2019高考物理三輪沖刺 計算題搶分練（四）計算題搶分練三.docx

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(四)計算題搶分練三1.如圖所示,為室內冰雪樂園中一個游玩項目,傾斜冰面與水平面夾角=30,冰面長、寬均為L=40 m,傾斜冰面兩側均安裝有安全網護欄,在冰面頂端中點,由工作人員負責釋放載有人的凹形滑板,與冰面相連的水平面上安有緩沖裝置(圖中未畫出),使滑下者能安全停下。周末某父子倆前往游玩,設父親與滑板總質量為M=80 kg,兒子與滑板總質量為m=40 kg,父子倆準備一起下滑,在工作人員靜止釋放的瞬間,父親沿水平方向推了一下兒子,父子倆迅速分開,并沿冰面滑下。不計一切阻力,重力加速度g取10 m/s2,父子倆均視為質點。(1)若父子倆都能安全到達冰面底端(沒碰到護欄),下滑的時間t多長?(2)父子倆都能安全達到冰面底端(沒碰到護欄),父親在推兒子時最多做功W為多少?2.如圖甲所示,水平面內的直角坐標系的第一象限有磁場分布,方向垂直于水平面向下,磁感應強度沿y軸方向沒有變化,沿x軸方向B與x成反比,如圖乙所示。頂角=45的光滑金屬長導軌MON固定在水平面內,ON與x軸重合,一根與ON垂直的長導體棒在水平向右的外力作用下沿導軌向右滑動,導體棒在滑動過程中始終與導軌接觸。已知t=0時,導體棒位于頂點O處,導體棒的質量為m=1 kg,回路接觸點總電阻恒為R=0.5 ,其余電阻不計。回路電流I與時間t的關系如圖丙所示,圖線是過原點的直線。求:(1)t=2 s時回路的電動勢E;(2)02 s時間內流過回路的電荷量q和導體棒的位移s;(3)導體棒滑動過程中水平外力F的瞬時功率P(單位:W)與橫坐標x(單位:m)的關系式。答案精解精析1.答案(1)4 s(2)750 J解析(1)父子倆都沿冰面做類平拋運動,沿冰面向下的加速度a=g sin =5 m/s2,兩者同時達到底端由運動學公式有L=12at2代入數據解得t=4 s(2)推開后,設父親獲得初速度大小為vM,兒子獲得初速度大小為vm父子倆水平方向動量守恒,則MvM=mvm因兒子質量小些,只要兒子安全即可,水平滑動距離為L2若兒子剛好沒有碰到護欄,由運動學公式有L2=vmt代入數據解得vm=5 m/s,則可得vM=2.5 m/s根據功能關系有W=12mvm2+12MvM2代入數據解得W=750 J2.答案(1)2 V(2)4 C2 m(3)P=4x+2x解析(1)根據I-t圖像可知I=k1t(k1=2 A/s)當t=2 s時,回路中電流I1=4 A根據歐姆定律得E=I1R=2 V(2)流過回路的電荷量q=ItI=I2解得q=k1t22當t=2 s時,q=4 C由歐姆定律得I=BlvRl=x tan 45根據B-x圖像可知B=k2x(k2=1 Tm)解得v=k1Rk2t由于k1Rk2=1 m/s2再根據v=v0+at,可得a=1 m/s2可知導體棒做勻加速直線運動則02 s時間內導體棒的位移s=12at2=2 m(3)棒受到的安培力F安=BIl根據牛頓第二定律有F-F安=ma根據2ax=v2P=Fv解得P=(k222axR+ma)2ax=4x+2x