【志鸿优化设计】2022高考物理二轮总复习 专项突破训练 计算题专项训练2（含解析）

计算题专项训练(二)1.(2022·云南昆明二模)如图所示,一上表面光滑、质量M=1kg、长L=0.25m、高h=0.2m的木块A置于水平地面上,木块A与地面间动摩擦因数μ=0.5,其右端放置一个质量m=0.2kg可视为质点的小物块B。用水平向右的外力F=8N作用在A右端使其从静止开始运动。g取10m/s2。求B落地时距A左端的水平距离。2.(2022·辽宁大连质检)如图所示,光滑水平面与一倾斜运输带MP相接,运输带与水平面夹角为θ=30°,运输带顺时针运行,速率v0=5m/s。在水平面上的N点处放一质量m=0.4kg的小物体,N点与运输带下端M点间距离x=2m,现对小物体施加水平恒力F=10N作用至M点撤掉,连接点M处是平滑的,小物体在此处无碰撞能量损失。小物体与运输带间的动摩擦因数为μ=,到达运输带最高点P时速度恰好为零,g取10m/s2,求:(1)小物体运动到M点时的速度大小;(2)MP之间的距离L;(3)此过程中小物体与运输带间由于摩擦而产生的热量Q。5\n3.(2022·黑龙江大庆质检二)如图甲所示,在光滑绝缘的水平桌面上建立一xOy坐标系,水平桌面处在周期性变化的电场和磁场中,电场和磁场的变化规律如图乙所示(规定沿+y方向为电场强度的正方向,竖直向下为磁感应强度的正方向)。在t=0时刻,一质量为10g、电荷量为0.1C的带正电金属小球自坐标原点O处,以v0=2m/s的速度沿x轴正方向射出。已知E0=0.2N/C、B0=0.2πT。求:(1)t=1s末金属小球速度的大小和方向;(2)1~2s内,金属小球在磁场中做圆周运动的周期和半径;(3)6s内金属小球运动至离x轴最远点时的位置坐标。5\n4.如图所示,质量为1kg可以看成质点的小球悬挂在长为0.9m的细线下端,将它拉至细线与竖直方向成θ=60°的位置后自由释放。当小球摆至最低点时,恰好与水平面上原来静止的、质量为2kg的木块相碰,碰后小球速度反向且动能是碰前动能的。已知木块与地面的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g取10m/s2。求:(1)小球与木块碰前瞬时速度的大小;(2)小球与木块碰前瞬间所受拉力的大小;(3)木块在水平地面上滑行的距离。答案与解析计算题专项训练(二)1.答案:见解析解析:在物块未与木块分离的过程中,设A的加速度大小为a1,对A,由牛顿第二定律得:F-μ(M+m)g=Ma1①设A与B分离时A的速度大小为v1,由运动学公式可得:v1=②A与B分离后,B做自由落体运动,设其运动时间为t,A运动的加速度大小为a2对B:h=gt2　③,对A:F-μMg=Ma2④B下落过程中,A前进的距离:Δx=v1t+a2t2⑤联立以上各式解得:Δx=0.26m⑥2.答案:见解析解析:(1)小物体从N点运动至M点,由Fx=mv2得v=10m/s5\n(2)小物体从刚到运输带上到两者共速前,受到沿斜面向下的摩擦力作用,做匀减速运动,则mgsinθ+μmgcosθ=ma1解得a1=7.5m/s2由-v2=-2a1L1,得L1=5m小物体与运输带共速后继续做减速运动,相对于运输带下滑,受沿斜面向上摩擦力,则mgsinθ-μmgcosθ=ma2解得a2=2.5m/s2由0-=-2a2L2,得L2=5m则L=L1+L2=10m(3)由v0=v-a1t1得t1=s所以运输带运行的位移x1=v0t1=m小物体相对运输带的位移Δs1=L1-x1=m由0=v0-a2t2得t2=2s所以运输带运行的位移x2=v0t2=10m小物体相对运输带的位移Δs2=x2-L2=5m小物体相对于运输带移动的路程Δs=Δs1+Δs2=m则由于摩擦而产生的热量Q=μmgcosθ·Δs=J≈6.67J3.答案:见解析解析:(1)在0~1s内,小球在电场力作用下,在x轴方向上做匀速运动vx=v0,y轴方向做匀加速直线运动vy=t11s末小球的速度v1==2m/s设v1与x轴正方向的夹角为α,则tanα==1故α=45°(2)在1~2s内,小球在磁场中做匀速圆周运动的周期T==1s由洛伦兹力公式得qv1B0=解得R1=m(3)如图所示,在5s内,小球部分运动轨迹可视为一个连续抛物线。由匀变速直线运动规律知x方向上x3=vxtvx=v0y方向上y3=a=vy3=at5s末时小球的速度v==2m/stanθ==3(θ为v与x轴的夹角)在5~6s内,小球在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力有R=由几何关系得,离x轴最远点G的坐标为(x,y),其中x=x3-x2,y=y3+y2而x2=Rsinθ,y2=R(1+cosθ)由上述各式可得x=(6-)my=(9+)m5\n4.答案:(1)3m/s　(2)20N　(3)1m解析:(1)设小球摆至最低点时的速度为v,由动能定理,有mgL(1-cos60°)=mv2v=3m/s(2)设小球与木块碰撞前瞬间所受拉力为T,有:T-mg=m代入数据,解得:T=2mg=20N(3)设小球与木块碰撞后,小球的速度为v1,木块的速度为v2,设水平向右为正方向,依动量守恒定律有:mv=Mv2-mv1依题意知:mv2×设木块在水平地面上滑行的距离为x,依动能定理有:-μMgx=0-联立并代入数据,解得x=1m。5