计算题专练(四)(限时:25分钟)24.(12分)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t1=20s达到最大速度vm=288km/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=3200m,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=10m/s2
图1(1)求C919减速滑行时的加速度大小;(2)若C919的质量m=8×104kg,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)4m/s2(2)4×105N(3)53
3m/s解析(1)288km/h=80m/s,由题意可知vm=at1=80m/s,解得a=4m/s2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a′=4m/s2
(2)加速过程,由牛顿第二定律得:F-kmg=ma,解得F=4×105N
(3)加速过程t1=20s,x1=at=800m减速过程t2=20s,x2=a′t=800m匀速过程t3==20s故全程的平均速度大小v=≈53
25.(20分)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+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m=0
1kg,h1=5m,h2=1
25m,q=0
1C,E=20N/C,取g=10m/s2
求:图2(1)P、Q碰撞后瞬间的共同速度大小v;(2)匀强