2022年高考物理一轮复习 全真精准模拟 第06周 第一练（大题特训）（含解析）

2022年高考物理一轮复习 全真精准模拟 第06周 第一练（大题特训）（含解析）24（14分）如图所示，在竖直平面内有一半径为R的光滑圆弧轨道AB，与水平地面相切于B点。现将AB锁定，让质量为m的小滑块P（视为质点）从A点由静止释放沿轨道AB滑下，最终停在地面上的C点，C、B两点间的距离为2R已知轨道AB的质量为2m，P与B点右侧地面间的动摩擦因数恒定，B点左侧地面光滑，重力加速度大小为g，空气阻力不计。（1）求P刚滑到圆弧轨道的底端B点时所受轨道的支持力大小N以及P与B点右侧地面间的动摩擦因数；（2）若将AB解锁，让P从A点正上方某处Q由静止释放，P从A点竖直向下落入轨道，最后恰好停在C点，求：当P刚滑到地面时，轨道AB的位移大小x1；Q与A点的高度差h以及P离开轨道AB后到达C点所用的时间t。【答案】（1）P刚滑到圆弧轨道的底端B点时所受轨道的支持力大小N为3mg，P与B点右侧地面间的动摩擦因数为0.5；（2）若将AB解锁，让P从A点正上方某处Q由静止释放，P从A点竖直向下落入轨道，最后恰好停在C点，当P刚滑到地面时，轨道AB的位移大小x1为；Q与A点的高度差h为，P离开轨道AB后到达C点所用的时间t为。【解析】（2）滑块与轨道组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv1-2mv2=0m-2m=0，解得：x1=；25（18分）如图所示，间距均为L、固定的两平行导轨，由倾角均为的倾斜导轨（斜轨）AC、AC和足够长的水平导轨（平轨）CD、CD组成，斜轨与平轨在C、C处各用绝缘材料制成的一小段圆弧连接，A与A间用一阻值为R的电阻连接。斜轨处于方向垂直轨面向上的匀强磁场中，平轨CX与CX间存在竖直向上的匀强磁场，XD与XD间存在竖直向下的匀强磁场，XX、CC与导轨均垂直。两根长均为L、电阻均为R的导体棒ab、cd分别静止放在图示位置的导轨上，ab从与CC距离为x处由静止释放后，沿导轨下滑距离为x时恰好开始匀速运动，通过CC进入平轨，在XX处恰好与cd正碰，碰后两棒粘合在一起，碰前两棒各已处于稳定状态。已知XX左侧的磁感应强度大小为B，右侧的为2B，ab、cd的质量分别为m、m。重力加速度大小为g，两棒始终与导轨垂直且接触良好，摩擦及导轨电阻均不计。求：（1）ab到达CC处时的速度大小v0；（2）ab由静止释放后，沿导轨下滑距离x所用的时间t；（3）ab由静止释放后，ab损失的总机械能E。【答案】（1）v0= （2） （3）E=mgxsin【解析】（2）0t时间内，根据动量定理有mgsintBLt=mv00磁通变化量=BxL根据法拉第电磁感应定律有根据闭合电路欧姆定律有得（3）ab进入平轨后，在安培力作用下，做加速度逐渐减小的减速运动，cd水平向左做加速度逐渐减小的加速运动，设两棒碰前的速度大小分别为v1、v2，根据动量定理对ab有BLt=mv1mv0对cd有2BLt=mv20碰前两棒均已匀速运动，安培力为零，感应电流为零，则BLv1=2BLv2得v1=v0，v2=v0两棒发生完全非弹性碰撞，设碰后的共同速度为v，根据动量守恒定律有mv1v2=(m+)v得v=v0，方向水平向右两棒以相同的速度v向右做匀速直线运动ab损失的总机械能E=mgxsin得E=mgxsin