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1、2022高考物理二輪復(fù)習(xí) 計(jì)算題專項(xiàng)訓(xùn)練 25分鐘規(guī)范訓(xùn)練2
1．(12分)(2018·山東省淄博市高三下學(xué)期第二次模擬)如圖，在水平道路上，質(zhì)量為5×103kg的拖車將另一同質(zhì)量的故障車拖移。用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩將兩車連接。行駛時(shí)車所受阻力為車重的0.25倍。當(dāng)拖車拖動(dòng)故障車一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，拖車輸出功率為2×105W。在勻速行駛過程中，拖車司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方有一障礙物便緊急剎車，司機(jī)反應(yīng)時(shí)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(shí)恰好與前方的障礙物不相撞，求拖車司機(jī)看到障礙物時(shí)距障礙物
2、多遠(yuǎn)；
(2)在這一過程中，拖車和故障車不能相撞，則拖車的繩長(zhǎng)至少是多少？
[解析] (1)設(shè)拖車和汽車勻速運(yùn)動(dòng)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(yīng)時(shí)間內(nèi)拖車的勻速位移x1＝8×0.4＝3.2m
拖車剎車時(shí)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(shí)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(zhǎng)度至少為x3－x2＝6.4m
3、2．(20分)(2018·湖北省宜昌市高三下學(xué)期第四次模擬)如圖所示，兩足夠長(zhǎng)且不計(jì)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(yuǎn)＝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(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2T。現(xiàn)桿b以初速度v0＝5m/s開始向左滑動(dòng)，同時(shí)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(shí)開始計(jì)時(shí)， a、b桿運(yùn)動(dòng)速度－時(shí)間圖象如圖所示(以a運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎?，其中ma＝2kg，mb＝1kg，g＝10m
4、/s2，求：
(1)桿a進(jìn)入水平軌道的速度va和桿a在斜軌道上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間Δt；
(2)桿a在水平軌道上運(yùn)動(dòng)過程中通過其截面的電量q；
(3)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中桿b產(chǎn)生的焦耳熱Qb。
[解析] (1)對(duì)桿a下滑的過程中，機(jī)械能守恒：mgh＝mav
va＝＝5m/s
對(duì)b棒運(yùn)用動(dòng)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(shè)最后兩桿共同的速度為v′，由動(dòng)量守恒得：mava＋mbvb＝(ma＋mb)v′
代入數(shù)據(jù)計(jì)算得出：v′＝m/s
桿a動(dòng)量變化等于它所受安培力的沖量，由動(dòng)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
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