专题训练七 计算题的解题方法和技巧

热点重点难点专题测试卷·物理专题训练七计算题的解题方法和技巧

1.中国海军“歼-15”舰载机已经在“辽宁”舰上多次进行触舰复飞,并已经进行了舰载机着陆和甲板起飞。这标志着我国已经基本拥有在航母上起降舰载机的能力。消息人士还记录了“歼-15”起飞的大概过程。10时55分,飞机由机库运到飞行甲板上。11时15分,清理跑道,拖车把飞机拉到跑道起点,刹车。11时25分,甲板阻力板打开,舰载机发动机点火,保持转速70%。11时28分,舰载机刹车松开,加速至最大推力,飞机滑跃离开甲板,顺利升空。现将飞机起飞模型简化为飞机先在水平甲板上做匀加速直线运动,再在倾角为θ=15°的斜面甲板上以最大功率做加速运动,最后从甲板飞出的速度为360 km/h。若飞机的质量为18 t,甲板AB=180 m,BC=50 m。(飞机可以当作质点,不计一切摩擦和空气阻力,取sin 15°=0.3,g=10 m/s2)

(1)如果要求到达甲板B点的速度至少为离开斜面甲板速度的60%,则飞机在水平甲板上运动时的牵引力至少为多少才能使飞机起飞?

(2)如果到达B点时飞机刚好到达最大功率,则从飞机开始运动到飞离甲板共需多少时间?

2.如图所示,一内壁光滑的细管弯成半径R=0.4 m的半圆形轨道CD,竖直放置,其内径略大于小球的直径,水平轨道与竖直半圆轨道在C点连接完好。置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连,B处为弹簧的自然状态。将一个质量m=0.8 kg的小球放在弹簧的右侧后,用力向左侧推小球而压缩弹簧至A处,然后将小球由静止释放,小球运动到C处时对轨道的压力F1=58 N。水平轨道以B处为界,左侧AB段长x=0.3 m,与小球的动摩擦因数μ=0.5,右侧BC段光滑。g=10 m/s2,求:

(1)弹簧在压缩至A处时的弹性势能。

(2)小球运动到轨道最高处D点时对轨道的压力大小。

3.如图所示,A、B间存在与竖直方向成45°角斜向上的匀强电场E1,B、C间存在竖直向上的匀强电场E2,A、B 的间距为1.25 m,B、C的间距为3 m,C为荧光屏。一质量m=1.0×10-3 kg,电荷量q=+1.0×10-2 C的带电粒子由a点静止释放,恰好沿水平方向经过b点到达荧光屏上的O点。若在B、C间再加方向垂直于纸面向外且大小B=0.1 T的匀强磁场,粒子经b点偏转到达荧光屏的O'点(图中未画出)。取g=10 m/s2,求:

(1)E1的大小。

(2)加上磁场后,粒子由b点到O'点电势能的变化量及偏转角度。

4.如图甲所示,空间存在方向竖直向下、磁感应强度大小B=0.5 T的匀强磁场,有两条平行的长直导轨MN、PQ处于同一水平面内,间距L=0.2 m,右端连接阻值R=0.4 Ω的电阻。质量m=0.1 kg的导体棒ab垂直跨接在导轨上,与导轨间的动摩擦因数μ=0.2。从t=0时刻开始,通过一小型电动机对棒施加一个水平向左的牵引力F,使棒从静止开始沿导轨方向做加速运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好,图乙是棒的速度—时间图象(其中OA是直线,AC是曲线,DE是AC曲线的渐近线),电动机在12 s末达到额定功率,此后功率保持不变。已知0~12 s内电阻R上产生的热量Q=12.5 J。除R以外其余部分的电阻均不计,取重力加速度大小g=10 m/s2。求:

(1)棒在0~12 s内的加速度大小a。

(2)电动机的额定功率P。

(3)0~12 s内牵引力做的功W。

5.如图所示,足够长的平行金属导轨内有垂直纸面向里的匀强磁场,金属杆ab与导轨垂直且接触良好,导轨右端与电路连接。已知导轨相距为L,磁场的磁感应强度为B,R1、R2和ab杆的电阻值均为r,其余电阻不计,A、B 两板间距为d、板长为4d,重力加速度为g,不计空气阻力。如果ab杆以某一速度向左匀速运动时,沿A、B两板左侧中心线水平向右射入质量为m、带电荷量为+q的微粒恰能沿两板中心线射出,如果ab杆以同样大小的速度向右匀速运动时,该微粒将射到B板距其左端为d的C处。

(1)求ab杆匀速运动的速度大小v。

(2)求微粒水平射入两板时的速度大小v0。

(3)如果以v0沿中心线射入的上述微粒能够从两板间射出,试讨论ab杆向左匀速运动的速度范围。