2016年高考试题(物理)四川卷 解析版

出动能定理求解；与现代高科技相联系历来是高考考查的热点问题.

10.（17分）避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成，如图竖直平面内，制动坡床视为水平面夹角为?的斜面。一辆长12 m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床，当车速为23 m/s时，车尾位于制动坡床的低端，货物开始在车厢内向车头滑动，当货物在车厢内滑动了4 m时，车头距制动坡床顶端38 m，再过一段时间，货车停止。已知货车质量是货物质量的4倍，货物与车厢间的动摩擦因数为0.4；货车在制动坡床上运动收到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍。货物与货车分别视为小滑块和平板，sin?=0.1，g=10m/s2。求： 取cos?=1，（1）货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向； （2）制动坡床的长度。

【答案】（1）5m/s2，方向沿斜面向下（2）98m

（2）设货车的质量为M，车尾位于制动坡床底端时的车速为v=23 m/s。货车在车厢内开始滑动到车头距制动坡床顶端s0=38m的过程中，用时为t，货物相对制动坡床的运动距离为s1，在车厢内滑动的距离s=4m，货车的加速度大小为a2，货车相对制动坡床的运动距离为s2。货车受到制动坡床的阻力大小为F，F是货车和货物总重的k倍，k=0.44，货车长度l0=12m， 制动坡床的长度为l，则

Mgsin??F?f?Ma2④

F?k(m?M)g⑤

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1s1?vt?a1t2⑥

21s2?vt?a2t2⑦

2s?s1?s2⑧

l?l2?s0?s1⑨

联立①②③-⑨并代入数据得

l?98m⑩

考点：匀变速直线运动的应用；牛顿第二定律

【名师点睛】此题依据高速公路的避嫌车道，考查了牛顿第二定律的综合应用；涉及到两个研究对象的多个研究过程；关键是弄清物理过程，分析货物和车的受力情况求解加速度，然后选择合适的物理过程研究解答；此题属于中等题目.

11.（19分）如图所示，图面内有竖直线DD＇，过DD＇且垂直于图面的平面将空间分成I、II两区域。区域I有方向竖直向上的匀强电场和方向垂直图面的匀强磁场B（图中未画出）；区域II有固定在水平面上高h?2l、倾角??π/4的光滑绝缘斜面，斜面顶端与直线DD＇距离s?4l，区域II可加竖直方向的大小不同的匀强电场（图中未画出）；C点在DD＇上，距地面高H?3l。零时刻，质量为m、带电荷量为q的小球P在K点具有大小v0?gl、方向与水平面夹角??π/3的速度，在区域I内做半径r?3l/π的匀速圆周运动，经C点水平进入区域II。某时刻，不带电的绝缘小球A由斜面顶端静止释放，在某处与刚运动到斜面的小球P相遇。小球视为质点，不计空气阻力及小球P所带电量对空间电磁场的影响。l已知，g为重力加速度。 （1）求匀强磁场的磁感应强度的大小；

（2）若小球A、P在斜面底端相遇，求释放小球A的时刻tA；

（3）若小球A、P在时刻t??l/g（β为常数）相遇于斜面某处，求此情况下区域II的匀强电场的场强E，并讨论场强E的极大值和极小值及相应的方向。

【答案】（1）B?向竖直向上。 【解析】

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?mg3ql；（2）（3?22）7mgl（3）场强极小值为Emin?0；场强极大值为Emax?，方

8qg试题分析：（1）由题知，小球P在区域Ⅰ内做匀速圆周运动，有

2v0m?qv0B① r代入数据解得B?mπgl② 3lq

考点：平抛运动；圆周运动；牛顿第二定律的应用

【名师点睛】此题是力、电、磁及运动大拼盘，综合考查带电粒子在磁场中及电场中的运动—圆周运动以及平抛运动和下斜面上的匀加速运动等问题；解题时要能把这些复杂的物理过程分解为一个一个的小过程，然后各个击破；此题是有一定难度的；考查学生综合分析问题，解决问题的能力.

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