高考物理二輪復(fù)習(xí)計(jì)算題夯基練習(xí)二 (含解析)

Page6計(jì)算題夯基練習(xí)（2）1、在傾角為θ的光滑斜面上端系有一勁度系數(shù)為k的彈簧，彈簧下端連一個(gè)質(zhì)量為m的小球，球被一垂直斜面的擋板A擋住，此時(shí)彈簧沒(méi)有形變，若A以加速度a(a<gsinθ)沿斜面向下勻加速運(yùn)動(dòng)，求：(1)從擋板開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到球板分離所經(jīng)歷的時(shí)間t。(2)從擋板開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到小球速度最大時(shí)，球的位移x?！窘馕觥?1)設(shè)球與擋板分離時(shí)位移為s，經(jīng)歷的時(shí)間為t，從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到分離過(guò)程中，m受豎直向下的重力，垂直斜面向上的支持力FN，沿斜面向上的擋板支持力FN1和彈簧彈力f，據(jù)牛頓第二定律列方程：mgsinθ-f-FN1=ma，f=kx隨著x的增大，f增大，F(xiàn)N1減小，保持a不變，當(dāng)m與擋板分離時(shí)，x增大到等于s，F(xiàn)N1減小到零，則有：s=at2，mgsinθ-ks=ma聯(lián)立解得：mgsinθ-k·at2=mat=(2)分離后小球繼續(xù)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，v最大時(shí)，小球受合力為零，即kx=mgsinθ，位移x=。答案：(1)(2)2、如圖所示，平板車靜止在光滑的水平面上，一個(gè)四分之一圓弧軌道固定在平臺(tái)上，平臺(tái)的上表面與平板車的上表面在同一水平面上，圓弧軌道的底端與平臺(tái)左端對(duì)齊且與平臺(tái)表面相切，平板車長(zhǎng)為L(zhǎng)=3.42m、質(zhì)量為2kg，車的右端離平臺(tái)左端距離為x=2m。質(zhì)量為1kg的物塊以初速度v0=6m/s從車的左端滑上小車，物塊與平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，平板車與平臺(tái)相碰后立即靜止，物塊滑上圓弧軌道并從圓弧軌道上滑下重新滑上平板車，最終與平板車以m/s的共同速度向左運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g取10m/s2，滑塊可看作質(zhì)點(diǎn)，求： (1)平板車與平臺(tái)相碰前一瞬間，車的速度大小。(2)物塊從滑上平板車到剛滑上圓弧軌道所用的時(shí)間。(3)整個(gè)過(guò)程物塊與平板車、與圓弧軌道因摩擦產(chǎn)生的熱量分別為多少？【解析】(1)物塊滑上平板車后做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度的大小為：a1=μg=4m/s2平板車的加速度大?。篴2==2m/s2設(shè)平板車與平臺(tái)相碰前物塊與平板車已保持相對(duì)靜止，共同速度為v1，則：v0-a1t1=a2t1解得：t1=1s這段時(shí)間內(nèi)車運(yùn)動(dòng)的距離s=a2=1m<x，假設(shè)成立，即平板車與平臺(tái)相碰前，物塊與車達(dá)到共同速度，共同速度大小為：v1=a2t1=2m/s因此車與平臺(tái)相碰前一瞬間，車的速度大小為2m/s(2)物塊與平板車達(dá)到共同速度時(shí)發(fā)生的相對(duì)位移：x1=(v0+v1)t1-v1t1=3m物塊隨平板車勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t2==0.5s平板車與平臺(tái)碰撞后靜止，物塊由于慣性繼續(xù)向前滑行，設(shè)在車上再滑行的時(shí)間為t3，則：L-x1=v1t3-a1解得：t3=0.3s或t3=0.7s(舍去)因此物塊從滑上平板車到剛滑上圓弧軌道時