1、1计算题专练(四)1如图 1 所示,某次高速滑行测试中,C919 大飞机在平直跑道上由静止开始匀加速滑行,经 t120 s 达到最大速度 vm288 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 x3 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 g10 m/s 2.图 1(1)求 C919 减速滑行时的加速度大小;(2)若 C919 的质量 m810 4 kg,加速过程中飞机受到的阻力恒为自身所受重力的 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)答案 (1)4 m/s 2
2、 (2)410 5 N (3)53.3 m/s解析 (1)288 km/h80 m/s,由题意可知 vm at180 m/s,解得 a4 m/s 2由于减速过程和加速过程的加速度大小相等,故减速滑行的加速度大小 a4 m/s 2.(2)加速过程,由牛顿第二定律得: F kmg ma,2解得 F410 5 N.(3)加速过程 t120 s, x1 at12800 m12减速过程 t220 s, x2 a t22800 m12匀速过程 t3 20 sx x1 x2vm故全程的平均速度大小 v 53.3 m/s.xt1 t2 t32如图 2 所示,竖直平面内放置一光滑绝缘轨道,质量为 m、带电荷量为
3、 q 的小球 P 从高为 h1处由静止下滑,轨道末端水平并放置另一质量也为 m 的不带电小球 Q,经碰撞后,球 P和球 Q 合为一体水平抛出在距轨道末端下方 h2的水平线 MN 下方存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场,电场强度大小为 E.若 PQ 整体水平抛出后,穿过 MN 进入电、磁场区域,并恰好经过轨道末端的竖直线与 MN 的交点 O.若 P、 Q 均可视为质点,已知m0.1 kg, h15 m, h21.25 m, q0.1 C, E20 N/C,取 g10 m/s 2.求:图 2(1)P、 Q 碰撞后瞬间的共同速度大小 v;(2)匀强磁场的磁感应强度大小 B;(3)定性画出
4、 PQ 整体从 O 点穿出后的运动轨迹(至少画一个周期)答案 (1)5 m/s (2)8 T (3)如图所示解析 (1)由题意可知: mgh1 mvA212P、 Q 碰撞过程中动量守恒: mvA2 mv解得 v5 m/s.(2)P、 Q 碰撞后进入电、磁场前做平抛运动,有3h2 gt2,解得 t0.5 s12x vt2.5 mvy gt5 m/s则 PQ 进入电、磁场区域时, v 合 5 m/s,方向与水平方向成 45角向下2在电、磁场区域中, G2 mg2 N,电场力 F Eq2 NG F,则 PQ 在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,如图所示Bqv 合 2 m , Bv合 2R 2mv合Rq由几何关系可知: R xsin 45 m,解得 B8 T.542(3)PQ 从 O 点穿出后在 MN 上方只受重力作用,运动轨迹如图所示: