2020高考物理 专项微测：计算题32分满分测4课件

计算题32分满分测(四)24.(14分)(2019·永州二模)如图所示，光滑的轻质定滑轮上绕有轻质细线，线的一端系一质量为4m的重物，另一端系一质量为m的金属杆。在竖直平面内有足够长且电阻不计的平行金属导轨PQ、EF，其间距为L。在Q、F之间连接阻值为R的电阻，金属杆接入电路部分的电阻为R，其余电阻不计。一匀强磁场与导轨平面垂直，磁感应强度为B0，开始时金属杆置于导轨下端QF处，将重物由静止释放，当重物下降一段距离时恰好达到稳定速度而后匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，不计一切摩擦，重力加速度为g。求：(1)重物匀速下降时金属杆受到的安培力F的大小；(2)重物匀速下降时速度v的大小。解析(1)对重物由平衡条件得T＝4mg，①(2分)对金属杆应用平衡条件得T＝mg＋F，②(2分)由①②式解得：F＝3mg。③(2分)(2)金属杆切割磁感线产生的感应电动势E＝B0Lv，④(2分)金属杆受到的安培力F＝B0IL，⑤(2分)由闭合电路欧姆定律得I＝ER＋R，⑥(2分)由③～⑥式解得重物下降的速度v＝6mgRB20L2。(2分)答案(1)3mg(2)6mgRB20L225．(18分)(2019·辽源高中第二次模拟)如图所示，一条带有圆轨道的长轨道水平固定，圆轨道竖直。底端分别与两侧的直轨道相切，半径R＝0.5m。物块A以某一速度滑入圆轨道，滑过最高点Q，再沿圆轨道滑出后，与直轨道上P处静止的物块B发生弹性碰撞，P点左侧轨道光滑右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段长度都为L＝0.1m，物块与各粗糙段间的动摩擦因都为μ＝0.5，A、B的质量均为m＝1kg(重力加速度g取10m/s2；A、B视为质点。碰撞时间极短、有阴影的地方代表粗糙段)，碰后B最终停止在第100个粗糙段的末端。求：(1)A刚滑入圆轨道时的速度大小v0；(2)A滑过Q点时受到的弹力大小F；(3)碰后B滑至第n个(n100)光滑段上的速度vn与n的关系式。解析(1)滑块每经过一段粗糙段损失的机械能ΔE＝μmgL，解得ΔE＝0.5J，(2分)设碰后B的速度为vB，由能量关系有12mv2B＝100ΔE，(2分)设碰后A的速度为vA，A、B碰撞为弹性碰撞，根据动量守恒定律和能量守恒定律有mv0＝mvA＋mvB，(2分)12mv20＝12mv2A＋12mv2B，(2分)解得A刚滑入圆轨道时的速度大小v0＝10m/s。(1分)(2)从A刚滑入轨道到最高点Q，由机械能守恒定律有12mv20＝mg×2R＋12mv2，(2分)在Q点根据牛顿第二定律得F＋mg＝mv2R，(2分)解得A滑过Q点时受到的弹力大小F＝150N。(1分)(3)B滑到第n个光滑段前已经损失的能量E损＝nΔE，(1分)由能量守恒定律有12mv2B－12mv2n＝nΔE，(2分)解得碰后B滑至第n个(n100)光滑段上的速度vn与n的关系式：vn＝100－nm/s(n100)。(1分)答案(1)10m/s(2)150N(3)vn＝100－nm/s，(h100)