高考物理二輪復(fù)習(xí) 題型專練 計算題滿分練2 新人教版.doc

計算題滿分練(二)24如圖所示，豎直平面內(nèi)軌道abcd的質(zhì)量m0.4 kg，放在光滑水平面上，其中ab段是半徑r0.4 m的光滑圓弧，在b點與水平軌道bd相切，水平軌道的bc段粗糙，動摩擦因數(shù)0.4，長l3.5 m，c點右側(cè)軌道光滑，軌道的右端連一輕彈簧現(xiàn)有一質(zhì)量m0.1 kg的小物體(可視為質(zhì)點)在距a點高為h3.6 m處由靜止自由落下，恰沿a點滑入圓弧軌道(g10 m/s2)求：(1)abcd軌道在水平面上運動的最大速率；(2)小物體第一次沿軌道返回到a點時的速度大小 解析(1)由題意分析可知，當(dāng)小物體運動到圓弧最低點b時軌道的速率最大，設(shè)為vm，假設(shè)此時小物體的速度大小為v，則小物體和軌道組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒：以初速度的方向為正方向；由動量守恒定律可得：mvmmv由機械能守恒得：mg(hr)mvmv2 解得：vm2.0 m/s (2)由題意分析可知，小物體第一次沿軌道返回到a點時小物體與軌道在水平方向的分速度相同，設(shè)為vx，假設(shè)此時小物體在豎直方向的分速度為vy，則對小物體和軌道組成的系統(tǒng)，由水平方向動量守恒得：(mm)vx0 由能量守恒得：mgh(mm)vmvmg2l 解得vx0；vy4.0 m/s 故小物體第一次沿軌道返回到a點時的速度大小va m/s4 m/s答案(1)2.0 m/s(2)4 m/s25控制帶電粒子的運動在現(xiàn)代科學(xué)實驗、生產(chǎn)生活、儀器電器等方面有廣泛的應(yīng)用現(xiàn)有這樣一個簡化模型：如圖所示，y軸左、右兩邊均存在方向垂直紙面向里的勻強磁場，右邊磁場的磁感應(yīng)強度始終為左邊的2倍在坐標(biāo)原點o處，一個電荷量為q、質(zhì)量為m的粒子a，在t0時以大小為v0的初速度沿x軸正方向射出，另一與a相同的粒子b某時刻也從原點o以大小為v0的初速度沿x軸負(fù)方向射出不計粒子重力及粒子間的相互作用，粒子相遇時互不影響(1)若a粒子能經(jīng)過坐標(biāo)為(l，l)的p點，求y軸右邊磁場的磁感應(yīng)強度b1；(2)為使粒子a、b能在y軸上q(0，l0)點相遇，求y軸右邊磁場的磁感應(yīng)強度的最小值b2；(3)若y軸右邊磁場的磁感應(yīng)強度為b0，求粒子a、b在運動過程中可能相遇的坐標(biāo)值解析(1)設(shè)a粒子在y軸右側(cè)運動的半徑為r1，由幾何關(guān)系有(r1l)2(l)2r甲由于b1qv0m 解得b1(2)b2最小，說明q點是a、b粒子在y軸上第一次相遇的點，由圖乙可知，a、b粒子同時從o點出發(fā)，且粒子在y軸右側(cè)運動的圓周運動半徑 乙r2 又b2qv0m 解得b2 (3)由圖丙可見，只有在兩軌跡相交或相切的那些點， 才有相遇的可能性，所以有y軸上的相切點和 y軸左側(cè)的相交點經(jīng)分析可知，只要a、b粒子從o點出發(fā)的時間差滿足一定的條件，這些相交或相切的點均能相遇 丙粒子在y軸右側(cè)的運動半徑r1粒子在y軸左側(cè)的運動半徑r2y軸上的相切點坐標(biāo)為0，(k1,2,3，) y軸左側(cè)的相交點相遇由丙圖可知，oaacocr2 可得xar2sin 60yar2c