2019版二轮复习物理通用版:计算题专项练(五) 高考第24、25题组合练(三) word版含解析
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2019版二轮复习物理通用版:计算题专项练(五) 高考第24、25题组合练(三) word版含解析
高考第24、25题组合练(三)(限时22分钟)1(2018·湖北省七市教科研协作体联考)如图所示,光滑水平面上有一静止长木板C,其右端带有挡板,小物块A、B分别静置于其左端及中点。已知木板C全长L18 m,物块A、B与木板C间的动摩擦因数皆为0.3,三者质量满足mC2mA2mB,重力加速度g10 m/s2。现通过击打使得A物块获得向右的速度v015 m/s,如果物体间的碰撞都是弹性正碰,试求:(1)物块A、B第一次碰撞前的速度大小各为多少?(2)B物块与木板C右端挡板碰后瞬间B的速度。解析:(1)设mAmBm,则mC2m,取向右为正方向,刚开始A做减速运动的加速度大小a1g0.3gBC一起向右加速的加速度大小a20.1g设经过时间t,A、B第一次相撞,则:v0ta1t2a2t2解得t s所以碰撞前A的速度vv0a1t13 m/s碰撞前B的速度va2t0.66 m/s。(2)A、B是弹性碰撞且质量相等,则碰撞后速度交换,因此碰后A、C相对静止以a2加速,B延续碰前A的速度以a1减速。设B与C右端挡板碰前,B的速度为v1,A、C的速度为v2,从开始运动至此时刻,由动量守恒和功能关系得:mv0mv13mv2mv02mv12·3mv22mgL解得:(舍)设B与C右端碰撞后速度分别为vB、vC,由动量守恒及机械能守恒可得:mv12mv2mvB2mvCmv12·2mv22mvB2·2mvC2解得(舍)代入数据得vB1.5 m/s,故B物块与木板C右端挡板碰后瞬间B的速度大小为1.5 m/s ,方向向左。答案:(1)13 m/s0.66 m/s(2)1.5 m/s向左2.(2018·开封一模)如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L1 m,导轨平面与水平面夹角30°,导轨电阻不计。磁感应强度为B1.0 T的匀强磁场垂直导轨平面斜向下,金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m0.01 kg、电阻不计。定值电阻R130 ,电阻箱电阻调到R2120 ,电容C0.01 F,取重力加速度g10 m/s2。现将金属棒由静止释放。(1)在开关接到1的情况下,求金属棒下滑的最大速度。(2)在开关接到1的情况下,当R2调至30 后且金属棒稳定下滑时,R2消耗的功率为多少?(3)在开关接到2的情况下,求经过时间t2.0 s时金属棒的速度。解析:(1)当金属棒匀速下滑时速度最大,设最大速度为vm,此时棒处于平衡状态,故有mgsin F安,而F安BIL,I,其中R总150 由以上各式得mgsin 解得最大速度vm7.5 m/s;(2)当R2调整后,棒稳定下滑的速度由(1)知v3.0 m/s故R2上消耗的功率P2I2R2,其中I0.05 A,解得P20.075 W;(3)对任意时刻,由牛顿第二定律有mgsin BILmai,qCu,uBLv,a解得a上式表明棒在下滑过程中,加速度保持不变,棒做匀加速运动,代入数据可得:a2.5 m/s2。t2.0 s时,vat5 m/s。答案:(1)7.5 m/s(2)0.075 W(3)5 m/s