2023学年高中物理二轮复习计算题标准练五含解析.doc

计算题标准练(五) 满分32分,实战模拟,20分钟拿下高考计算题高分! 1.(14分)质量m=1.0kg、带电量q=+2.5×10-4C的小滑块(可视为质点)放在质量为M=2.0kg的绝缘长木板的左端,木板放在光滑水平面上,滑块与木板之间的动摩擦因数μ=0.2,木板长L=1.5m,开始时两者都处于静止状态,所在空间加有一个方向竖直向下强度为E=4.0×104N/C的匀强电场,如图所示。取g=10m/s2,试求: (1)用水平力F0拉小滑块,要使小滑块与木板以相同的速度一起运动,力F0应满足什么条件? (2)用水平恒力F拉小滑块向木板的右端运动,在1.0s末使滑块从木板右端滑出,力F应为多大?(设m与M之间的最大静摩擦力与它们之间的滑动摩擦力大小相等,滑块在运动中带电量不变) 【解析】(1)当拉力F0作用于滑块m上,木板能够产生的最大加速度为aM==2.0m/s2 为了使滑块与木板以相同的速度共同运动,滑块的最大加速度am≤aM 对滑块F0-μ(mg+qE)=mam 则F0=μ(mg+qE)+mam≤6.0N,即F0≤6.0N。 (2)设滑块的加速度为a1,木板的加速度为a2,由运动学公式 s1=a1t2,s2=a2t2且s1-s2=L 滑动过程中木板的加速度a2=2.0m/s2 则a1=5.0m/s2 对滑块F=μ(mg+qE)+ma1=9.0N。 答案:(1)F0≤6.0N　(2)9.0 N 2.(18分)如图所示,光滑水平轨道的左端与长L=1.25m的水平传送带AB相接,传送带逆时针匀速转动的速度v0=1m/s,轻弹簧右端固定,弹簧处于自然状态时左端恰位于A点,现用质量m=0.4kg的小物块(视为质点)将弹簧压缩后由静止释放,到达水平传送带左端B点后,立即沿切线进入竖直固定的光滑半圆轨道最高点并恰好做圆周运动,经圆周最低点C后滑上质量为M=0.2kg的长木板且不会从木板上掉下。半圆轨道的半径R=0.5m,物块与传送带间动摩擦因数μ1=0.8,物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.2,长木板与水平地面间的动摩擦因数μ3=0.1,g= 10m/s2。求:　 (1)物块到达B点时速度vB的大小(结果可带根号)。 (2)弹簧被压缩时的弹性势能EP。 (3)长木板在水平地面上滑行的最大距离x。(此问结果保留两位小数) 【解析】(1)物块在光滑半圆轨道最高点恰好做圆周运动,由牛顿第二定律得:mg=m　① 可得vB==m/s=m/s。　② (2)物块被弹簧弹出的过程中,物块和弹簧组成的系统机械能守恒,则 弹簧被压缩时的弹性势能Ep=m　③ 因vB>v0=1m/s,则物块在传送带上一直做匀减速运动 物块在传送带上滑行过程由动能定理得 -f1L=m-m　④ 又f1=μ1mg=0.8×0.4×10N=3.2 N⑤ 联立②③④⑤解得:Ep=5J。 (3)物块从B到C过程中由机械能守恒定律得 mg·2R=m-m 联立解得vC=5m/s 物块在长木板上滑行的过程中,做匀减速运动,由牛顿第二定律可知μ2mg=ma1 解得a1=2m/s2 对长木板受力分析可知μ2mg-μ3(M+m)g=Ma2,解得a2=1m/s2 经过ts达到共同速度vD,则vD=vC-a1t=a2t,解得t=s,vD=m/s ts内长木板通过的位移为x1=a2t2=m 达到共同速度后,两物体一起匀减速运动,由动能定理可知-μ3(M+m)gx2= -(M+m) 解得x2=m 通过的总位移为x=x1+x2≈2.78m。 答案:(1)m/s　(2)5 J (3)2.78 m - 3 -