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1、(京津瓊)2022高考物理總復(fù)習(xí) 專用優(yōu)編提分練:計(jì)算題專練(四)
1.如圖1所示,某次高速滑行測試中,C919大飛機(jī)在平直跑道上由靜止開始勻加速滑行,經(jīng)t1=20 s達(dá)到最大速度vm=288 km/h,之后勻速滑行一段時(shí)間,再勻減速滑行,最后停下來.若滑行總距離x=3 200 m,且減速過程的加速度大小與加速過程的加速度大小相等,取g=10 m/s2.
圖1
(1)求C919減速滑行時(shí)的加速度大?。?
(2)若C919的質(zhì)量m=8×104 kg,加速過程中飛機(jī)受到的阻力恒為自身所受重力的0.1倍,求飛機(jī)加速過程中發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的推力大小;
(3)求C919在整個(gè)滑行過程中的平均速度大
2、小.(結(jié)果保留一位小數(shù))
答案 (1)4 m/s2 (2)4×105 N (3)53.3 m/s
解析 (1)288 km/h=80 m/s,
由題意可知vm=at1=80 m/s,
解得a=4 m/s2
由于減速過程和加速過程的加速度大小相等,
故減速滑行的加速度大小a′=4 m/s2.
(2)加速過程,由牛頓第二定律得:F-kmg=ma,
解得F=4×105 N.
(3)加速過程t1=20 s,x1=at12=800 m
減速過程t2=20 s,x2=a′t22=800 m
勻速過程t3==20 s
故全程的平均速度大小v=≈53.3 m/s.
2.如圖2所示,豎
3、直平面內(nèi)放置一光滑絕緣軌道,質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球P從高為h1處由靜止下滑,軌道末端水平并放置另一質(zhì)量也為m的不帶電小球Q,經(jīng)碰撞后,球P和球Q合為一體水平拋出.在距軌道末端下方h2的水平線MN下方存在豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,電場強(qiáng)度大小為E.若PQ整體水平拋出后,穿過MN進(jìn)入電、磁場區(qū)域,并恰好經(jīng)過軌道末端的豎直線與MN的交點(diǎn)O.若P、Q均可視為質(zhì)點(diǎn),已知m=0.1 kg,h1=5 m,h2=1.25 m,q=0.1 C,E=20 N/C,取g=10 m/s2.求:
圖2
(1)P、Q碰撞后瞬間的共同速度大小v;
(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B;
(
4、3)定性畫出PQ整體從O點(diǎn)穿出后的運(yùn)動軌跡(至少畫一個(gè)周期).
答案 (1)5 m/s (2)8 T (3)如圖所示
解析 (1)由題意可知:mgh1=mvA2
P、Q碰撞過程中動量守恒:mvA=2mv
解得v=5 m/s.
(2)P、Q碰撞后進(jìn)入電、磁場前做平拋運(yùn)動,有
h2=gt2,解得t=0.5 s
x=vt=2.5 m
vy=gt=5 m/s
則PQ進(jìn)入電、磁場區(qū)域時(shí),v合=5 m/s,方向與水平方向成45°角向下
在電、磁場區(qū)域中,G=2mg=2 N,電場力F=Eq=2 N
G=F,則PQ在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動,
如圖所示
Bqv合=2m,B=
由幾何關(guān)系可知:R=xsin 45°= m,解得B=8 T.
(3)PQ從O點(diǎn)穿出后在MN上方只受重力作用,運(yùn)動軌跡如圖所示: