2020屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 計(jì)算題夯基練習(xí)（三） 新人教版

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1、 計(jì)算題夯基練習(xí)（三） 1、(2019·南昌模擬) 冬奧會(huì)上自由式滑雪是一項(xiàng)極具觀賞性的運(yùn)動(dòng)。其場(chǎng)地由助滑坡AB(高度差為10 m)、過渡區(qū)BDE(兩段半徑不同的圓弧平滑連接而成，其中DE半徑為3 m、對(duì)應(yīng)的圓心角為60°)和跳臺(tái)EF(高度可調(diào)，取為h= 4 m)等組成，如圖所示，質(zhì)量60 kg的運(yùn)動(dòng)員由A點(diǎn)靜止出發(fā)，沿軌道運(yùn)動(dòng)到F處飛出。運(yùn)動(dòng)員飛出的速度須在54 km/h到68 km/h之間能在空中完成規(guī)定動(dòng)作，設(shè)運(yùn)動(dòng)員借助滑雪桿僅在AB段做功，不計(jì)摩擦和空氣阻力，g取10 m/s2，則： (1)為能完成空中動(dòng)作，則該運(yùn)動(dòng)員在AB過程中至少做多少功。 (2)為能完成空

2、中動(dòng)作，在過渡區(qū)最低點(diǎn)D處，求該運(yùn)動(dòng)員受到的最小支持力。 (3)若將該運(yùn)動(dòng)員在AB段和EF段視為勻變速運(yùn)動(dòng)，且兩段運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為tAB∶tEF=3∶1，已知AB=2EF，則運(yùn)動(dòng)員在這兩段運(yùn)動(dòng)的加速度之比為多少？ 【解析】(1)該運(yùn)動(dòng)員在AF過程中，由動(dòng)能定理得：mg(hAB-h)+W人=m-0 運(yùn)動(dòng)員通過F的最小速度 vF=54 km/h=15 m/s 解得：W人=3 150 J (2)從D點(diǎn)到F點(diǎn)，由動(dòng)能定理得： -mg[h+R(1-cos 60°)]= m-m 其中vF取最小速度，在D點(diǎn)由牛頓第二定律得：FN-mg=m 解得：FN=7 300 N (3)在AB段和EF段

3、運(yùn)動(dòng)的平均速度之比： ∶= ∶=2∶3 設(shè)滑到B點(diǎn)的速度為v1，則滑到E點(diǎn)的速度也為v1，設(shè)滑到F點(diǎn)的速度為v2，則：= = 解得：v1=2v2 又有：a1= a2= 解得： a1∶a2=2∶3 答案：(1)3 150 J　(2)7 300 N　(3)2∶3 2、如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的A、B兩物體置于一靜止長(zhǎng)紙帶上，紙帶左端與A、A與B間距均為d =0.5 m，兩物體與紙帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ1=0.1，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ2=0.2?，F(xiàn)以恒定的加速度a=2 m/s2向右水平拉動(dòng)紙帶，重力加速度g=10 m/s2。 求：(1)A物體在紙帶上的滑動(dòng)時(shí)間。 (2

4、)兩物體A、B停在地面上的距離。 【解析】(1)兩物體在紙帶上滑動(dòng)時(shí)：μ1mg=ma1 當(dāng)物體A滑離紙帶時(shí)a-a1=d，t1=1 s (2)物體A離開紙帶時(shí)的速度v1=a1t1　物體A在地面上運(yùn)動(dòng)時(shí)有μ2mg=ma2 物體A從開始運(yùn)動(dòng)到停在地面上的總位移 s1=+ 當(dāng)物體B滑離紙帶時(shí)a-a1=2d v2=a1t2　物體B從開始運(yùn)動(dòng)到停在地面上的總位移s2=+　兩物體最終停止的間距x=s2+d-s1=1.25 m。 答案：(1)1 s　 (2)1.25 m 3、一輛電動(dòng)自行車的銘牌上給出的技術(shù)參數(shù)如表所示。質(zhì)量M=70 kg的人騎著此電動(dòng)自行車沿平直公路行駛，所受阻力f恒為車和

