2020年真题+高考模拟题 专项版解析 物理——20 力学计算题 （学生版）

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专题 20 力学计算题
1．（2020·新课标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。
2．（2020·新课标Ⅱ卷）如图，一竖直圆管质量为 M，下端距水平地面的高度为 H，顶端
塞有一质量为 m的小球。圆管由静止自由下落，与地面发生多次弹性碰撞，且每次碰撞时
间均极短；在运动过程中，管始终保持竖直。已知 M =4m，球和管之间的滑动摩擦力大小
为4mg, g为重力加速度的大小，不计空气阻力。
（1）求管第一次与地面碰撞后的瞬间，管和球各自的加速度大小；
（2）管第一次落地弹起后，在上升过程中球没有从管中滑出，求管上升的最大高度；
（3）管第二次落地弹起的上升过程中，球仍没有从管中滑出，求圆管长度应满足的条件。
3．（2020·新课标Ⅲ卷）如图，相距 L=11.5m 的两平台位于同一水平面内，二者之间用传
送带相接。传送带向右匀速运动，其速度的大小 v可以由驱动系统根据需要设定。质量
m=10 kg 的载物箱（可视为质点），以初速度 v0=5.0 m/s 自左侧平台滑上传送带。载物箱与
传送带间的动摩擦因数 μ= 0.10，重力加速度取 g =10m/s2。
(1)若v=4.0 m/s，求载物箱通过传送带所需的时间；
(2)求载物箱到达右侧平台时所能达到的最大速度和最小速度；
(3)若v=6.0m/s，载物箱滑上传送带 后，传送带速度突然变为零。求载物箱从左侧
平台向右侧平台运动的过程中，传送带对它的冲量。
4．（2020·江苏卷）一只质量为 的乌贼吸入 的水，静止在水中。遇到危险时，
它在极短时间内把吸入的水向后全部喷出，以 的速度向前逃窜。求该乌贼喷出的水
的速度大小 v。
5．（2020·江苏卷）如图所示，鼓形轮的半径为 R，可绕固定的光滑水平轴 O转动。在轮
上沿相互垂直的直径方向固定四根直杆，杆上分别固定有质量为 m的小球，球与 O的距离
均为 。在轮上绕有长绳，绳上悬挂着质量为 M的重物。重物由静止下落，带动鼓形轮
转动。重物落地后鼓形轮匀速转动，转动的角速度为 。绳与轮之间无相对滑动，忽略鼓
形轮、直杆和长绳的质量，不计空气阻力，重力加速度为 g。求：
(1)重物落地后，小球线速度的大小 v；
(2)重物落地后一小球转到水平位置 A，此时该球受到杆的作用力的大小 F；
(3)重物下落的高度 h。
6．（2020·浙江卷）如图 1所示，有一质量 的物件在电机的牵引下从地面竖
直向上经加速、匀速、匀减速至指定位置。当加速运动到总位移的 时开始计时，测得电
机的牵引力随时间变化的 图线如图 2所示， 末速度减为 0时恰好到达指定位
置。若不计绳索的质量和空气阻力，求物件：
(1)做匀减速运动的加速度大小和方向；
(2)匀速运动的速度大小；
(3)总位移的大小。
7．（2020·浙江卷）小明将如图所示的装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆
轨道、水平直轨道 和倾角 的斜轨道 平滑连接而成。质量 的小滑
块从弧形轨道离地高 处静止释放。已知 ， ，滑块与
轨道 和 间的动摩擦因数均为 ，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空
气阻力。
(1)求滑块运动到与圆心O等高的 D点时对轨道的压力；
(2)通过计算判断滑块能否冲出斜轨道的末端 C点；
(3)若滑下的滑块与静止在水平直轨道上距 A点x处的质量为 的小滑块相碰，碰后一起
运动，动摩擦因数仍为 0.25，求它们在轨道 上到达的高度 h与x之间的关系。（碰撞
时间不计， ， ）
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