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1、2022高考物理二輪復習 計算題專項訓練 25分鐘規(guī)范訓練2
1.(12分)(2018·山東省淄博市高三下學期第二次模擬)如圖,在水平道路上,質量為5×103kg的拖車將另一同質量的故障車拖移。用一根不可伸長的輕繩將兩車連接。行駛時車所受阻力為車重的0.25倍。當拖車拖動故障車一起做勻速直線運動時,拖車輸出功率為2×105W。在勻速行駛過程中,拖車司機發(fā)現(xiàn)前方有一障礙物便緊急剎車,司機反應時間為0.4s,此后拖車水平方向只受到阻力,大小為其重力的0.5倍。故障車所受阻力保持不變。重力加速度g大小取10m/s2。
(1)若拖車停止時恰好與前方的障礙物不相撞,求拖車司機看到障礙物時距障礙物
2、多遠;
(2)在這一過程中,拖車和故障車不能相撞,則拖車的繩長至少是多少?
[解析] (1)設拖車和汽車勻速運動中牽引力為F,阻力為f,則有:
F=f=k·2mg
又 P=Fv0
代入數(shù)據(jù)得:v0=8m/s
反應時間內(nèi)拖車的勻速位移x1=8×0.4=3.2m
拖車剎車時的加速度由a1==5m/s2
拖車剎車的位移由v-0=2ax2得x2=6.4m
距離障礙物的距離為x1+x2=3.2+6.4=9.6m
(2)故障車減速時的加速度為a2==2.5m/s2
故障車減速的位移由v-0=2a2x3得:x3=12.8m
分析可知兩車若不相撞的長度至少為x3-x2=6.4m
3、2.(20分)(2018·湖北省宜昌市高三下學期第四次模擬)如圖所示,兩足夠長且不計其電阻的光滑金屬軌道,如圖所示放置,間距為d=1m,在左端斜軌道部分高h=1.25m處放置一金屬桿a,斜軌道與平直軌道區(qū)域以光滑圓弧連接,在平直軌道右端放置另一金屬桿b,桿a、b電阻Ra=2Ω、Rb=5Ω,在平直軌道區(qū)域有豎直向上的勻強磁場,磁感應強度B=2T?,F(xiàn)桿b以初速度v0=5m/s開始向左滑動,同時由靜止釋放桿a,桿a由靜止滑到水平軌道的過程中,通過桿b的平均電流為0.3A;從a下滑到水平軌道時開始計時, a、b桿運動速度-時間圖象如圖所示(以a運動方向為正),其中ma=2kg,mb=1kg,g=10m
4、/s2,求:
(1)桿a進入水平軌道的速度va和桿a在斜軌道上運動的時間Δt;
(2)桿a在水平軌道上運動過程中通過其截面的電量q;
(3)在整個運動過程中桿b產(chǎn)生的焦耳熱Qb。
[解析] (1)對桿a下滑的過程中,機械能守恒:mgh=mav
va==5m/s
對b棒運用動量定理有: BdΔt=mb(v0-vb0)
其中vb0=2m/s
代入數(shù)據(jù)得到:Δt=5s
(2)設最后兩桿共同的速度為v′,由動量守恒得:mava+mbvb=(ma+mb)v′
代入數(shù)據(jù)計算得出:v′=m/s
桿a動量變化等于它所受安培力的沖量,由動量定理可得I安=BIdΔt′=mava-mav
而 q=IΔt=C
(3)由能量守恒得,總共產(chǎn)生的焦耳熱為Q=magh+mbv-(ma+mb)v′2
解得:Q=J
b棒中產(chǎn)生的焦耳熱為Q′=Q=J