【精品】2019高考物理优选冲A练计算题等值练四.pdf
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1、1计算题等值练(四)19(9 分)(2018 新高考研究联盟联考)如图 1 是一台无人机飞行时的照片,现在某型号无人机最大上升速度为vmax6 m/s,最大加速度为1 m/s2,整机总质量为m1.2 kg,在忽略空气阻力的前提下,求:(g取 10 m/s2)图 1(1)无人机在空中悬停时旋翼需提供多大升力;(2)无人机以最大加速度竖直上升和竖直下降时旋翼分别需提供多大升力;(3)无人机由静止从地面竖直上升到54 m 高处悬停至少需要多长时间答案(1)12 N(2)13.2 N 10.8 N(3)15 s 解析(1)无人机悬停时,受力平衡F升mg12 N(2)由牛顿第二定律得F合上ma1F升mg
2、,F升 13.2 N F合下ma2mgF升,F升 10.8 N(3)无人机经匀加速、匀速、匀减速,最后悬停则匀加速、匀减速所用时间均为t1vavmaxa 6 s,x112at1218 m 匀速时所用时间t2x22x1vmax3 s t总 2t1t215 s.220(12 分)(2018 宁波市十校联考)市面上流行一款迷你“旋转木马”音乐盒,如图 2 甲所示,通电以后,底盘旋转带动细绳下的迷你木马一起绕着中间的硬杆旋转,其中分别有一二三挡,可以调整木马的旋转速度其原理可以简化为图乙中的模型,已知木马(可视为质点)质量为m,细绳长度为L,O点距地面高度为h,拨至三挡,稳定后细绳所承受的张力FT53
3、mg.(重力加速度为g,忽略一切阻力)图 2(1)若拨至一挡,细绳与竖直方向成 角,求木马运动一周所需时间(2)若拨至三挡,木马快速旋转,求木马从静止开始到达稳定速度,细绳对木马所做的功(3)时间长久,产品出现老化现象,某次拨至三挡,木马到达稳定速度没多久,突然脱落,则木马落地时的速度及此时距O点的水平距离各为多大答案(1)2 Lcos g(2)1415mgL(3)2gh215gL3215hL1625L2解析(1)若拨至一挡,细绳与竖直方向成 角,根据tan F向mg2Lsin g得 gLcos,所以木马运动一周所需时间T22Lcos g;(2)由平衡条件可得FTcos mg,得cos 35,
4、则 sin 45根据向心力计算公式可得:FTsin mv2Lsin,解得v415gL15根据动能定理,得WmgL(1 cos)12mv2 0,解得:W1415mgL;(3)根据机械能守恒定律,mg(hLcos)12mv1212mv2,得v12gh215gL,3由hLcos 12gt2,得t2hLcos g水平方向根据匀速直线运动规律可得:xvt3215L h35L,根据几何关系可得此时距O点的水平距离x总x2Lsin 23215hL1625L2.22.加试题(10 分)(2018 西湖高级中学月考)如图 3 所示,足够长的金属导轨MN、PQ平行放置,间距为L,与水平面成 角,导轨与定值电阻R1
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