高中物理高考 押课标卷物理第24题-备战2021年高考物理临考题号押题（新课标卷）（原卷版）

押课标卷理综第24题

高考频度：★★★★★     难易程度：★★★☆☆

（2020·新课标全国Ⅰ卷）我国自主研制了运-20重型运输机。飞机获得的升力大小F可用描写，k为系数；v是飞机在平直跑道上的滑行速度，F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度，已知飞机质量为时，起飞离地速度为66 m/s；装载货物后质量为，装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变。

（1）求飞机装载货物后的起飞离地速度；

（2）若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行1 521 m起飞离地，求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间。

【答案】(1)；（2）2m/s2，

【解析】（1）空载起飞时，升力正好等于重力：

满载起飞时，升力正好等于重力：

由上两式解得：

（2）满载货物的飞机做初速度为零的匀加速直线运动，所以

解得：

由加速的定义式变形得：

解得：

如图所示，小车的顶棚上用绳线吊一小球，质量为m=1kg，车厢底板上放一个质量为M=3kg的木块，当小车沿水平面匀加速向右运动时，小球悬线偏离竖直方向30°，木块和车厢保持相对静止，重力加速度为，求：

（1）小车运动的加速度；

（2）木块受到的摩擦力；

【解析】（1）小球的加速度与小车加速度相等，因此对小球受力分析得

解得

（2）木块受到的摩擦力，根据牛顿第二定律

动力学的两类基本问题

1．掌握解决动力学两类基本问题的思路方法

其中受力分析和运动过程分析是基础，牛顿第二定律和运动学公式是工具，加速度是连接力和运动的桥梁．

2．求合力的方法

(1)合成法

若物体在两个共点力的作用下产生加速度，可用平行四边形定则求F合，然后求加速度．

(2)正交分解法：物体受到三个或三个以上的不在同一条直线上的力作用时，常用正交分解法．一般把力沿加速度方向和垂直于加速度方向进行分解．

1．为了解决高楼救险中云梯高度不够高的问题，可在消防云梯上再伸出轻便的滑杆。如图为一次消防演习中模拟解救被困人员的示意图，被困人员使用安全带上的挂钩挂在滑杆上，沿滑杆下滑到消防云梯上逃生。为了安全，被困人员滑到云梯顶端的速度不能太大，通常滑杆由AO、OB两段直杆通过光滑转轴在O处连接，滑杆A端用挂钩钩在高楼的固定物上，且可绕固定物自由转动，B端用铰链固定在云梯上端，且可绕铰链自由转动，以便调节被困人员滑到云梯顶端的速度大小。设被困人员在调整好后的滑杆上下滑时滑杆与竖直方向的夹角保持不变，被困人员可看作质点，不计过O点时的机械能损失。已知AO长L1=6m、OB长L2=12m、竖直墙与云梯上端点B的水平距离d=13.2m，被困人员安全带上的挂钩与滑杆AO间、滑杆OB间的动摩擦因数均为μ=，被困人员到达云梯顶端B点的速度不能超过6m/s，取g=10m/s2。

（1）现测得OB与竖直方向的夹角为53°，请分析判断被困人员滑到B点是否安全。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（2）若云梯顶端B点与竖直墙间的水平距离保持不变，求能够被安全营救的被困人员与云梯顶端B的最大竖直距离。（结果可用根式表示）

2．如图所示，水平桌面上有一个质量的小物块，小物块分别与水平放置的轻质弹簧和不可伸长的轻质细线一端相连，弹簧的劲度系数，小物块和水平桌面间动摩擦因数。当细线与竖直方向成角时小物块处于静止状态，且与桌面间无挤压。此时剪断细线的瞬间对小物块。求：

(1)细线被剪断前所受的拉力；

(2)剪断细线瞬间小物块的加速度；

3．在动摩擦因数的水平面上有一个质量为的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成角的不可伸长的轻绳一端相连，如图所示，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，取，求：

(1)静止状态时弹簧和细绳对小球作用力；

(2)当剪断轻绳的瞬间轻弹簧的弹力大小；

(3)当剪断轻绳的瞬间小球的加速度大小和方向。

4．用两根细线a、b和一根轻质弹簧将质量均为m的小球1和2连接，并如图所示悬挂。两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为θ=45°，弹簧水平，重力加速度大小为g。

(1)求细线b对小球1的拉力大小Fb1；

(2)若烧断细线a，求在细线a断开瞬间小球2的加速度大小。

5．如图所示，在固定的水平光滑杆上穿一个质量为m的小球A，一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上的O点，另一端与球A栓接。用两条等长的细绳将质量为2m球B分别与A、O相连，两条细绳之间的夹角为，球A、B保持静止状态。已知重力加速度为g。求：

(1)A、B之间细绳所受拉力大小；

(2)水平杆对球A的弹力大小和弹簧的压缩量；

(3)若剪断A、B之间细绳，则剪断绳瞬间球B的加速度大小。

6．如图所示，轻质弹簧一端固定于A点，另一端悬挂一质量m=0.4kg的小球，并通过水平轻绳固定于B点，弹簧的轴线与竖直方向的夹角θ=37°，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

(1)水平轻绳的拉力和弹簧的弹力大小；

(2)剪断轻绳瞬间小球的加速度。

7．如图所示，质量为m的物体被两根细绳OA、OB挂在小车上，两根细绳与车顶水平面夹角分别为60°和30°，试求：为使OA绳的拉力恰好为0，则小车向右运动的加速度为多大？

