2019高考物理优选习题练：计算题增分练（六）+Word版含解析

计算题增分练(六) (满分32分　20分钟) 1．2017年4月16日，国产大飞机C919在上海浦东机场进行了首次高速滑行测试．某次测试中，C919在平直跑道上由静止开始匀加速滑行，经t1＝20 s达到最大速度vm＝288 km/h，之后匀速滑行一段时间，再匀减速滑行，最后停下来．若滑行总距离x＝3 200 m，且减速过程的加速度大小与加速过程的加速度大小相等，取g＝10 m/s2. (1)求C919减速滑行时的加速度大小； (2)若C919的质量m＝8×104 kg，加速过程中飞机受到的阻力恒为自身重量的0.1倍，求飞机加速过程中发动机产生的推力大小； (3)求C919在整个滑行过程中的平均速度大小．(结果保留一位小数) 解析：(1)由题意可知vm＝at1＝80 m/s 解得a＝4 m/s2 由于减速过程和加速过程的加速度大小相等，故 a′＝4 m/s2 (2)加速过程F－kmg＝ma 解得F＝4×105 N (3)加速过程t1＝20 s，x1＝at＝800 m 减速过程t2＝20 s，x2＝a′t＝800 m 匀速过程t3＝＝20 s 故全程的平均速度大小v＝＝53.3 m/s. 答案：(1)4 m/s2　(2)4×105 N　(3)53.3 m/s 2．如图甲所示，两个形状相同、倾角均为37°的足够长的斜面对接在一起，左侧斜面粗糙，右侧斜面光滑．一个电阻不计、质量m＝1 kg的足够长的U形金属导轨MM′N′N置于左侧斜面上，导轨MM′N′N与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，质量m＝1 kg、电阻为R的光滑金属棒ab通过跨过定滑轮的轻质绝缘细线与质量为m0的滑块相连，金属棒ab与导轨MM′N′N接触良好且始终垂直(金属棒ab始终不接触左侧斜面)，左侧斜面处于垂直斜面向下的匀强磁场中．初始状态时，托住滑块，使导轨MM′N′N、金属棒ab及滑块组成的系统处于静止状态，某时刻释放滑块，当其达到最大速度时，导轨MM′N′N恰好要向上滑动．已知细线始终与斜面平行，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2. (1)求滑块的质量m0； (2)以释放滑块的时刻为计时起点，滑块的速度v随时间t的变化情况如图乙所示，若匀强磁场的磁感应强度B＝2 T，导轨MM′N′N宽度L＝ m，求在滑块加速运动过程中系统产生的焦耳热． 解析：(1)当滑块与金属棒ab达到最大速度时，导轨MM′N′N恰好不能向上滑动，导轨与左侧斜面间的静摩擦力向下达到最大，对导轨由平衡条件得 mgsin 37°＋μ·2mgcos 37°＝F安 解得F安＝14 N 对滑块及金属棒ab组成的系统由平衡条件得 mgsin 37°＋F安＝m0gsin 37° 解得m0＝ kg (2)达到最大速度时安培力F安＝BIL＝＝14 N 由图乙知最大速度v＝1 m/s 解得R＝2 Ω 加速阶段对滑块及金属棒ab组成的系统由动量定理得 m0gtsin 37°－mgtsin 37°－B ILt＝(m0＋m)v 加速阶段通过金属棒ab的电荷量q＝I t 又结合法拉第电磁感应定律及闭合电路欧姆定律可得 q＝＝ 解得x＝ m 加速阶段由能量守恒得 m0gxsin 37°＝mgxsin 37°＋(m0＋m)v2＋Q 解得Q＝3.3 J 即滑块在加速运动过程中系统产生的焦耳热为3.3 J. 答案：(1) kg　(2)3.3 J ... ...