【江苏专版】2020版高考考前三个月物理抢分必做 计算题专练五 含答案.doc

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1、计算题专练(五)1.如图1所示，物体P放在粗糙地面上，劲度系数k＝250N/m的轻弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端固定在质量为m＝1kg的物体P上，弹簧水平，开始t＝0时弹簧为原长，P从此刻开始受到与地面成θ＝37°的拉力F作用而向右做初速度为0，加速度a＝1m/s2的匀加速直线运动，某时刻t＝t0时F＝10N，弹簧弹力FT＝5N，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g＝10m/s2.求：图1(1)t＝t0时物体P的速度；(2)物体P与地面间的动摩擦因数μ；(3)在弹簧不超过弹性限度的条件下，拉力F随时间t变化的函

2、数关系式.答案　(1)0.2m/s　(2)0.5　(3)F＝t2＋(N)解析　(1)设t＝t0时，弹簧伸长量为x，此时物体P的速度为v由胡克定律得：FT＝kx①由匀变速直线运动规律v2＝2ax②联立①②代入数据解得：v＝0.2m/s③(2)设物体P与水平地面间的动摩擦因数为μ，则摩擦力Ff＝μ(mg－Fsin37°)④当t＝t0时，由牛顿第二定律得：Fcos37°－FT－Ff＝ma⑤联立④⑤解得：μ＝0.5⑥(3)在t时刻Fcos37°－kx－Ff＝ma⑦由匀变速直线运动规律x＝at2⑧联立④⑦⑧，代入数据解得F＝t2＋(N).2.

3、如图2所示，有理想边界的匀强磁场宽度为H，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里.正方形金属线框abcd的质量为m，电阻为R，边长为L(L

4、电动势E＝BLv1，I＝线框ab边所受安培力F＝BIL线框受力平衡，有mg＝BIL解得：v1＝故线框刚进入磁场时的速度大小为：v＝＝(2)设线框穿出磁场过程中的平均电流为，所用时间为t，有q＝t，又＝＝代入得q＝(3)设线框ab边刚运动到磁场下边界时，竖直方向的速度大小为v2，由动能定理有mg(H－L)＝mv－mv设线框穿过磁场下边界的某时刻速度为v，由牛顿第二定律有－mg＝ma＝m即有vΔt－mgΔt＝mΔv对穿过磁场下边界的整个过程求和，有∑(vΔt)－mg∑Δt＝m∑Δv即－mgt＝m(v2－v1)解得t＝＋－3.如图3所示，

5、在第一象限内有垂直纸面向里和向外的匀强磁场，磁感应强度分别为B1＝0.1T、B2＝0.05T，分界线OM与x轴正方向的夹角为α.在第二、三象限内存在着沿x轴正方向的匀强电场，电场强度E＝1×104V/m.现有一带电粒子由x轴上A点静止释放，从O点进入匀强磁场区域.已知A点横坐标xA＝－5×10－2m，带电粒子的质量m＝1.6×10－24kg，电荷量q＝＋1.6×10－15C.图3(1)要使带电粒子能始终在第一象限内运动，求α的取值范围？(用反三角函数表示)(2)如果α＝30°，则粒子能经过OM分界面上的哪些点？(3)如果α＝30°，

6、让粒子在OA之间的某点释放，要求粒子仍能经过(2)问中的那些点，则粒子释放的位置应满足什么条件？答案　(1)α<－arcsin　(2)、(3)见解析解析　(1)粒子进入匀强磁场后，做匀速圆周运动.设在B1中运动的半径为r1，在B2中运动的半径为r2由qvB＝m　B1＝2B2，得r2＝2r1由几何关系解得α＜－arcsin(2)当α＝30°时，粒子每次在任意一个磁场中运动的圆弧的圆心角均为60°，弦长均等于半径.粒子在电场中运动　qExA＝mv2粒子在磁场中运动r1＝解得：r1＝1×10－2m　r2＝2r1＝2×10－2mOM上经过的

7、点距离O点的距离是l＝kr1＋(k－1)r2＝(3k－2)r1＝(3k－2)×10－2m(k＝1、2、3……)和l＝k′(r1＋r2)＝3k′×10－2m(k′＝1、2、3……)(3)要仍然经过原来的点，需满足r1＝n(r1′＋r2′)(n＝1、2、3……)，解得r′＝即v′＝粒子释放的位置应满足xA′＝(n＝1、2、3……)或者r1＝n′(2r1″＋r2″)(n′＝1、2、3……)解得r″＝即v″＝粒子释放的位置应满足xA″＝(n′＝1、2、3……)