2020高考物理 专项微测：计算题32分满分测1课件

计算题32分满分测(一)24．(14分)一辆车厢长为4m的卡车沿水平路面行驶，在车厢正中央沿行驶方向放置一根长2m、质量均匀的细钢管，钢管与车厢水平底板间的动摩擦因数为0.3，重力加速度g取10m/s2。(1)若卡车以18m/s的速度匀速行驶，为了使车厢前挡板不被撞击，求刹车时加速度的最大值。(2)若车厢无后挡板，卡车从静止开始匀加速运动，加速度大小为4m/s2，则经多长时间钢管开始翻落？解析(1)若车厢前挡板恰好不被撞击，则卡车在刹车过程中的位移大小x1＝v202am，(2分)对钢管有μmg＝ma2，(1分)解得钢管的加速度大小a2＝μg＝3m/s2，(1分)钢管的位移大小x2＝v202a2＝54m，(2分)又由运动关系可知x2－x1＝l车－l管2，(1分)联立以上各式可得am＝16253m/s2≈3.06m/s2。(1分)(2)从卡车开始加速到钢管开始翻落的过程中，卡车的位移x1′＝12at2，(2分)钢管的位移x2′＝12a2t2，(2分)又由运动关系可得x1′－x2′＝l车－l管2＋l管2，(1分)联立解得t＝2s。(1分)答案(1)3.06m/s2(2)2s25．(18分)(2019·华中师大附属一中期中考试)如图所示，一对平行金属板M、N长为L，相距为d，O1O2为中轴线。当两板间加电压UMN＝U0时，两板间为匀强电场，忽略两极板外的电场。某种带负电的粒子从O1点以速度v0沿O1O2方向射入电场，粒子恰好打在上极板M的中点，粒子重力忽略不计。甲乙(1)求带电粒子的比荷qm。(2)若M、N间加如图乙所示的交变电压，其周期T＝Lv0，从t＝0开始，前T3内UMN＝2U，后2T3内UMN＝－U，大量的上述粒子仍然以初速度v0沿O1O2方向持续射入电场，最终所有粒子恰好能全部离开电场而不打在极板上，求U的值。(3)根据第(2)问的条件，求所有粒子在运动过程偏离中轴线最远距离的最大值Y与最小值y的比值。解析(1)设粒子经过时间t0打在M板中点，沿极板方向有L2＝v0t0，(2分)垂直极板方向有d2＝12at20，(2分)加速度a＝qEm＝qU0md，(1分)联立解得：qm＝4d2v20U0L2。(1分)(2)粒子通过两板时间t＝Lv0＝T，从t＝0时刻开始，粒子在两板间运动时，每个电压变化周期的前三分之一时间内方向垂直极板向上，加速度大小为a1＝2qUmd，(2分)或在每个电压变化周期的后三分之二时间内方向垂直极板向下，加速度大小为a2＝qUmd，(2分)所有粒子刚好能全部离开电场而不打在极板上，可以确定在t＝nT或t＝nT＋T3，(n＝0,1,2…)时刻进入电场的粒子恰好分别从极板右侧上、下边缘处飞出。它们在电场方向偏转的距离最大，则d2＝12a1·T3T，(2分)可解得：U＝3U08。(1分)(3)可以确定在t＝nT(n＝0,1,2……)时刻进入电场的粒子恰好分别从极板右侧上、下边缘处飞出。它们在运动过程中电场方向偏转的距离最大，则偏离中轴线最大位移为：Y＝12a1·T3T，(2分)在所有粒子刚好能全部离开电场而不打在极板上，可以确定在t＝nT＋T6或t＝nT＋2T3(n＝0,1,2……)时刻进入电场的粒子恰好从中轴线飞出。它们在运动过程中电场方向偏转的距离最小，则偏离中轴线最小位移为y＝12a1·T6T2，(2分)所以粒子在运动中偏离中轴线最大位移与最小位移比值的大小为Yy＝41。(1分)答案(1)4d2v20U0L2(2)3U08(3)41