2019年高考物理二轮复习 计算题32分练2.doc

计算题32分练(二)(时间：20分钟分值：32分)1(14分)(2018百校联盟4月联考)如图1所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道固定在地面上长直平板车放在光滑的水平面上，其右端与光滑圆弧轨道等高且平滑对接小车的左端挡板上连接有一劲度系数很大的轻质弹簧平板车右端到弹簧右端的距离为L.一物块从四分之一圆弧轨道的上端由静止下滑，运动到圆弧轨道的最低点时对轨道的压力为F，平板车的质量为物块质量的3倍重力加速度为g，整个过程中忽略弹簧的形变量，求：图1(1)物块的质量大小；(2)若平板车的上表面光滑，物块在平板车上运动的时间为多少(不计物块与弹簧作用的时间)；(3)若平板车的上表面粗糙，物块滑上车后最终停在平板车的右端，则物块与平板车上表面间的动摩擦因数为多少；物块与弹簧作用过程中弹簧具有的最大弹性势能为多少【解析】(1)物块在四分之一光滑圆弧轨道上下滑的过程中，根据机械能守恒得：mgRmv2在轨道最低点，由牛顿第二定律得：Fmgm联立解得：m.(2)物块滑上平板车的速度v物块与轻弹簧发生弹性碰撞的过程，由动量守恒得：mv3mv1mv2由能量守恒得：mv23mvmv联立解得：v1v2v则物块与弹簧作用前在车上运动的时间：t1物块与弹簧作用后在车上运动的时间为t2因此物块在平板车上运动的总时间为tt1t2.(3)设物块与平板车上表面间的动摩擦因数为，物块停在平板车右端时物块与车的共同速度为v3，根据动量守恒得：mv4mv3根据功能关系得：2mgLmv24mv联立解得：当弹簧具有最大弹性势能时，物块与平板车具有共同速度，根据动量守恒得：mv4mv4根据功能关系得：mgLEpmv24mv联立解得：EpFR.【答案】(1)(2)(3)FR2(18分)(2018湖南株洲质检)如图2所示，在真空室内的P点，能沿纸面向各个方向不断发射电荷量为q、质量为m的粒子(不计重力)，粒子的速率都相同ab为P点附近的一条水平直线，P到直线ab的距离PCL，Q为直线ab上一点，它与P点相距PQL.当直线ab以上区域只存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场时，水平向左射出的粒子恰到达Q点；当ab以上区域只存在平行该平面的匀强电场时，所有粒子都能到达ab直线，且它们到达ab直线时动能都相等，其中水平向左射出的粒子也恰好到达Q点已知sin 370.6，cos 370.8，求：图2(1)粒子的发射速率；(2)匀强电场的场强大小和方向；(3)仅有磁场时，能到达直线ab的粒子所用最长时间和最短时间的比值【解析】 (1)设粒子做匀速圆周运动的半径为R，过O作PQ的垂线交PQ于A点，如图甲所示：甲由几何知识可得代入数据可得粒子轨迹半径R洛伦兹力提供向心力Bqvm解得粒子发射速度为v.(2)真空室只加匀强电场时，由粒子到达ab直线的动能相等，可知ab为等势面，电场方向垂直ab向下水平向左射出的粒子经时间t到达Q点，在这段时间内vtLat2式中a解得电场强度的大小为E.(3)只有磁场时，粒子以O1为圆心沿圆弧PD运动，当圆弧和直线ab相切于D点时，粒子速度的偏转角最大，对应的运动时间最长，如图乙所示据图有乙sin 解得37故最大偏转角max233粒子在磁场中运动最大时长t1T式中T为粒子在磁场中运动的周期粒子以O2为圆心沿圆弧PC运动的速度偏转角最小，对应的运动时间最短据图乙有sin 解得53速度偏转角最小为min106故最短时长t2T因此，粒子到达直线ab所用最长时间和最短时间的比值.【答案】(1)(2)电场方向垂直ab向下(3)