高考物理總復習 優(yōu)編增分練：計算題考點排查練2 （全國Ⅱ卷）計算題考點排查練試題

2014年(全國Ⅱ卷)計算題考點排查練題號2425考點牛頓運動定律和運動學公式的應用導體棒切割磁感線的電磁感應綜合問題24．(2018·湖南省衡陽市第三次聯考)一旦發(fā)生火災，高樓居民如何逃生是一直困擾我們的致命問題．最近有人設計了一種新型逃生滑梯，如圖1所示，提供了頗具創(chuàng)意的解決方式，這種裝置類似于“滑滑梯”，緊急情況中放下，逃生者倚躺在滑梯內，即可順勢滑到底樓．(假設每層間的高度h＝3m，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)圖1(1)經設計者測試，逃生者從5樓滑到1樓需要10秒鐘，假設滑梯坡度為37°.忽略空氣阻力和轉角處的動能損失．求逃生者的下滑加速度大小和逃生者與“滑滑梯”間的動摩擦因數μ；(2)為了安全，處于高層的逃生者都備有智能躺椅，躺椅配有控速系統和剎車系統，控速系統可以限制下滑過程中速度不超過6m/s，剎車系統可以使減速過程的加速度的大小和加速過程的加速度大小相等．為了安全，滑到地面時的速度大小要求不超過2m/s，假設逃生者躺在躺椅上加速下滑的加速度大小和(1)中的加速度大小相等，求從21樓下滑到地面的最短時間．答案(1)0.4m/s20.7(2)27.5s解析(1)由eq\f(4h,sin37°)＝eq\f(1,2)at2解得a＝0.4m/s2由牛頓第二定律：mgsin37°－μmgcos37°＝ma解得μ＝0.7(2)經分析，逃生者先做勻加速運動再做勻速運動最后做勻減速運動時間最短x＝eq\f(20h,sin37°)＝100mt1＝eq\f(vmax,a)＝15st3＝eq\f(vmax－v末,a)＝10sx1＝eq\f(vmax,2)t1＝45mx3＝eq\f(vmax＋v末,2)t3＝40mt2＝eq\f(x－x1－x3,vmax)＝2.5s總時間：t＝t1＋t2＋t3＝27.5s.25．(2018·江西省南昌市第二次模擬)如圖2所示，兩根豎直固定的足夠長的金屬導軌ab和cd相距L＝0.2m，另外兩根水平金屬桿MN和PQ的質量均為m＝0.1kg，可沿導軌無摩擦地滑動，MN桿和PQ桿接入電路的電阻均為R＝0.2Ω(豎直金屬導軌電阻不計)，PQ桿放置在水平絕緣平臺上，整個裝置處于垂直導軌平面向里的勻強磁場中，g取10m/s2.圖2(1)若將PQ桿固定，讓MN桿在豎直向上的恒定拉力F＝1.8N的作用下由靜止開始向上運動，磁感應強度B0＝1.0T，桿MN的最大速度為多少？(2)若將MN桿固定，MN和PQ的間距為d＝0.4m，現使磁感應強度從零開始以eq\f(ΔB,Δt)＝0.5T/s的變化率均勻地增大，經過多長時間，桿PQ對地面的壓力為零？答案(1)8m/s(2)100s解析(1)MN桿切割磁感線產生的感應電動勢為：E1＝B0Lv由閉合電路歐姆定律得：I1＝eq\f(E1,2R)MN桿所受安培力大小為：F安＝B0I1對MN桿應用牛頓第二定律得：F－mg－F安＝ma當MN桿速度最大時，MN桿的加速度為零，聯立得MN桿的最大速度為：vm＝8m/s(2)磁場變化產生的感應電動勢為：E2＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(ΔBLd,Δt)由閉合電路歐姆定律得：I2＝eq\f(E2,2R)t時刻