2022高考物理 刷題增分：計(jì)算題仿真2022Ⅲ卷高考模擬演練（含解析）

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1、 計(jì)算題仿真2021·Ⅲ卷高考模擬演練 24．如下列圖，半徑為R＝ m的光滑的圓弧形凹槽放置在光滑的水平面上，凹槽的圓弧面與水平面在B點(diǎn)相切，另一條半徑OC與豎直方向夾角為θ＝37°，C點(diǎn)是圓弧形凹槽的最高點(diǎn)，兩個(gè)大小相同的小球P、Q質(zhì)量分別為m1＝2 kg和m2＝1 kg，Q靜止于B點(diǎn)，P放置于水平面上A點(diǎn)，給P施加一個(gè)F＝60 N的水平向右的瞬間作用力，P在B點(diǎn)與Q發(fā)生對(duì)心正碰，碰撞過(guò)程沒(méi)有能量損失，碰后Q恰好能經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)C，g取10 m/s2，sin37°＝0.6，求： (1)P碰前的速度大小v1和碰后的速度大小v2； (2)力F的作用時(shí)間t。 解析　(1)Q恰能經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)

2、C，在C點(diǎn)有 m2gcosθ＝， Q從B到C過(guò)程中機(jī)械能守恒： m2v＝m2v＋m2gR(1＋cosθ)， 聯(lián)立解得：vB＝8 m/s； P和Q碰撞過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒： m1v1＝m1v2＋m2vB， 系統(tǒng)能量守恒：m1v＝m1v＋m2v， 解得：v1＝6 m/s，v2＝ 2 m/s。 (2)由動(dòng)量定理知： Ft＝m1v1，t＝＝0.2 s。 答案　(1)6 m/s　2 m/s　(2)0.2 s 25．兩足夠長(zhǎng)且不計(jì)電阻的光滑金屬軌道如圖甲所示放置，間距為d＝1 m，在左端弧形軌道局部高h(yuǎn)＝1.25 m處放置一金屬桿a，弧形軌道與平直軌道的連接處光滑無(wú)摩擦，在平直軌道右

3、端放置另一金屬桿b，桿a、b的電阻分別為Ra＝2 Ω、Rb＝5 Ω，在平直軌道區(qū)域有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2 T?，F(xiàn)桿b以初速度大小v0＝5 m/s開(kāi)始向左滑動(dòng)，同時(shí)由靜止釋放桿a，桿a由靜止滑到水平軌道的過(guò)程中，通過(guò)桿b的平均電流為0.3 A；從a下滑到水平軌道時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，a、b運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖像如圖乙所示(以a運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，其中ma＝2 kg，mb＝1 kg，g＝10 m/s2，求： 甲　　　　　　　　　　乙 (1)桿a在弧形軌道上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間； (2)桿a在水平軌道上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)其截面的電荷量； (3)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中桿b產(chǎn)生的焦耳熱。 解析　(1)設(shè)桿

4、a由靜止釋放到滑至弧形軌道與平直軌道連接處時(shí)桿b的速度大小為vb0，以桿b運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?，?duì)桿b運(yùn)用動(dòng)量定理，有 －Bd·Δt＝mbvb0－mbv0 其中vb0＝2 m/s 代入數(shù)據(jù)解得Δt＝5 s。 (2)對(duì)桿a由靜止下滑到平直導(dǎo)軌上的過(guò)程中，由機(jī)械能守恒定律有magh＝mav 解得va＝＝5 m/s 設(shè)最后a、b兩桿共同的速度為v′，以桿a運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得 mava－mbvb0＝(ma＋mb)v′ 代入數(shù)據(jù)解得v′＝ m/s 桿a動(dòng)量的變化量等于它所受安培力的沖量，設(shè)桿a的速度從va到v′的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為Δt′，那么由動(dòng)量定理可得 －BdI·Δt′＝mav′－mava 而q＝I·Δt′ 代入數(shù)據(jù)得q＝ C。 (3)由能量守恒定律可知桿a、b中產(chǎn)生的焦耳熱為 Q＝magh＋mbv－(mb＋ma)v′2＝ J b棒中產(chǎn)生的焦耳熱為Q′＝Q＝ J。 答案　(1)5 s　(2) C　(3) J 3