1、高考备考计算题规范化训练(8)开头时刻::日期:姓名:23.(18分)如图所示,在高出水平地面h=1.8m的光滑平台上放置一质量M=2kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A,其右段长度l1=0.2m且表面光滑,左段表面粗糙在A最右端放有可视为质点的物块B,其质量m=1kgB与A左段间动摩擦因数=0.4开头时二者均静止,现对A施加F=20N水平向右的恒力,待B脱离A(A尚未露出平台)后,将A取走B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x=1.2m(取g=10m/s2)求(1)B离开平台时的速度vB(2)B从开头运动到刚脱离A时,B运动的时间tB和位移xB。(3)A左端的长度l2。24(20分)
2、如图甲所示,相隔确定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区,磁场方向垂直纸面对里,在边界上固定两长为L的平行金属极板MN和PQ,两极板中心各有一小孔、,两极板间电压的变化规律如图乙所示,正反向电压的大小均为,周期为。在时刻将一个质量为、电量为()的粒子由静止释放,粒子在电场力的作用下向右运动,在时刻通过垂直于边界进入右侧磁场区。(不计粒子重力,不考虑极板外的电场)(1)求粒子到达时的速度大小和极板距离(2)为使粒子不与极板相撞,求磁感应强度的大小应满足的条件。(3)若已保证了粒子未与极板相撞,为使粒子在时刻再次到达,且速度恰好为零,求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感强度的大小。结束时刻::
3、时长min24 解:(1)设物块平抛运动的时间为t,由平抛运动规律得:h=gt2,x=vBt联立解得vB=2m/s(2)设B的加速度为aB,B在A的粗糙表面滑动,受向右的滑动摩擦力做匀加速直线运动由牛顿其次定律,F合=mg=maB,由匀变速直线运动规律,vB=aBtB,xB=aBtB2,联立解得:tB=0.5s,xB=0.5m(3)设B刚好开头运动时A的速度为v,以A为争辩对象,由动能定理得Fl1=Mv12设B运动后A的加速度为aA,由牛顿其次定律和运动学的学问得:Fmg=MaA,(l2+xB)=v1tB+aAtB2,联立解得l2=1.5m答:(1)B离开平台时的速度vB为2m/s(2)B运动
4、的时间tB为0.5s,位移xB为0.5m(3)A左端的长度l2为1.5m24解:(1)粒子由至的过程中,依据动能定理得 由式得 设粒子的加速度大小为,由牛顿其次定律得 由运动学公式得 联立式得 (2)设磁感应强度大小为B,粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R,由牛顿其次定律得 要使粒子在磁场中运动时不与极板相撞,须满足 联立式得 (3)设粒子在两边界之间无场区向左匀速运动的过程用时为,有 联立式得 若粒子再次达到时速度恰好为零,粒子回到极板间应做匀减速运动,设匀减速运动的时间为,依据运动学公式得 联立式得 设粒子在磁场中运动的时间为 联立式得 设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为T,由式结合运动学公式得 由题意得 联立式得