mx<1.6 m答案(1)0.4 m(2)2 m/s(3)0.4 mx<1.6 m