（通用版）高三物理二轮复习 计算题32分强化练1-人教版高三物理试题

计算题32分强化练(一)1. (14分)如图1所示，半径为R m的光滑的圆弧形凹槽固定放置在光滑的水平面上，凹槽的圆弧面与水平面在B点相切，另一条半径OC与竖直方向夹角为37，C点是圆弧形凹槽的最高点，两个大小相同的小球P、Q质量分别为m12 kg和m21 kg，Q静止于B点，P放置于水平面上A点给P施加一个F60 N的水平向右的瞬间作用力，P在B点与Q发生对心正碰，碰撞过程没有能量损失，碰后Q恰好能经过最高点C，g取10 m/s2，sin 370.6，求：图1(1)P碰前的速度大小v1和碰后的速度大小v2；(2)力F的作用时间t.【解析】(1)Q恰能经过最高点C，在C点有m2gcos (2分)Q从B到C过程中机械能守恒m2vm2vm2gR(1cos )(2分)联立解得vB8 m/s(1分)P和Q碰撞过程中系统动量守恒m1v1m1v2m2vB(2分)系统能量守恒m1vm1vm2v(2分)解得v16 m/s，v22 m/s.(2分)(2)由动量定理知Ftm1v1(2分)t0.2 s(1分)【答案】(1)6 m/s2 m/s(2)0.2 s2(18分)如图2所示，L1、L2为两平行的直线，间距为d.L1下方和L2上方的空间有垂直于纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度均为B.现有一质量为m、电荷量为q的粒子，以速度v从L1上的M点射入两线之间的真空区域，速度方向与L1成30角不计粒子所受的重力，求：(1)粒子从M点出发后，经过多长时间第一次回到直线L1上？(2)v满足什么条件时，粒子恰好能回到M点？图2【解析】(1)粒子在两磁场间的真空区域做匀速直线运动，粒子在L2上方磁场中做匀速圆周运动，粒子运动轨迹如图所示：粒子从L1到L2的时间：t1(2分)粒子在磁场中做圆周运动的周期：T(2分)粒子在磁场中转过的圆心角：300(2分)粒子在磁场中的运动时间：t2T(2分)粒子从M点出发后第一次回到直线L1上需要的时间：t2t1t2.(2分)(2)粒子在真空区域做匀速直线运动，在磁场中做匀速圆周运动，粒子运动轨迹如图所示：由几何关系可知，粒子在磁场中的轨道半径正好等于弦长要使粒子在L2上方的磁场中经过n次偏转能回到M点，粒子在磁场中的轨道半径必须满足：Rn2dcot 30(n1,2,3)(3分)粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供圆周运动向心力，由牛顿第二定律得：qvBm (2分)由解得：v(n1,2,3)(3分)【答案】(1)(2)(n1,2,3)