（课标版）2020高考物理二轮复习 计算题规范练5（含解析）.docVIP

学必求其心得，业必贵于专精 学必求其心得，业必贵于专精 PAGE PAGE 3 学必求其心得，业必贵于专精 计算题规范练5 时间：45分钟 1．如图甲所示，一足够长的质量M＝0。4 kg的长木板静止在水平面上，长木板与水平面间的动摩擦因数μ＝0。1，一质量m＝0。4 kg的小滑块以v0＝1.8 m/s的速度从长木板的右端滑上长木板，小滑块刚滑上长木板0.2 s内的速度图象如图乙所示，小滑块可看成质点，重力加速度g取10 m/s2.求： (1)小滑块刚滑上长木板时长木板的加速度大小a1； （2)从小滑块滑上长木板到最后静止下来的过程中，小滑块运动的总位移x。 答案：(1）2 m/s2　(2)0。54 m 解析：(1）小滑块刚滑上长木板时加速度大小为: a2＝eq \f(Δv，Δt）＝4 m/s2 小滑块对长木板的滑动摩擦力：f2＝ma2＝1。6 N 地面对长木板的最大静摩擦力：f1＝μ1(M＋m)g＝0.8 N 因为f2>f1，所以小滑块刚滑上长木板后,长木板向左匀加速，小滑块向左匀减速，由牛顿第二定律得: 对木板：f2－μ1（M＋m)g＝Ma1 解得：a1＝2 m/s2 （2)设经过时间t小滑块与长木板速度相等，则有： v0－a2t＝a1t, 解得：t＝0.3 s 共同速度：v＝a1t＝0。6 m/s 这段时间内，小滑块运动的距离：x1＝v0t－eq \f（1，2)a2t2＝0。36 m 此后小滑块与木板一起做匀减速直线运动,由牛顿第二定律得:μ1(M＋m)g＝(M＋m)a3 解得：a3＝1 m/s2 共同运动的距离为:x2＝eq \f（v2，2a3)＝0。18 m 所以小滑块滑行的总位移为：x＝x1＋x2＝0。54 m 2．2019年1月3日10时26分，中国嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面南极—艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内．实现了人类探测器在月球背面首次软着陆，世界震惊，国人振奋．嫦娥四号进入近月点15 km的椭圆轨道后，启动反推发动机，速度逐渐减小,距月面2。4 km时成像仪启动,扫描着陆区地形地貌并寻找着陆点．距月面100米左右,水平移动选定着陆点，缓慢降落，离地面3 m时关闭发动机，探测器做自由落体运动着陆，太阳翼再次打开，探测器开始工作，探测器质量为1.0×103 kg.月球表面重力加速度g月＝1。6 m/s2.求： （1)探测器着陆前瞬间的动能； (2)若探测器从距月面100 m高度处开始先做自由落体运动，然后开启反推发动机做减速运动，降落至月球表面时速度恰好为零，已知反推发动机使探测器获得的反推力大小为8 000 N．求探测器从距月球表面100 m处开始做自由落体运动时间． 答案：(1）4。8×103 J　（2）10 s 解析：(1)探测器着陆瞬间的动能Ek＝mg月h＝4。8×103 J （2)减速过程：F－mg月＝ma 得：a＝eq \f（F－mg月，m）＝6.4 m/s2 设探测器在自由落体阶段和减速阶段的位移分别为x1、x2 根据运动学公式2g月x1＝2ax2且x1＋x2＝100 eq \f(1，2）g月teq \o\al（2,1）＝x1 联立解得探测器做自由落体运动的时间t1＝10 s. 3．如图所示，两彼此平行的金属导轨MN、PQ水平放置，左端与一光滑绝缘的曲面相切，右端接一水平放置的光滑“〉”形金属框架NDQ，∠NDQ＝120°，ND与DQ的长度均为L，MP右侧空间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场．导轨MN、PQ电阻不计，金属棒与金属框架NDQ单位长度的电阻值为r，金属棒质量为m，长度与MN、PQ之间的间距相同，与导轨MN、PQ的动摩擦因数为μ.现让金属棒从曲面上离水平面高h的位置由静止释放，金属棒恰好能运动到NQ边界处． （1)求金属棒刚进入磁场时回路的电流强度i0； (2）若金属棒从MP运动到NQ所用的时间为t0，求导轨MN、PQ的长度s； (3）在金属棒到达NQ后,施加一外力使棒以恒定的加速度a继续向右运动，求此后回路中电功率的最大值Pmax. 答案:(1）i0＝eq \f（B\r（6gh),?2＋\r（3）?r) （2)s＝eq \f(?2＋\r(3）??m\r（2gh)＋umgt0?r,3B2L） （3)Pmax＝eq \f（3B2L2a，4?2＋\r(3）?r） 解析：(1)金属棒从光滑绝缘曲面向下运动，机械能守恒,设刚进入MP边界时,速度大小为v0，则：mgh＝eq \f(1，2)mveq \o\al(2,0) 得：v0＝eq \r（2gh）； 刚进入磁场时产生的感应电动势: e1＝Bdv0 导轨宽度:d＝eq \r（3)L； 回路电阻：R＝(2＋eq \r（3））Lr 联立可得：i0＝eq \f（B\r(6gh)，?2＋\r(3)?r) (2)设长度为s，从M