8．如图所示为游乐场滑梯的示意图，滑梯的斜面段长度L=5.0m，高度h=3.0m，为保证游客的安全，必须在水平面上铺设安全地垫。当游客从斜面顶端静止滑下，经过时间，管理人员随后将一塑料球从斜面顶端水平抛出（初速度大小可调节），使球刚好被游客接住，此时游客滑行路程为s。假设地垫与斜面平滑连接，游客在连接处速度大小不变，最终停在地垫上。已知游客质量，游客与斜面和安全地垫间的动摩擦因数分别为、。游客和塑料球都可以看成质点并不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。

(1)求游客滑到斜面底端时的速度大小；

(2)为使游客不滑出安全地垫，求地垫的最小长度；

(3)求时间与s路程的关系式。

9．红旗是我国自主研发的品牌轿车，在某次性能测试过程中该车由静止开始启动，历时匀加速至，再关闭油门前进了几秒钟后，试驾驾驶员开始踩刹车让轿车减速。从开始踩刹车的最初内加速度逐渐增大，之后达到某一稳定的加速度做匀减速直线运动，踩刹车的过程加速度随时间变化图像如图所示。达到稳定加速度后的第内轿车运动了，第内运动了。已知轿车和试驾驾驶员的总质量为，轿车未踩刹车行驶过程中受到的阻力恒定为车重的0.05倍，取。求：

（1）加速阶段轿车的牵引力；

（2）踩刹车后稳定的加速度大小；

（3）刚开始踩刹车时轿车的车速和刚达到稳定加速度时的车速。

10．如图甲，质量的物体置于倾角的足够长且固定的斜面上，时刻，对物体施加平行于斜面向上的恒力F，时刻撤去力F，物体运动的部分图像如图乙所示。重力加速度g=10m/s2。

（1）求上滑的最远距离x；

（2）物体与斜面间的滑动摩擦力f的大小；

（3）求物体返回出发点时的速度大小。（可用根号表示）

11．图中左侧部分为过山车简易模型装置，它是由弧形轨道PQ、竖直圆轨道MQ和水平轨道QN组成。所有轨道都光滑且之间均平滑对接，圆形轨道半径R=0.5m，一质量为m1=1kg的小球a从离水平轨道高为h=5m的地方沿弧形轨道静止滑下，经圆轨道运动一周后与静止在N处的小物块b发生正碰，碰后小球a沿原路返回到M点时，对轨道的压力恰好为0。碰后小物块b滑上一足够长的木板c上，已知物块b与木板c之间的动摩擦因数为μ1=0.4，木板c与地面之间的动摩擦因数μ2=0.1，物块b的质量为m2=3kg，木板c的质量为m3=4.5kg，g取10m/s2，求：

（1）小球a第一次经过圆形轨道最低点时的速度；

（2）碰后瞬间小物块b的速度；

（3）木板c运动的总位移。 

12．如图甲所示，光滑水平桌面上有一个质量为m的物体，它在水平方向上受两个大小相等的力F的作用，若两个力夹角为 ，求：

（1）物体加速度a1的大小；

（2）如图乙所示，若m=2kg，F=2N，F方向如图中虚线所示，试通过作图法估算物体加速度a2的大小。

13．压力传感器与计算机组合能测绘压力随时间变化的图像，某实验小组为了测量一幢19层的大楼每层的平均高度，在电梯内用压力传感器进行了如下实验：质量为的甲同学站在压力传感器上，乙同学运用计算机记录了电梯从地面一楼上升到19层楼顶全过程中压力随时间变化的图像（如下图所示），试问：

（1）电梯何时启动？启动时的加速度多大？

（2）该大楼每层的平均高度为多少？

14．如图所示，是一个质量为2kg的物体在水平面上的两种运动图像，1表示物体受到一个与初速度方向成30°角的斜向上拉力F作用时的v-t图像，2表示物体不受拉力作用时的v-t图像。求物体与地面间的动摩擦因数μ和拉力F的大小。（g=10m/s2）

15．如图为运动员在进行原地纵跳摸高训练时的情景。一质量为60kg的运动员原地静止站立时摸高为2.20m。某次训练中，该运动员先下蹲，重心下降0.5m，然后发力跳起摸到了3.00m的高度。运动员从开始起跳至刚要离地的过程可视为初速度为0的匀加速直线运动，空中身体保持竖直，不计空气阻力的影响，重力加速度g取10m/s2。求：

（1）运动员刚跳离地面时的速度大小；

（2）起跳过程中运动员对地面的压力大小；

（3）从开始起跳到双脚刚落地所经历的时间。

16．在火箭的实验平台上放有测试仪器，火箭起动后以的加速度竖直匀加速上升，到某一高度时仪器对平台的压力为起动前对平台压力的，求：此时火箭离地面的高度？（已知地球半径为R，地面重力加速度为g）

17．在水平桌面上静止放置一质量m=1.5kg的物块，对物块施加沿斜向下的作用力F使得物块刚好可以在水平桌面上匀速向右滑动，已知力F=10N与水平面夹角θ=30°，重力加速度g=10m/s2。

(1)物块受到支持力的大小；

(2)物块受到摩擦力的大小；

(3)若施加的力F反向，求物块的加速度。