2020屆高考物理一輪復習 計算題夯基練習(二) 新人教版

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1、 計算題夯基練習(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,彈簧下端連一個質(zhì)量為m的小球,球被一垂直斜面的擋板A擋住,此時彈簧沒有形變,若A以加速度a(a

2、1減小,保持a不變,當m與擋板分離時,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=ma t= (2)分離后小球繼續(xù)做加速度減小的加速運動,v最大時,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,一個四分之一圓弧軌道固定在平臺上,平臺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左端對齊且與平臺表面相切,平板車長為L=3.42 m、質(zhì)量為2 kg,車的右端離平臺左端距離為x=2 m。質(zhì)量為1 kg的物塊以初速度v0=6 m/s從車

3、的左端滑上小車,物塊與平板車間的動摩擦因數(shù)為0.4,平板車與平臺相碰后立即靜止,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的共同速度向左運動,重力加速度為g取10 m/s2,滑塊可看作質(zhì)點,求: (1)平板車與平臺相碰前一瞬間,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間。 (3)整個過程物塊與平板車、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動,加速度的大小為:a1=μg=4 m/s2 平板車的加速度大?。篴2==2 m/s2 設平板車與平臺相碰前物塊與平板車已保持相對靜止,共同速度為v1

4、,則:v0-a1t1=a2t1 解得:t1=1 s 這段時間內(nèi)車運動的距離s=a2=1 m

5、軌道時所用的時間:t=t1+t2+t3=1.8 s (3)物塊第一次在平板車上滑行因摩擦產(chǎn)生的熱量:Q1=μmgL=13.68 J 物塊滑上圓弧軌道時的速度: v2=v1-a1t3=0.8 m/s 設物塊再次滑上平板車時的速度為v3,最后的 共同速度為v4,則:v4=v3-a1t4 v4=a2t4 解得:v3=0.5 m/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=13.76 J 物塊在圓弧軌道上滑行因摩擦產(chǎn)生的熱量: Q′=m-m=0.195 J 答案:(1)2 m/s (2)1.8 s

6、(3)13.76 J  0.195 J 3、如圖所示是一提升重物用的直流電動機工作時的電路圖。電動機內(nèi)電阻r=0.8 Ω,電路中另一電阻R=10 Ω,直流電壓U=160 V,電壓表示數(shù)UV=110 V。試求: (1)通過電動機的電流。 (2)輸入電動機的電功率。 (3)若電動機以v=1 m/s勻速豎直向上提升重物,求該重物的質(zhì)量(g取10 m/s2)。 【解析】(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=50 V,流過電阻R的電流IR== A=5 A,即通過電動機的電流,IM=IR=5 A。 (2)電動機的分壓UM=UV=110 V,輸入電動

7、機的功率P電=IMUM=550 W。 (3)電動機的發(fā)熱功率P熱=r=20 W,電動機輸出的機械功率P出=P電-P熱=530 W,又因P出=mgv,所以m==53 kg。 答案:(1)5 A (2)550 W (3)53 kg 4、一個小型水力發(fā)電站發(fā)電機輸出交流電壓為500 V,輸出電功率為50 kW,用 總電阻為3.0 Ω的輸電線向遠處居民區(qū)供電。求: (1)若直接采用500 V電壓輸電,這時居民獲得的電功率P1。 (2)若采用高壓輸電,先將電壓升至5 000 V,到達用戶端再用降壓變壓器變?yōu)?20 V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∶

8、n2。 【解析】(1)輸電線上的電流為 I== A=100 A 輸電線路損耗的功率為Pr=I2r=30 kW 居民獲得的總功率為P1=P-Pr=20 kW。 (2)高壓輸電后,輸電線上的電流為 I′== A=10 A 輸電線路損耗的電壓為 U損=I′r=10×3 V=30 V 降壓變壓器原線圈的電壓為 U2=U′-U損=5 000 V-30 V=4 970 V 降壓變壓器的降壓比為 ===。 答案:(1)20 kW (2)497∶22 5、如圖所示,導熱汽缸呈圓柱形,缸口上部有卡環(huán),汽缸內(nèi)部高度為H。汽缸內(nèi)有一個為m=5 kg面積為S=50 cm2的活塞,封閉一定量

9、的氣體,開始時活塞處于離底部的高度,外界大氣壓強為p0=1×105Pa,溫度為127 ℃,現(xiàn)對氣體加熱。不計活塞的厚度和一切摩擦,重力加速度g=10 m/s2。求: (1)當活塞剛好到達汽缸口時,氣體的溫度。 (2)氣體溫度達到607 ℃時氣體的壓強。 【解析】(1)以封閉氣體為研究對象,氣體的狀態(tài)參量: V1=S,T1=(273+127) K=400 K,V2=HS 活塞剛好到達汽缸口的過程中氣體壓強不變,氣體發(fā)生等壓變化,由蓋—呂薩克定律得:= 即:= 解得:T2=800 K 即t2=800-273℃=527℃ (2)因為T3=(607+273) K=880 K>T2,因此氣體達到缸口之后做等容變化,開始時對活塞根據(jù)平衡得:p2=p1=p0+ =Pa=1.1×105 Pa 由查理定律得= 即:= 解得:p3=1.21×105 Pa 答案:(1)527 ℃ (2)1.21×105 Pa 6

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