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1、
計算題仿真2021·Ⅰ卷高考模擬演練
24．(2021·衡中同卷)如圖甲所示，在水平地面上固定兩根平行光滑金屬導軌，兩導軌的間距為L，左端接一阻值為R的電阻，金屬桿PQ靜止在導軌上，電阻也為R，質量為m。虛線ef的右邊區(qū)域存在足夠長的勻強磁場，方向垂直于導軌平面向下，磁感應強度大小為B。給桿PQ施加一水平向右的恒定拉力，經過一段時間桿PQ到達ef位置，之后做勻速直線運動，導軌電阻不計。
甲 乙
(1)PQ從初始位置到ef所用的時間為多少？
(2)如果桿PQ到達位置ef后撤去拉力，此時刻之后，桿PQ的速度v與位移x關系如圖乙所示，求0～x0與x0～3x0兩個過程中金
2、屬桿PQ產生的熱量之比為多少？
解析 (1)設拉力大小為F，桿的加速度為a，進入磁場時的速度為v0，那么F＝ma
桿做勻加速運動，那么v0＝at
桿在磁場中做勻速運動，那么F＝F安＝BIL
I＝
E＝BLv0
聯(lián)立解得：t＝。
(2)撤去拉力后，由圖乙可知，桿在x＝x0處的速度大小為v＝v0
由能量關系，在0～x0過程中，金屬桿PQ產生的熱量Q1＝
在x0～3x0過程中，金屬桿PQ產生的熱量
Q2＝
解得＝。
答案 (1) (2)
25．(2021·貴州貴陽5月適應性考試二)如下列圖，半徑為R＝0.5 m、內壁光滑的圓軌道豎直固定在水平地面上。圓軌道底端與地面相切，一
3、可視為質點的物塊A以v0＝6 m/s的速度從左側入口向右滑入圓軌道，滑過最高點Q，從圓軌道右側出口滑出后，與靜止在地面上P點的可視為質點的物塊B碰撞(碰撞時間極短)，P點左側地面光滑，右側粗糙段和光滑段交替排列，每段長度均為L＝0.1 m，兩物塊碰后粘在一起做直線運動。兩物塊與各粗糙段間的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.1，物塊A、B的質量均為m＝1 kg，重力加速度g取10 m/s2。
(1)求物塊A到達Q點時的速度大小v和受到的彈力FN；
(2)假設兩物塊最終停止在第k個粗糙段上，求k的數(shù)值；
(3)求兩物塊滑至第n(n
4、道到達Q的過程中機械能守恒，根據(jù)機械能守恒定律得：
mv＝mv2＋2mgR
物塊A做圓周運動：FN＋mg＝m
聯(lián)立解得v＝4 m/s
FN＝22 N，方向豎直向下。
(2)在與B碰撞前，系統(tǒng)機械能守恒，A和B在碰撞過程中動量守恒，取向右為正方向，由動量守恒定律得：
mAv0＝(mA＋mB)v1
A、B碰后向右滑動，由動能定理得：
－μ(mA＋mB)gs＝0－(mA＋mB)v
聯(lián)立解得s＝4.5 m，
所以k＝＝45。
(3)設碰后A、B滑至第n個光滑段上的速度為vn，由動能定理得：
－μ(mA＋mB)gnL＝(mA＋mB)v－(mA＋mB)v
解得：vn＝＝(n<45)。
答案 見解析
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2022高考物理 刷題增分：計算題仿真2022Ⅰ卷高考模擬演練（含解析）
