《2020屆高考物理一輪復習 計算題夯基練習(五) 新人教版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2020屆高考物理一輪復習 計算題夯基練習(五) 新人教版(6頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、計算題夯基練習(五)1、(2019佛山模擬)如圖是游樂場的一項娛樂設備。一環(huán)形座艙裝在豎直柱子上,由升降機送上幾十米的高處,然后讓座艙自由落下,落到一定位置時,制動系統(tǒng)啟動,到地面時剛好停下。已知座艙開始下落的高度為H=75 m,當落到離地面h=30 m的位置時開始制動,座艙均勻減速。在一次娛樂中,某同學把質量m=6 kg的書包放在自己的腿上。g取10 m/s2,不計座艙與柱子間的摩擦力及空氣阻力。(1)當座艙落到離地面h1=60 m和h2=20 m的位置時,求書包對該同學腿部的壓力是多大。(2)若環(huán)形座艙的質量M=4103 kg,求制動過程中機器輸出的平均功率。【解析】(1)當座艙距地面h1
2、=60 m時,書包處于完全失重狀態(tài),故書包對該同學的壓力F1=0座艙自由下落高度為H-h=(75-30)m=45 m時,座艙開始制動,設此時的速度為v,由運動學公式得:v2=2g(H-h)座艙制動過程做勻減速直線運動,設其加速度大小為a,則有:v2=2ah聯立解得:a=15 m/s2方向豎直向上設此過程中書包受到腿的支持力為F2,根據牛頓第二定律,對書包有:F2-mg=ma代入數據可得:F2=150 N根據牛頓第三定律有:該同學腿部受到的壓力:F2=F2=150 N(2)設制動過程中座艙所受的制動力為F,經歷的時間為t,由運動學公式得:h=vt-at2根據牛頓第二定律,對座艙有:F-Mg=Ma
3、座艙克服制動力做功W=Fh機器輸出的平均功率P=聯立解得:P=1.5106 W答案:(1)0 150 N(2)1.5106 W2、如圖甲所示,在水平路段AB上有一質量為2103 kg的汽車(可視為質點),正以10 m/s的速度向右勻速運動,汽車前方的水平路段BC較粗糙,汽車通過整個ABC路段的v-t圖象如圖乙所示(在t=15 s處水平虛線與曲線相切),運動過程中汽車發(fā)動機的輸出功率保持20 kW不變,假設汽車在兩個路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空氣阻力等)各自有恒定的大小。求:(1)汽車在AB路段上運動時所受阻力Ff1的大小。(2)汽車剛好開過B點時加速度a的大小。(3)BC路段的長度?!窘?/p>
4、題指導】解答本題應注意以下兩點:(1)根據v-t圖象可知,汽車在AB路段和t=15 s以后均做勻速運動,阻力與牽引力大小分別相等。(2)汽車在BC路段做非勻變速直線運動,對應的位移應根據動能定理求解?!窘馕觥?(1)汽車在AB路段做勻速直線運動,根據平衡條件得:F1=Ff1P=F1v1解得:Ff1= N=2 000 N(2)t=15 s時汽車處于平衡狀態(tài),則有:F2=P=F2v2解得:= N=4 000 N剛好開過B點時汽車的牽引力仍為F1,根據牛頓第二定律得:-F1=ma解得:a=1 m/s2。(3)對于汽車在BC路段運動,由動能定理得:Pt-s=m-m解得:s=68.75 m答案:(1)2
5、 000 N(2)1 m/s2(3)68.75 m3、(2019武漢模擬)如圖所示,電路中電源的電動勢為E,內阻不計,其他各電阻阻值R1=R3=3R,R2=R。水平放置的平行金屬板A、B間的距離為d,板長為L。在A板的左下端且非??拷鼧O板A的位置,有一質量為m、帶電荷量為-q的小液滴以初速度v0水平向右射入兩板間。(重力加速度用g表示)求:(1)若使液滴能沿v0方向射出電場,電動勢E1應為多大?(2)若使液滴恰能打在B板的中點,電動勢E2應為多大?【解析】(1)I=,所以UBA=IR2=,由平衡條件得mg=q,解得E1=。(2)由于液滴恰好打在B板的中點,利用類平拋規(guī)律有=v0t,y=d=at
6、2,-mg=ma,同理UBA=E2,聯立解得E2=+g。答案:(1)(2) +g4、如圖所示,矩形線圈邊長為ab=20 cm,ad=10 cm,匝數N=100匝,磁場的磁感應強度B=0.01 T。當線圈以50 r/s的轉速從圖示位置開始逆時針勻速轉動。求:(1)線圈中感應電動勢瞬時值表達式。(2)從線圈開始轉動起計時,經0.01 s時感應電動勢的瞬時值?!窘馕觥?1)根據角速度與轉速的關系=2n=100 rad/s感應電動勢的最大值Em=NBS=NB=2 V6.28 V剛開始轉動時,線圈平面與中性面的夾角0=所以線圈中感應電動勢的瞬時值表達式為e=Emsin(t+0)=6.28sinV。(2)
7、將t=0.01 s代入感應電動勢的瞬時值表達式,得e=-3.14 V。答案:(1)e=6.28sin V(2)-3.14 V5、在兩端封閉、粗細均勻的U形細玻璃管內有一段水銀柱,水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當U形管兩端豎直朝上時,左、右兩邊空氣柱的長度分別為l1=18.0 cm和l2=12.0 cm,左邊氣體的壓強為12.0 cmHg。現將U形管緩慢平放在水平桌面上,沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊。求U形管平放時兩邊空氣柱的長度。在整個過程中,氣體溫度不變?!窘馕觥吭OU形管兩端豎直朝上時,左、右兩邊氣體的壓強分別為p1和p2。U形管水平放置時,兩邊氣體壓強相等,設為p,此時原左、右兩邊氣體長度分別變?yōu)閘1和l2。由力的平衡條件有p1=p2+g(l1-l2)式中為水銀密度,g為重力加速度。由玻意耳定律有p1l1=pl1p2l2=pl2l1-l1=l2-l2由式和題給條件得l1=22.5 cml2=7.5 cm答案:22.5 cm7.5 cm6