2011高三物理考前针对性练习计算题.docVIP

2．如图所示，在同一竖直平面内，一轻质弹簧一端固定，另一自由端恰好与 水平线AB齐平，静止放于光滑斜面上，一长为L的轻质细线一端固定在O点，另一端系一质量为的小球．将细线拉至水平，此时小球在位置C，由静止释放小球，小球到达最低点D时，细绳刚好被拉断，D点到AB的距离为．之后小球在运动过程中恰好沿斜面方向将弹簧压缩，弹簧的最大压缩量为．求： （1）细绳所能承受的最大拉力； （2）斜面的倾角； （3）弹簧所获得的最大弹性势能，解得 在D点：， 故绳子承受的最大拉力为3mg。 （2）由DA，平抛 ，， （3）在A点： 压缩过程中： 故可得： 3．如图所示，长水平绝缘台面处于竖直向上的匀强电场中，a、b是两个形状相同的金属小滑块，b滑块的质量是a滑块质量的5倍，b滑块不带电，放在水平台面的右边缘C处，台面左端B平滑地连接半径为R=0.32m的半圆环AB；已知a滑块带正电荷，与台面间的动摩擦因数0.45．开始时，a滑块在台面上恰好能匀速运动，速度大小为10m/s，之后与b滑块发生正碰，碰后b滑块落到地面上．设碰撞时间极短，碰后总电荷量没有损失且平分，a滑块还在桌面上，且平台右端的电场足够宽，不计a、b间的库仑力．已知台面高度0.5m，g取l0m/s2，碰撞后a滑块恰好能通过圆环的最高点．求 （1）滑块a与b碰撞后速度大小。 （2）滑块b落地时的速度。 解析：滑块a过A点时 滑块a由B沿圆环运动到A： 滑块a由C滑到B： 可求得 规定向右为正，则滑块a、b碰撞时： 可求得 碰撞后，滑块b做类平抛运动，等效重力加速度 落地时竖直方向的速度 故落地时速度的大小为 速度的方向与水平方向成的角 34．如图所示，质量，电阻，长度的导体棒ab横放在U型金属框架上框架质量，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数，相距的相互平行，电阻不计且足够长。电阻的垂直于整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度垂直于ab施加的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与保持良好接触ab运动到某处时，框架开始运动设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。 （1）求框架开始运动时ab速度v的大小； （2）从ab开始运动到框架开始运动的过程中，上产生的热量，求该过程ab位移x的大小① 框架受水平面的支持力② 依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到最大静摩擦力③ ab中的感应电动势④ MN中电流⑤ MN受到的安培力⑥ 框架开始运动时⑦ 由上述各式代入数据解得6m/s⑧ （2）闭合回路中产生的总热量⑨ 由能量守恒定律，得⑩ 代入数据解得 35.如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L 一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放。导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I。整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻。求：（1）磁感应强度的大小B；（2）电流稳定后，导体棒运动速度的大小v；（3）流经电流表电流的最大值Im答案（1）（2）（3）解析（1）电流稳定后，导体棒做匀速运动①解得：②（2）感应电动势 ③感应电流 ④由②③④解得（3）由题意知，导体棒刚进入磁场时的速度最大，设为vm机械能守恒 感应电动势的最大值 感应电流的最大值 解得： 5．光滑的平行金属导轨长L=2.0m，两导轨间距离d=0.5m，导轨平面与水平面的夹角为，导轨上端接一阻值为R=0.5的电阻，其余电阻不计，轨道所在空间有垂直轨道平面的匀强磁场，磁感应强度B=1T，如图所示。有一不计电阻、质量为m=0.5kg的金属棒ab，放在导轨最上端且与导轨垂直。当金属棒ab由静止开始自由下滑到底端脱离轨道的过程中，电阻R上产生的热量为Q=1J，g=10m/s2，则： （1）指出金属棒ab中感应电流的方向。 （2）棒在下滑的过程中达到的最大速度是多少？ （3）当棒的速度为v=2 m／s时，它的加速度是多大？ 12．【解析】（1）由右手定则，棒中感应电流方向由b指向a （2）棒做加速度逐渐减小的变加速运动，棒到达底端时速度最大，由能量守恒定律得 解得 vm＝4 m/s. 棒所受安培力 当棒的速度为v=2 m／s时，F=1 N 由牛顿第二定律得 解得棒的加速度 ：a＝3 m/s2. 36．如图，宽度为L＝0.5m的光滑金属框架MNPQ固定于水平面内，并处在磁感应强度大小B＝0.4T，方向竖直向下的匀强磁场中，框架的电阻非均匀分布。将质量m＝0.1kg，电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上，并与框架接触良好。以P为坐标原点，PQ方向为x轴正方向建立坐标。金属棒从x0＝1m处以v0＝2m/s的初速度，沿x轴负方向