专题01 力学版块大题综合-【冲刺双一流之大题必刷】备战2024年高考物理冲刺双一流之大题必刷满分冲刺（新高考福建专用）

专题01 力学版块大题综合 一、解答题 1．（2023·福建福州·统考二模）宇航员登上某半径为R的球形未知天体，在该天体表面将一质量为m的小球以初速度v0竖直上抛，上升的最大高度为h，万有引力常量为G。求： （1）该未知天体表面的重力加速度大小； （2）该未知天体的质量。 2．（2023·福建福州·统考三模）在第73届国际宇航大会上，我国“天问一号”火星探测任务团队被国际宇航联合会授予2022年度“世界航天奖”。天问一号着陆器在着陆火星的动力减速阶段，从火星表面附近以的初速度竖直向下做匀减速运动，经速度减为0。已知着陆器质量约为，火星表面重力加速度取，忽略火星自转，求： （1）着陆器在动力减速阶段下降的距离h； （2）着陆器在动力减速阶段所受阻力大小f； （3）若火星的半径是地球半径的，地球表面重力加速度g取，求火星与地球的质量之比。 3．（2023·福建宁德·校考三模）下雨时，为什么蚊子不会被雨滴砸死？科学家研究发现蚊子被雨滴击中时并不抵挡雨滴，而是很快与雨滴融为一体，随后迅速侧向微调与雨滴分离。已知蚊子的质量为m，漂浮在空气中（速度为零）；雨滴质量为nm，雨滴所受空气阻力与下落速度成正比，比例系数为k，击中蚊子前，雨滴已经匀速竖直下落，蚊子与雨滴融为一体时间为，蚊子重力不计。求： （1）蚊子与雨滴融为一体后，蚊子的速度大小v； （2）蚊子与雨滴融为一体的过程中，蚊子受到的平均作用力F。 4．（2023·福建漳州·统考三模）2022年12月4日，我国“神舟十四号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。简化过程如下：返回舱在离地面某高度处打开降落伞，在降落伞的作用下返回舱速度从v0＝64m/s降至v1＝8m/s，此后可视为匀速下降，当返回舱在距离地面h时启动反推发动机，经时间t＝0.25s速度由8m/s匀减速至0后恰落到地面上。设降落伞所受的空气阻力与速率成正比，其余阻力不计。g取10m/s2，降落伞的质量忽略不计，忽略返回舱质量的变化，设全过程为竖直方向的运动。求： （1）返回舱开始匀减速下降时离地的高度h； （2）当返回舱速度为v0时的加速度大小a0。 5．（2023·福建漳州·统考模拟预测）跳绳是一种健身运动。如图是某同学在原地跳绳离开地面后竖直方向上的图像。已知该同学的质量，1分钟内完成跳绳200次，重力加速度g取，不计空气阻力，求： （1）该同学重心上升的最大高度h； （2）每次跳绳该同学克服重力做功W； （3）每次跳绳该同学克服重力做功的平均功率P。 6．（2023·福建厦门·统考二模）如图甲所示为我国传统民俗文化表演“抡花”活动，祈福来年风调雨顺、免于火灾，已被列入国家级非物质文化遗产。“抡花”原理如图乙所示，快速转动竖直转轴上的手柄AB，带动“花筒”M、N在水平面内转动，筒内烧红的铁片沿轨迹切线飞出，落到地面，形成绚丽的图案。已知，M、N离地高，若手摇AB转动的角速度大小为，不计空气阻力，重力加速度g取，求： （1）“花筒”M的线速度大小； （2）“花筒”（内含铁片）质量为时所需向心力大小； （3）铁片落地点距的距离大小（计算结果可用根号表示）。 7．（2023·福建龙岩·福建省龙岩第一中学校考一模）如图所示，倾角为的粗糙斜面上放置一质量为的带挡板P的木板B，木板P端距斜面底端的距离为，木板上表面光滑，下表面与斜面间的动摩擦因数为。木板上质量为的小滑块A与挡板P的距离为，某时刻小滑块A和木板B同时瞬间获得的沿斜面向下的速度，已知滑块与挡板P间的碰撞都是弹性碰撞且碰撞时间极短，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个过程中滑块A始终在木板B上运动，重力加速度为，，，求： （1）从开始运动到滑块与挡板P发生第1次碰撞的时间； （2）木板B的最小长度； （3）木板P端到达斜面底端时滑块与挡板P发生碰撞的次数。 8．（2023·福建·模拟预测）某游乐项目可简化为利用纸带把滑块拉到平台上，如图所示。光滑固定斜面的倾角，长度L＝1.44m，纸带平铺在斜面上，下端与斜面底端对齐。可视为质点的滑块放在纸带上静止在斜面正中间，滑块与纸带间的动摩擦因数，重力加速度，。现用力沿斜面向上匀加速拉动纸带。 （1）若在滑块到达斜面顶端前纸带被拉出，试计算拉动纸带的加速度不得小于多少； （2）若滑块能运动到平台上，试计算拉动纸带的加速度不得超过多少。 9．（2023·福建·模拟预测）如图所示，在竖直面内两光滑的硬直杆连接成V形，O点固定在水平天花板上，两杆与天花板间的夹角分别为74°、53°，OB杆的端点B与水平地面间的距离为h，轻质小环套在OA上，质量为m的小球套在OB上，轻质细线的两端分别与环、球连接，开始时环与球都保持静止，OB对小球的弹力大小为，小球静止在P点，、两点间的距离为，重力加速度g取，，。某时刻剪断细线， （1）求剪断细线前杆O