各地高考计算题汇总(含答案)
1.(2018江苏,14,16分)如图所示,钉子A、B相距5l,处于同一高度.细线的一端系有质量为M的小物块,另一端绕过A固定于B.质量为m的小球固定在细线上C点,B、C间的线长为3l.用手竖直向下拉住小球,使小球和物块都静止,此时BC与水平方向的夹角为53°.松手后,小球运动到与A、B相同高度时的速度恰好为零,然后向下运动.忽略一切摩擦,重力加速度为g,取sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:
(1)小球受到手的拉力大小F;
(2)物块和小球的质量之比M:m;
(3)小球向下运动到最低点时,物块M所受的拉力大小T.
【答案】(1)(2) (3)()
【解析】(1)设小球受AC、BC的拉力分别为F1、F2
F1sin53°=F2cos53°F+mg=F1cos53°+F2sin53°且F1=Mg
解得
(2)小球运动到与A、B相同高度过程中
小球上升高度h1=3l sin53°,物块下降高度h2=2l
机械能守恒定律mgh1=Mgh2
解得
(3)根据机械能守恒定律,小球回到起始点.设此时AC方向的加速度大小为a,重物受
到的拉力为T
牛顿运动定律Mg–T=Ma小球受AC的拉力T′=T
牛顿运动定律T′–mg cos53°=ma
解得()
2.(2018天津,10,16分)我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机
C919首飞成功后,拉开了全面试验试飞的新征程.假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度
为零的匀加速直线运动,当位移x=1.6×103 m 时才能达到起飞所要求的速度v=80 m/
s.已知飞机质量m=7.0×104 kg,滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍,重力加速度取g=10 m/s 2.求飞机滑跑过程中
(1)加速度a的大小;
(2)牵引力的平均功率P .
【解析】(1)飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动,有
v2=2ax ①(3分)
代入数据解得
a=2 m/s 2 ②(1分)
(2)设飞机滑跑受到的阻力为F 阻,依题意有
F 阻=0.1mg ③(2分)
设发动机的牵引力为F,根据牛顿第二定律有
F -F 阻=ma ④(3分)
设飞机滑跑过程中的平均速度为v 平均,有
v 平均=v/2 ⑤(3分)
在滑跑阶段,牵引力的平均功率
P=Fv 平均 ⑥(2分)
联立②③④⑤⑥式得
P =8.4×106 W ⑦(2分)
3.(2018全国1,24,12分)一质量为m 的烟花弹获得动能E 后,从地面竖直升空,当烟花弹上升的速度为零时,弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分,两部分获得的动能之和也为E,且均沿竖直方向运动.爆炸时间极短,重力加速度大小为g ,不计空气阻力和火药的质量,求
(1)烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间;
(2)爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度
【答案】(1)1/g m
E 2 ;(2)2E /m g 【解析】(1)设烟花弹上升的初速度为v 0,由题给条件有
E =1/2mv 2
0 ①(1分)
设烟花弹从地面开始上升到火药爆炸所用的时间为t ,由运动学公式有
0-v 0=-gt ②(1分)
联立①②式得