5、人總重力的k倍，k=0.02。g取10 m/s2。求： 規(guī)格 后輪驅(qū)動(dòng)直流 永磁鐵電動(dòng)機(jī) 車型 26″電動(dòng)自行車 額定輸出功率 120 W 整車質(zhì)量 30 kg 額定電壓 40 V 最大載重 120 kg 額定電流 3.5 A (1)此電動(dòng)自行車的電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常工作時(shí)的效率。 (2)僅在電動(dòng)機(jī)以額定功率提供動(dòng)力的情況下，人騎車行駛的最大速率。 (3)僅在電動(dòng)機(jī)以額定功率提供動(dòng)力的情況下，當(dāng)車速v=2.0 m/s時(shí)，人騎車的加速度大小。 【解析】(1)由題表可知，電動(dòng)機(jī)的額定電壓為U0=40 V，額定電流為I0=3.5 A，所以電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸

6、入功率為P入=U0I0=140 W 又電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P出=120 W 所以電動(dòng)機(jī)的效率為η=×100%=85.7%。 (2)設(shè)車的質(zhì)量為m，則車行駛時(shí)所受阻力為f=k(M+m)g 當(dāng)達(dá)到最大速度vm時(shí)，應(yīng)有P出=fvm 所以最大速度vm==6.0 m/s。 (3)當(dāng)車速為v=2.0 m/s時(shí)，牽引力F==60 N，設(shè)此時(shí)車的加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律得F-f=(M+m)a，解得a=0.4 m/s2。 答案：(1)85.7%　(2)6.0 m/s　(3)0.4 m/s2 4、如圖為遠(yuǎn)距離輸電過程的示意圖。已知某個(gè)小型發(fā)電機(jī)的輸出功率為90 kW，發(fā)電機(jī)的電壓為250 V

7、，通過升壓變壓器升高電壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻為5 Ω，在用戶端用一降壓變壓器把電壓降為220 V，要求在輸電線上損失的功率控制為2 kW(即用戶得到的功率為88 kW)，求： (1)降壓變壓器輸出的電流和輸電線上通過的電流。 (2)輸電線上損失的電壓和升壓變壓器輸出的電壓。 (3)兩個(gè)變壓器各自的匝數(shù)比。 【解析】(1)由于用戶獲得的電壓與降壓變壓器輸出電壓相同，根據(jù)功率的相關(guān)公式可知降壓變壓器輸出電流為 I4== A=400 A 根據(jù)輸電導(dǎo)線消耗的功率P損的相關(guān)公式可知： I2== A=20 A。 (2)由歐姆定律可知輸電導(dǎo)線消耗的電壓為 U損=I2r=20

8、×5 V=100 V， 根據(jù)升壓變壓器功率守恒可得升壓變壓器輸出電壓U2，即 U2== V=4 500 V。 (3)由輸電導(dǎo)線上兩端電壓的關(guān)系可知降壓變壓器原線圈兩端的電壓為 U3=U2-U損=4 500 V-100 V=4 400 V， 根據(jù)理想變壓器原、副線圈與匝數(shù)的關(guān)系可知 ===，===。 答案：(1)400 A　20 A　(2)100 V　4 500 V (3)1∶18　20∶1 5、如圖所示，一個(gè)直立的汽缸由截面積不同的兩個(gè)圓筒組成，活塞A、B用一根長(zhǎng)為2L的不可伸長(zhǎng)的輕繩連接，它們可以在筒內(nèi)無摩擦地上、下滑動(dòng)，它們的截面積分別為SA=30 cm2，SB=15 c

9、m2，活塞B的質(zhì)量mB=1 kg。A、B之間封住一定質(zhì)量的理想氣體，A的上方和B的下方均與大氣相通，大氣壓始終保持為p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10 m/s2。求： (1)初狀態(tài)汽缸內(nèi)氣體溫度T1=540 K，壓強(qiáng)p1=1.2×105Pa，此時(shí)輕繩上的拉力大小。 (2)當(dāng)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢降低到T2=330 K時(shí)，A、B活塞間輕繩的拉力大小。 【解析】(1)設(shè)繩中張力為 F1 對(duì)活塞 B受力分析：p1SB+mBg=p0SB+F1 解得 F1=40 N (2)氣體先經(jīng)歷等壓降溫，體積減小，A、B一起向下緩慢移動(dòng)，設(shè)當(dāng) A剛達(dá)汽缸底部時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度為 T1′ 則 = 得：T1′=360 K 溫度繼續(xù)降低，氣體經(jīng)歷等容降溫，壓強(qiáng)變小，當(dāng)溫度T2=330 K時(shí)，設(shè)對(duì)應(yīng)的氣體壓強(qiáng)為 p2 則= 得：p2=1.1×105Pa 對(duì)活塞B受力分析：p2SB+mBg=p0SB+F2 可得此時(shí)繩中張力 F2=(p2-p0)SB+mBg=25 N 答案：(1)40 N　(2)25 N 6