高考物理二轮总复习课后习题计算题专项练1 (2).docVIP

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计算题专项练(一)

1.一滑雪运动员的运动过程可简化为如图所示的模型,运动员(可视为质点)沿倾角θ=37°的滑道由静止开始匀加速直线下滑,到达坡底后进入水平滑道,匀减速直线滑行s=51.2m停下。已知水平段运动时间t=6.4s,滑雪板与整个滑道间的动摩擦因数均相同,运动员进入水平滑道瞬间的速度大小不变,不计空气阻力。求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)

(1)滑雪板与滑道间的动摩擦因数μ;

(2)运动员开始下滑位置到坡底的距离x。

2.(广西南宁期末)5月3日,嫦娥六号顺利发射,标志着我国朝“绕月—探月—登月”的宏伟计划又迈出了坚实的一步。假设在不久的将来,中国载人飞船在月球表面成功着陆。航天员身着出舱航天服,首先从太空舱进入气闸舱,再关闭太空舱舱门,然后将气闸舱中的气体缓慢抽出,最后打开气闸舱门,航天员再从气闸舱出舱活动。已知气闸舱的容积为2.0m3,舱中气体的初始压强为0.8×105Pa。为了给航天员一个适应过程,先将气闸舱的压强降至0.5×105Pa,航天员的体积不计。假设气闸舱的温度保持不变,在此过程中,求:

(1)抽出的气体在0.8×105Pa压强下的体积;

(2)气闸舱内存留气体的质量与原气闸舱内气体质量之比。

3.(安徽蚌埠模拟)如图所示,电荷量为q=+2×10-3C、质量为m=0.1kg的小球B静置于光滑的水平绝缘板右端,板的右侧空间有范围足够大、方向水平向左、电场强度E=103N/C的匀强电场。与B球形状相同、质量为0.3kg的绝缘不带电小球A以初速度v0=10m/s向B运动,两球发生弹性碰撞后均逆着电场的方向进入电场,在电场中两球又发生多次弹性碰撞,已知每次碰撞时间极短,小球B的电荷量始终不变,重力加速度g取10m/s2。求:

(1)第一次碰撞后瞬间两小球的速度大小;

(2)第一次碰撞后又经过多少时间两小球第二次相碰?

(3)第二次碰撞后瞬间小球B的动能。

答案：

1.答案(1)0.25(2)32m

解析(1)设运动员在水平滑道运动时的加速度大小为a,由运动学公式可得

s=12at

由牛顿第二定律得

μmg=ma

联立解得μ=0.25。

(2)运动员通过坡底时的速度大小为

v=at

设运动员在倾斜滑道上下滑时的加速度大小为a1,由牛顿第二定律得

mgsinθ-μmgcosθ=ma1

由运动学公式可得。

2.答案(1)0.75m3(2)0.625

解析(1)以气闸舱内原有气体为研究对象,初态时,体积为V1=2.0m3,压强为p1=0.8×105Pa

降压后气体的压强为p2=0.5×105Pa,体积为V2。

由玻意耳定律得p1V1=p2V2

解得V2=3.2m3

设抽出的气体在p2=0.5×105Pa时的体积为V2-V1,转换到压强为p1=0.8×105Pa下的体积为V3,由玻意耳定律得

p2(V2-V1)=p1V3

解得V3=0.75m3。

(2)以气闸舱内原有气体为研究对象,压强为p2=0.5×105Pa时,体积为V2=3.2m3

抽气后气闸舱内存留气体的体积为V1=2.0m3

气闸舱内存留气体的质量与原气闸舱内气体质量分别为

m1=ρV1

m2=ρV2

则m

解得m1

3.答案(1)5m/s15m/s(2)1s(3)10J

解析(1)第一次碰撞时,取水平向右为正方向,设碰后A、B的速度分别为v1、v2。根据动量守恒定律得

3mv0=3mv1+mv2

根据机械能守恒定律得

12×3mv0

联立解得第一次碰撞后瞬间A、B两小球的速度大小分别是v1=5m/s,v2=15m/s。

(2)碰后两球均进入电场,竖直方向二者相对静止,均做自由落体运动,水平方向上A做匀速运动,B做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律得,B的水平加速度为

aB=qE

代入数据得aB=20m/s2

设经过时间t两球再次相碰,则有

v1t=v2t-12aBt

解得第一次碰撞后到两小球第二次相碰用时t=1s。

(3)此时,B的水平速度为

v/s(负号表示方向向左)

竖直速度为

vy=gt

代入数据得vy=10m/s

故第二次碰撞前瞬间小球B的动能为

EkB=1

又vB2=

代入数据得EkB=6.25J

第二次碰撞时,A、B两球水平方向动量守恒,则有

3mv1+mvv(v12+vy2)+12·m((v12+vy2

解得第二次碰后水平方向A的速度为v1=0,B的速度为vx=10m/s

故第二次碰撞后A竖直下落(B在竖直方向上的运动与A相同),水平方向上,B做匀减速直线运动,则第二次碰撞后瞬间小球B的动能为

Ek=12m(vx2+v

代入数据得Ek=10J。