专题21 计算题归类总结--2024年高考物理二轮热点题型归纳与变式演练（新高考通用）

专题21 计算题归类总结 目录 题型一 匀变速直线运动规律的应用 1 题型二 牛顿运动定律的综合应用 6 题型三 应用动能定理求解多过程问题 17 题型四 机械能守恒定律的综合应用 26 题型五 动量观点与能量观点的综合应用 30 题型六 带电粒子(体)在电场中的运动 50 题型七 带电粒子在磁场中的运动 69 题型八 带电粒子在组合场中的运动 81 题型九 带电粒子(体)在叠加场中的运动 93 题型十 电磁感应综合问题 105 题型一 匀变速直线运动规律的应用 【典例分析1】（2023上·四川绵阳·高三绵阳中学校考开学考试）某动车组列车总长，由静止出发后做加速度大小为的匀加速直线运动，达最大速度后做匀速运动。列车出发时，在车头前方8700m处有一信号灯（信号灯宽度可忽略）。当列车尾部通过信号灯时，司机接到通知：在信号灯前方处有一失去控制的工程车，其运动方向与列车相同，速度大小恒为。司机从接到通知到开始刹车历时，求： （1）求列车由静止匀加速到最大速度所经历的时间和位移的大小？ （2）列车开始刹车时，与工程车的距离d？ （3）列车为避免与工程车相碰，刹车加速度大小至少为多少？ 【典例分析2】．（2023上·云南昆明·高三云南师大附中校考阶段练习）测试员带机器狗在山地中测试，看到一松鼠在树上，松鼠由于受到惊吓，从高为h=5m的树杈上掉下（可看成自由落体运动），同时机器狗由静止开始向松鼠跑去，该情境可简化为图甲所示的模型，机器狗运动的v-t图像如图乙所示，已知机器狗的最大速度为4m/s，松鼠和机器狗均可看做质点，重力加速度g取10m/s2。 （1）要使机器狗在松鼠落地的同时达到落地点P，求机器狗的初始位置与落地点P之间的距离； （2）如果开始时机器狗与落地点P之间的距离为12m，由于松鼠落地后摔伤，松鼠将从静止开始以a2=2m/s2的加速度与机器狗以相同方向沿同一直线逃跑（松鼠逃跑的最大速度为6m/s），通过计算说明机器狗能否追上松鼠？    【方法提炼】 (1)求解匀变速直线运动问题的一般思路 ①准确选取研究对象，根据题意画出物体在各阶段的运动示意图，直观呈现物体的运动过程． ②明确物体在各阶段的运动性质，找出题目给定的已知量、待求未知量以及中间量． ③合理选择运动学公式，列出物体在各阶段的运动方程，同时列出物体各阶段间的关联方程． (2)追及、相遇或避免碰撞等问题的解题思路 画出运动过程示意图；找出时间关系、速度关系、位移关系并列出方程. 【变式演练】 1．（2023上·天津滨海新·高三天津市滨海新区田家炳中学校考阶段练习）已知A、B 两物体，，A 物体从处自由下落，且同时B物体从地面竖直上抛，经过 相遇碰撞后，两物体立刻粘在一起运动，已知重力加速度，求： （1）碰撞时离地高度x； （2）碰前A、B速度。 2．（2023上·云南大理·高三云南省下关第一中学校考期中）如图所示，在离地面高处以的速度竖直向上抛出一个小球，地面上有一长的小车，其前端距离抛出点的正下方，小球抛出的同时，小车由静止开始向右做的匀加速直线运动。已知小球落地前最后内下落的高度为，忽略空气阻力及小车的高度，求： （1）小球抛出点离地面的高度； （2）小车末端到达小球抛出点正下方时，小球的位移； （3）当小车末端到达抛出点正下方时，便立即做加速度大小恒为、方向与此时速度方向相反的匀变速直线运动，为了让小车接住小球，试确定加速度的范围。    题型二 牛顿运动定律的综合应用 【典例分析1】（2023上·辽宁·高三校联考阶段练习）如图所示，质量的薄木板静置于足够大的水平地面上，其左端有一可视为质点、质量的物块，现对物块施加一水平向右的恒定拉力，木板先在水平地面上加速，物块离开木板后木板在摩擦力的作用下开始减速，运动的总距离。已知物块与木板间的动摩擦因数，木板与地面间的动摩擦因数，取重力加速度大小。求： （1）木板的加速距离d； （2）木板的长度l。    【典例分析2】．（2023·云南昆明·云南师大附中校考模拟预测）如图所示，足够长的水平地面上有材质不同的甲、乙两个物块，它们与水平面间的动摩擦因数分别为，甲的质量为，乙的质量为。在的水平推力作用下，一起由静止开始向左做匀加速运动，取。求： （1）物块甲、乙一起做匀加速运动的加速度大小； （2）物块甲对物块乙的作用力大小； （3）某时刻甲、乙的速度为，此时撤去推力，则撤去推力后物块乙滑行的距离。 【典例分析3】如图所示，一旅客用F=6.5N的力拉着质量为m=1kg的行李箱沿水平地面运动.已知拉力F与水平方向的夹角θ=30°，从静止开始经t=2.0s时行李箱移动距离，这时旅客松开手，行李箱又滑行了一段距离后停下。若行李箱可看做质点，空气阻力不计，重力加速度g取10m/s2。求： （1）行李箱与地面间的动摩擦因数；