第二部分 四 计算题综合提升专练-【金版教程】2023高考物理大二轮刷题首选卷课件PPT（老教材，全国统考版）

特色增分题组 第二部分 四　计算题综合提升专练 答案　(1)6.4 m　(2)10.4 s 1．(2022·陕西省西安市高三下第一次质量检测)4×100米接力比赛是极具技巧性和观赏性的比赛，运动员必须在20 m的接力区内完成交接棒，接力区在中心线前后各10 m，如图所示。某比赛小组中第三棒运动员甲匀速运动的最大速度为8 m/s，第四棒的运动员乙最大速度为10 m/s，乙运动员的起跑可视为匀加速直线运动，加速度大小为5 m/s2，为取得最佳比赛成绩，求： (1)甲运动员在距乙多远处时，乙开始起跑； (2)乙运动员接棒后至到达终点运动的时间。 答案 解析 解析 2. (2022·吉林省白山市高三下一模)如图所示，水平轻弹簧的一端固定在竖直墙壁上，另一端与质量为m的滑块B相连，B静止在水平导轨上，弹簧处于原长状态，B最初静止位置的左侧导轨光滑、右侧导轨粗糙，另一质量为2m的滑块A静止在导轨上B的右侧到B距离为x的位置，A与导轨粗糙部分间的动摩擦因数为μ。现给A一瞬时冲量，使A以某一初速度向B滑行，A与B碰撞(碰撞时间极短)后粘在一起并压缩弹簧，弹簧的最大弹性势能为Ep，重力加速度大小为g，A、B均视为质点。求： (1)A、B碰撞后瞬间的速度大小； (2)该瞬时冲量的大小I。 答案 解析 3．(2017·全国卷Ⅲ)如图，两个滑块A和B的质量分别为mA＝1 kg和mB＝5 kg，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为μ1＝0.5；木板的质量为m＝4 kg，与地面间的动摩擦因数为μ2＝0.1。某时刻A、B两滑块开始相向滑动，初速度大小均为v0＝3 m/s。A、B相遇时，A与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g＝10 m/s2。求： (1)B与木板相对静止时，木板的速度； (2)A、B开始运动时，两者之间的距离。 答案 答案　(1)1 m/s　(2)1.9 m 解析　(1)滑块A和B在木板上滑动时，木板也在地面上滑动。设A、B和木板所受的摩擦力大小分别为f1、f2和f3，A和B相对于地面的加速度大小分别为aA和aB，木板相对于地面的加速度大小为a1，在物块B与木板达到共同速度前有 f1＝μ1mAg① f2＝μ1mBg② f3＝μ2(m＋mA＋mB)g③ 解析 由牛顿第二定律得 f1＝mAaA④ f2＝mBaB⑤ f2－f1－f3＝ma1⑥ 设在t1时刻，B与木板达到共同速度，其大小为v1，由运动学公式有 v1＝v0－aBt1⑦ v1＝a1t1⑧ 联立①②③④⑤⑥⑦⑧式，代入已知数据得 v1＝1 m/s⑨ 解析 解析 解析 A和B相遇时，A与木板的速度也恰好相同，因此A和B开始运动时，两者之间的距离为 s0＝sA＋s1＋sB⑯ 联立以上各式，并代入数据得 s0＝1.9 m (也可用如图所示的速度—时间图线求解) 解析 答案 解析 解析 解析 解析 5．(2022·广西南宁市高三下二模)自动化分拣为矿业、食品、快递等行业的发展起到很大的促进作用，而物品的自动传输主要依靠传送带进行，如图所示。物品从水平面AB以初速度v0＝0.5 m/s滑入水平传送带，传送带有速度Ⅰ、Ⅱ两挡，速度分别为v1＝1 m/s、v2＝2.5 m/s。在AB段可通过电脑扫描识别，使传送带选择不同的挡位速度以分拣物品。已知传送带B、C两端点之间的距离为L＝3 m，物品与传送带间的动摩擦因数均可视为μ＝0.5，为保证物品的分离效果良好，需满足Δx＝0.5 m。重力加速度g取10 m/s2，忽略空气阻力和转轮半径大小的影响。试求：(结果均保留两位小数) (1)传送带末端C点距收集板的高度H； (2)某物品的质量m＝2 kg，选择速度v1进行运输时，传送过程中传送带对该物品做功的平均功率P； (3)为了减少易碎品在运输中的损坏，可在收集板上垫放一倾角为θ＝37°的斜面，让物品以v2传送后恰能无碰撞地落在斜面上滑行来进行缓冲，请设计斜面的高度和放置的位置。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。 答案 答案　(1)0.56 m　(2)0.25 W　(3)斜面的高度为0.38 m，顶端离传送带右端C的水平距离为0.47 m 解析 解析 解析 解析 6. (2022·河南省郑州市高三下二模)如图所示，水平地面上静止一辆带有向后喷射装置的小车，小车的质量为M＝1 kg，现给小车里装入10个相同的小球，每个小球质量为m＝1 kg。车上的喷射装置可将小球逐一瞬间向后水平喷出，且相对于地面的速度都是v0＝20 m/s，每间隔相等时间Δt＝1 s喷出一个小球。已知小车运动时受到的阻力为小车和车内小球总重力的k＝0.2倍，g＝10 m/s2。 答案 (1)喷出第一个小球时，小车同时也获得一个