计算题规范练 21.图示为两个足球运动员在赛前练习助攻进球的过程,其中 BP 在一条直线上,假设甲运动员在 B 处将足球以 11 m/s的速度沿直线的方向踢出,足球沿着地面向球门 P 处运动,足球运动的加速度大小为 1 m/s2,在 A 位置的乙运动员发现甲运动员将足球踢出去后,经过 1 s 的反应时间,开始匀加速向连线上的 C 处奔去,乙运动员的最大速度为 9 m/s,已知 B、C两点间的距离为 60.5 m,A、C 两点间的距离为 63 m. (1)乙运动员以多大的加速度做匀加速运动,才能与足球同时运动到 C 位置? (2)乙运动员运动到 C 处后以一定的速度将足球沿 CP 方向踢出,已知足球从 C 向 P 做匀减速运动,足球运动的加速度大小仍然为 1 m/s2,假设 C 点到 P 点的距离为 9.5 m,守门员看到运动员在 C 处将足球沿 CP 方向踢出后,能够到达 P 处扑球的时间为 1 s,那么乙运动员在 C 处给足球的速度至少为多大,足球才能射进球门? 解析:(1)对于足球:xBC=v0t-12at2, 代入数据得:t=11 s, 乙运动员的运动时间 t 乙=t-1=10 s. 乙运动员的最大速度为 9 m/s,乙运动员先加速后匀速到 C处,设加速时间为 t′,则 xAC=vm乙2 t′+vm 乙(t-t′), 代入数据求得:t′=6 s, a 乙=vm乙t′ =1.5 m/s2. (2)由题意知,足球从 C 到 P 时间最多为 1 s,乙运动员给足球的速度最少为 v,此时足球位移 xCP=vt-12at2,代入数据可得 v=10 m/s. 答案:(1)1.5 m/s2 (2)10 m/s 2. (2018·太原模拟)如图所示,区域Ⅰ、Ⅲ内存在垂直纸面向外的匀强磁场,区域Ⅲ内磁场的磁感应强度为 B,宽为 1.5d,区域Ⅰ中磁场的磁感应强度 B1 未知,区域Ⅱ是无场区,宽为 d,一个质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子从磁场边界上的 A 点与边界成 θ=60°角垂直射入区域Ⅰ的磁场,粒子恰好不从区域Ⅲ的右边界穿出且刚好能回到 A 点,粒子重力不计. (1)求区域Ⅰ中磁场的磁感应强度 B1. (2)求区域Ⅰ磁场的最小宽度 L. (3)求粒子从离开 A 点到第一次回到 A 点的时间 t. 解析: (1)由题意知粒子的运动轨迹如图所示,设在区域Ⅰ、Ⅲ中粒子做圆周运动的半径分别为 r、R,由图知 R+Rcosθ=1.5d, Rsinθ- dtanθ=rsinθ, 联立得 R=d,r=d3, 由洛伦兹力提供向心力得 qvB=mv2R, 同理区域Ⅰ中 qvB1=mv2r , 联立得 B1=3B. (2)由(1)及图知区域Ⅰ...