【物理】2020届一轮复习人教版技法专题__三步稳解物理计算题课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版技法专题__三步稳解物理计算题课时作业

‎2020届一轮复习人教版 技法专题__三步稳解物理计算题 课时作业 ‎1.(2019届高三·云南师大附中模拟)如图所示，在光滑水平面上放置一个匀质木块，厚度为l、质量为‎19m，并用销钉固定。一颗质量为m的子弹以水平速度v0射入木块，恰好能从木块中穿出，子弹在木块中受到的阻力可视为恒力，且子弹可视为质点。‎ ‎(1)求子弹在木块中受到的阻力大小；‎ ‎(2)取下销钉，同样的子弹仍以水平速度v0射入木块，最后留在木块中，求子弹射入木块的深度。‎ 解析：(1)子弹恰好能从木块中穿出，根据动能定理可得 ‎－fl＝0－mv02‎ 解得：f＝。‎ ‎(2)由题意得子弹与木块最后达到共同速度，由系统动量守恒有mv0＝(‎19m＋m)v1‎ 损失的动能ΔE＝mv02－×20mv12‎ 根据功能关系有fd＝ΔE 解得子弹射入木块的深度：d＝l。‎ 答案：(1)　(2)l ‎2.如图所示，质量M＝‎1 kg的木板静置于倾角θ＝37°、足够长的固定光滑斜面底端，质量m＝‎1 kg的小物块(可视为质点)以初速度v0＝‎4 m/s从木板的下端冲上木板，同时在木板上端施加一个沿 斜面向上、大小为F＝3.2 N 的恒力，若小物块恰好不从木板的上端滑下，则木板的长度l为多少？(已知小物块与木板间的动摩擦因数为μ＝0.5，取重力加速度g＝‎10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)‎ 解析：由题意可知，小物块沿木板向上做匀减速运动，木板沿斜面向上做匀加速运动，当小物块运动到木板的上端时，恰好和木板具有共同速度。‎ 设小物块的加速度大小为a，由牛顿第二定律可得mgsin θ＋μmgcos θ＝ma 设木板的加速度大小为a′，由牛顿第二定律可得 F＋μmgcos θ－Mgsin θ＝Ma′‎ 设小物块和木板达到共同速度所用时间为t，由运动学公式可得v0－at＝a′t 设小物块和木板共速时小物块的位移为x，木板的位移为x′，由位移公式可得 x＝v0t－at2，x′＝a′t2‎ 小物块恰好不从木板的上端滑下，有x－x′＝l 解得l≈‎0.714 m。‎ 答案：‎‎0.714 m ‎3．如图甲所示，在xOy平面内有一扇形金属框abc，其半径为r，ac边与y轴重合，bc边与x轴重合，且c位于坐标原点，ac边与bc边的电阻不计，圆弧ab上单位长度的电阻为R。金属杆MN长度为L，放在金属框abc上，MN与ac边紧邻且O点与圆弧之间部分金属杆的电阻为R0。匀强磁场与金属框平面垂直并充满平面，其磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示。‎ ‎(1)0～t0时间内MN保持静止，计算金属框中感应电流的大小；‎ ‎(2)在t＝t0时刻对MN施加一外力，使其以c点为轴心在金属框所在平面内顺时针匀速转动，角速度为ω，计算通过MN的电流I与转过的角度θ间的关系。‎ 解析：(1)0～t0时间内MN保持静止，磁场增强，回路中产生感应电动势，MN靠近无电阻的ac边被短路。根据法拉第电磁感应定律，有E＝＝S· S＝πr2，＝ 解得E＝ 感应电流大小I＝＝。‎ ‎(2)金属杆以c点为轴心在金属框所在平面内顺时针匀速转动时，电路中感应电动势 E0＝B0r2ω 当MN转过角度为θ时总电阻 R总＝R0＋＝R0＋ MN中电流I与转过的角度θ的关系为 I＝＝，0<θ<。‎ 答案：(1)　(2)I＝，0<θ< ‎4.(2018·襄阳高三模拟)如图所示，有一竖直固定在地面的透气圆筒，筒中有一轻弹簧，其下端固定，上端连接一质量为m的薄滑块，当滑块运动时，圆筒内壁对滑块有阻力的作用，阻力的大小恒为Ff＝mg(g为重力加速度)。在初始位置滑块静止，圆筒内壁对滑块的阻力为零，弹簧的长度为l。现有一质量也为m的物体从距地面‎2l处自由落下，与滑块发生碰撞，碰撞时间极短。碰撞后物体与滑块粘在一起向下运动，运动到最低点后又被弹回向上运动，滑动到刚发生碰撞位置时速度恰好为零，不计空气阻力。求：‎ ‎(1)物体与滑块碰撞后瞬间速度的大小；‎ ‎(2)碰撞后，在物体与滑块向下运动到最低点的过程中弹簧弹性势能的变化量。‎ 解析：(1)设物体下落至与滑块碰撞前瞬间的速度为v0，在此过程中物体机械能守恒，依据机械能守恒定律，有 mgl＝mv02‎ 解得v0＝ 设碰撞后瞬间速度为v，依据动量守恒定律，有 mv0＝2mv 解得v＝。‎ ‎(2)设物体和滑块碰撞后下滑的最大距离为x，依据动能定理，对碰撞后物体与滑块一起向下运动到返回初始位置的过程，有 ‎－2Ffx＝0－×2mv2‎ 设在物体与滑块向下运动的过程中，弹簧的弹力所做的功为W，依据动能定理，对碰撞后物体与滑块一起向下运动到最低点的过程，有 W＋2mgx－Ffx＝0－×2mv2‎ 解得W＝－mgl 所以弹簧弹性势能增加了mgl。‎ 答案：(1)　(2)mgl ‎5.如图所示，两根足够长的光滑固定平行金属导轨与水平面成θ角，导轨间距为d，两导体棒a和b 与导轨垂直放置，两导体棒的质量都为m，电阻都为R，回路中其余电阻不计。整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B。在t＝0时刻，使a沿导轨向上做速度为v的匀速运动，已知d＝‎1 m，m＝‎0.5 kg，R＝0.5 Ω，B＝0.5 T，θ＝30°，g取‎10 m/s2，不计两导体棒间的相互作用力。‎ ‎(1)为使b能沿导轨向下运动，a的速度v应小于多少？‎ ‎(2)若a在平行于导轨向上的力F作用下，以v1＝‎2 m/s的速度沿导轨向上匀速运动，求b的速度v2的最大值；‎ ‎(3)在(2)中，当t＝2 s时b的速度达到‎5.06 m/s,2 s内回路中产生的焦耳热为13.2 J，求该2 s内力F做的功(结果保留三位有效数字)。‎ 解析：(1)a刚运动时，回路中的电流 I＝ 为使b能沿导轨向下运动，对b有 BId

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