高考物理计算题专项训练25分钟规范训练1

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高考物理计算题专项训练25分钟规范训练1

‎25分钟规范训练(一)‎ ‎1.(12分)(2018·全国Ⅰ卷高考压轴题)如图所示,一质量为m的小球C用轻绳悬挂在O点,小球下方有一质量为‎2m的平板车B静止在光滑水平地面上,小球的位置比车板略高,一质量为m的物块A以大小为v0的初速度向左滑上平板车,此时A、C间的距离为d,一段时间后,物块A与小球C发生碰撞,碰撞时两者的速度互换,且碰撞时间极短,已知物块与平板车间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,若A碰C之前物块与平板车已达共同速度,求:‎ ‎(1)A、C间的距离d与v0之间满足的关系式;‎ ‎(2)要使碰后小球C能绕O点做完整的圆周运动,轻绳的长度l应满足什么条件?‎ ‎[解析] (1)A碰C前与平板车速度达到相等,设整个过程A的位移是x,由动量守恒定律得 mv0=(m+‎2m)v 由动能定理得:μmgx=m(v-v2)‎ 解得x= 满足的条件是d≥ ‎(2)物块A与小球C发生碰撞,碰撞时两者的速度互换, C以速度v开始做完整的圆周运动,由机械能守恒定律得mv2=mg×‎2l+mv′2‎ 小球经过最高点时,有mg≤ 解得l≥ ‎2.(20分)(2018·辽宁省大连市高三下学期模拟)如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在-m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B=4.0×10-2T、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,其左边界与x轴交于P点;在x>0的某区域内有电场强度大小E=3.2×104N/C、方向沿y轴正方向的有界匀强电场,其宽度d=‎2m。一质量m=4.0×10-‎25kg、电荷量q=-2.0×10-‎17C的带电粒子从P点以速度v=4.0×‎106m/s,沿与x轴正方向成α=60°角射入磁场,经电场偏转最终通过x轴上的Q点(图中未标出),不计粒子重力。求:‎ ‎(1)带电粒子在磁场中运动的半径和时间;‎ ‎(2)当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标;‎ ‎(3)若只改变上述电场强度的大小,要求带电粒子仍能通过Q点,试讨论电场强度的大小E′与电场左边界的横坐标x′的函数关系。‎ ‎[解析] (1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律有qvB= 代入数据解得:r=‎‎2m 如图甲所示轨迹交y轴于C点,过P点作v的垂线交y轴于O1点,‎ 由几何关系得O1为粒子运动轨迹的圆心,且圆心角为60°。在磁场中运动时间t==× 代入数据解得:t=×10-6s=5.23×10-7s。‎ ‎ (2)带电粒子离开磁场垂直进入电场后做类平抛运动,设带电粒子离开电场时的速度偏向角为θ,如图甲所示 ‎ ‎ 则:tanθ=== 设Q点的横坐标为x,则:‎ tanθ= 由上两式解得:x=‎6m。‎ ‎(3)电场左边界的横坐标为x′。‎ ‎①当0
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