(shí)所用的時(shí)間：t=t1+t2+t3=1.8s(3)物塊第一次在平板車上滑行因摩擦產(chǎn)生的熱量：Q1=μmgL=13.68J物塊滑上圓弧軌道時(shí)的速度：v2=v1-a1t3=0.8m/s設(shè)物塊再次滑上平板車時(shí)的速度為v3，最后的共同速度為v4，則：v4=v3-a1t4v4=a2t4解得：v3=0.5m/s再次滑上平板車，因摩擦產(chǎn)生的熱量：Q2=m-(m+M)=J滑塊與車之間因摩擦產(chǎn)生的熱量：Q=Q1+Q2=13.76J物塊在圓弧軌道上滑行因摩擦產(chǎn)生的熱量：Q′=m-m=0.195J答案：(1)2m/s(2)1.8s(3)13.76J0.195J3、如圖所示是一提升重物用的直流電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的電路圖。電動(dòng)機(jī)內(nèi)電阻r=0.8Ω，電路中另一電阻R=10Ω，直流電壓U=160V，電壓表示數(shù)UV=110V。試求：(1)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流。(2)輸入電動(dòng)機(jī)的電功率。(3)若電動(dòng)機(jī)以v=1m/s勻速豎直向上提升重物，求該重物的質(zhì)量(g取10m/s2)?！窘馕觥?1)由電路中的電壓關(guān)系可得電阻R的分壓UR=U-UV=(160-110)V=50V，流過(guò)電阻R的電流IR==A=5A，即通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流，IM=IR=5A。(2)電動(dòng)機(jī)的分壓UM=UV=110V，輸入電動(dòng)機(jī)的功率P電=IMUM=550W。(3)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率P熱=r=20W，電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率P出=P電-P熱=530W，又因P出=mgv，所以m==53kg。答案：(1)5A(2)550W(3)53kg4、一個(gè)小型水力發(fā)電站發(fā)電機(jī)輸出交流電壓為500V，輸出電功率為50kW，用總電阻為3.0Ω的輸電線向遠(yuǎn)處居民區(qū)供電。求： (1)若直接采用500V電壓輸電，這時(shí)居民獲得的電功率P1。(2)若采用高壓輸電，先將電壓升至5000V，到達(dá)用戶端再用降壓變壓器變?yōu)?20V供居民使用，不考慮變壓器的能量損失，求降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2?！窘馕觥?1)輸電線上的電流為I==A=100A輸電線路損耗的功率為Pr=I2r=30kW居民獲得的總功率為P1=P-Pr=20kW。(2)高壓輸電后，輸電線上的電流為I′==A=10A輸電線路損耗的電壓為U損=I′r=10×3V=30V降壓變壓器原線圈的電壓為U2=U′-U損=5000V-30V=4970V降壓變壓器的降壓比為===。答案：(1)20kW(2)497∶225、如圖所示，導(dǎo)熱汽缸呈圓柱形，缸口上部有卡環(huán)，汽缸內(nèi)部高度為H。汽缸內(nèi)有一個(gè)為m=5kg面積為S=50cm2的活塞，封閉一定量的氣體，開(kāi)始時(shí)活塞處于離底部的高度，外界大氣壓強(qiáng)為p0=1×105Pa，溫度為127℃，現(xiàn)對(duì)氣體加熱。不計(jì)活塞的厚度和一切摩擦，重力加速度g=10m/s2。求： (1)當(dāng)活塞剛好到達(dá)汽缸口時(shí)，氣體的溫度。(2)氣體溫度達(dá)到607℃時(shí)氣體的壓強(qiáng)?！窘馕觥?1)以封閉氣體為研究對(duì)象，氣體的狀態(tài)參量：V1=S，T1=(273+127)K=400K，V2=HS活塞剛好到達(dá)汽缸口的過(guò)程中氣體壓強(qiáng)不變，氣體發(fā)生等壓變化，由蓋—呂薩克定律得：=即：=解得：T2=800K即t2=800-273℃=527℃