• 74.42 KB
  • 2021-05-26 发布

【物理】2019届二轮复习计算题专练(八)作业(全国通用)

  • 3页
  • 当前文档由用户上传发布,收益归属用户
  1. 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
  2. 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
  3. 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
  4. 网站客服QQ:403074932
计算题专练(八)‎ ‎(限时:25分钟)‎ ‎24.(12分)如图1甲所示,空间存在B=0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ是处于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨,间距L=0.2 m,在导轨一端连接着阻值为R=0.4 Ω的定值电阻,ab是跨接在导轨上、质量为m=0.1 kg的导体棒.从零时刻开始,通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力,方向水平向左,使其从静止开始沿导轨做加速运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好.图乙是拉力F与导体棒ab的速率倒数关系图象(F1未知).已知导体棒ab与导轨的动摩擦因数μ=0.2,除R外,其余部分电阻均不计,不计定滑轮的质量和摩擦,g=10 m/s2.‎ 图1‎ ‎(1)求电动机的额定功率;‎ ‎(2)若导体棒ab在16 s内运动了90 m并恰好达到最大速度,求在0~16 s内电阻R上产生的焦耳热.‎ 答案 (1)4.5 W (2)49 J 解析 (1)由题图知导体棒ab的最大速度为v1=10 m/s 此时,导体棒中感应电动势为E=BLv1‎ 感应电流I= 导体棒受到的安培力F安=BIL 此时电动机牵引力为F1= 由牛顿第二定律得-μmg-F安=0‎ 联立并代入数据,解得:P=4.5 W ‎(2)由能量守恒定律得:Pt=Q+μmgs+mv 代入数据,解得0~16 s内R上产生的热量Q=49 J.‎ ‎25.(20分)如图2,中空的水平圆形转盘内径r=0.6 m,外径足够大,沿转盘某条直径有两条光滑凹槽,凹槽内有A、B、D、E四个物块,D、E两物块分别被锁定在距离竖直转轴R=‎ ‎1.0 m处,A、B紧靠D、E放置,两根不可伸长的轻绳,每根绳长L=1.4 m,一端系在C物块上,另一端分别绕过转盘内侧的光滑小滑轮,穿过D、E两物块中间的光滑圆孔,系在A、B两个物块上,A、B、D、E四个物块的质量均为m=1.0 kg,C物块的质量mC=2.0 kg,所有物块均可视为质点,(不计空气阻力,取重力加速度g=10 m/s2,计算结果可用最简的分式与根号表示)‎ 图2‎ ‎(1)启动转盘,转速缓慢增大,求A、D以及B、E之间恰好无压力时细绳的拉力及转盘的角速度;‎ ‎(2)停下转盘后,将C物块置于圆心O处,并将A、B向外侧移动使轻绳水平拉直,然后无初速度释放A、B、C物块构成的系统,求A、D以及B、E相碰前瞬间C物块的速度;‎ ‎(3)碰前瞬间解除对D、E物块的锁定,若A、D以及B、E一经碰撞就会粘在一起,且碰撞时间极短,求碰后C物块的速度.‎ 答案 见解析 解析 (1)A、D以及B、E之间恰好无压力时,C物块保持静止,故2Fcos θ=mCg,‎ sin θ===,‎ 解得F=12.5 N 对A、B两个物块F=mω2R 角速度ω== rad/s ‎(2)设碰前A、B速度大小为v,C的速度大小为vC,‎ 则v=vCcos θ 系统下落过程中机械能守恒:2×mv2+mCv=mCgh 由几何关系知h=0.8 m 解得:vC= m/s ‎(3)设碰后A、D的速度大小为v′,C的速度大小为vC′‎ 则v′=vC′cos θ 设绳上拉力的冲量大小为I,由于碰撞时间极短,绳子拉力远大于C物块的重力.‎ 对C物块运用动量定理:-2Icos θ=mCvC′-mCvC 对A、D运用动量定理:I=2mv′-mv 联立解得:vC′=vC= m/s.‎

相关文档