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  • 2021-05-23 发布

2020高考物理刷题增分:计算题仿真2015Ⅰ卷高考模拟演练含解析

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计算题仿真2015·Ⅰ卷高考模拟演练 ‎24.如图所示,质量为M的导体棒ab的电阻为r,水平放在相距为l的竖直光滑金属导轨上。导轨平面处于磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向外的匀强磁场中。左侧是水平放置、间距为d的平行金属板。导轨上方与一可变电阻R连接,导轨电阻不计,导体棒与导轨始终接触良好。重力加速度为g。‎ ‎(1)调节可变电阻的阻值为R1=3r,释放导体棒,当棒沿导轨匀速下滑时,将带电量为+q的微粒沿金属板间的中心线水平射入金属板间,恰好能匀速通过。求棒下滑的速率v和带电微粒的质量m。‎ ‎(2)改变可变电阻的阻值为R2=4r,同样在导体棒沿导轨匀速下滑时,将该微粒沿原来的中心线水平射入金属板间,若微粒最后碰到金属板并被吸收,求微粒在金属板间运动的时间t。‎ 解析 (1)棒匀速下滑,有IBl=Mg 回路中的电流I= 将R1=3r代入得棒下滑的速率v= 金属板间的电压U=IR1‎ 带电微粒在板间匀速运动,有 mg=q 联立解得带电微粒的质量m=。‎ ‎(2)导体棒沿导轨匀速下滑,回路电流保持不变,金属板间的电压U′=IR2,U′>U 电压增大使微粒射入后向上偏转,有q-mg=ma,=at2,‎ 联立解得微粒在金属板间运动的时间t=。‎ 答案 (1)  (2) ‎25.(2019·山东济南模拟)如图所示,两小滑块分别静止在平台的两端,间距x=‎6.25 m,质量分别为m1=‎1 kg、m2=‎2 kg。水平面上依次排放两块完全相同的木板A、B,其长度均为L=‎2.5 m,质量均为M=‎‎1 kg 3‎ ‎,木板上表面与平台等高。滑块与平台间、木板与水平面间的动摩擦因数均为μ1=0.2,滑块与木板间的动摩擦因数均为μ2。现给滑块m1一水平向右的初速度v0=‎13 m/s,一段时间后与m2发生弹性碰撞。最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,g取‎10 m/s2。求:‎ ‎(1)碰前滑块m1的速度大小及碰后滑块m2的速度大小;‎ ‎(2)若滑块m2滑上木板A时,木板不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,则μ2应满足什么条件?‎ ‎(3)若μ2=0.8,求木板B的位移大小。‎ 解析 (1)对m1,减速x过程,由动能定理得:‎ ‎-μ1m1gx=m1v0′2-m1v,‎ 解得v0′=12 m/s,‎ 对m1和m2,碰撞过程,动量守恒:‎ m1v0′=m1v0″+m2v,‎ 动能守恒:m1v0′2=m1v0″2+m2v2,‎ 联立解得:v=8 m/s。‎ ‎(2)对AB整体:A不动,应满足:‎ μ‎2m‎2‎g≤μ1(m2+‎2M)g,‎ 对B:B滑动,应满足:μ2m2g>μ1(m2+M)g,‎ 解得:0.3<μ2≤0.4。‎ ‎(3)m2在A上滑动过程,对m2:‎ μ‎2m‎2‎g=m‎2a2,‎ v2=v-a2t1,‎ s2=vt1-a2t 对AB:μ2m2g-μ1(m2+2M)g=2Ma1,‎ v1=a1t1,‎ s1=a1t,‎ 联立解得:a1=4 m/s2,a2=8 m/s2,t1=0.5 s,v1=2 m/s,v2=4 m/s,s1=0.5 m,s2=3 m。‎ 滑块m2冲上长木板B后,假设滑块m2冲上长木板B后二者能达到共同速度,‎ 对于m2:v共=v2-a2t2,‎ s2′=t2‎ 3‎ 对于B:μ2m2g-μ1(m2+M)g=Ma3,‎ v共=v1+a3t2,‎ s3=t2,‎ s2′-s3= mμ2,所以滑块m2与长木板B达到共同速度后,二者将以共同加速度μ1g减速到零。所以s共=,sB=s1+s3+s共,‎ 解得:sB= m。‎ 答案 (1)8 m/s (2)0.3<μ2≤0.4 (3) m 3‎