2020年高考全国 I 卷理综第 24 题解析

虽然物理考试多种多样,包括国内各省市的高考,以及国外的 IBAP、A-level,但万变不离其宗,物理本质上考的是学生对概念、公式、以及各种物理量间关系的认知深度。下面我们来做一道 2020 年的物理高考题,希望你先自己做做,如果能自主做对就最好了!

2020年高考全国 I 卷理综第 24 题

解析:仔细看看,其实这道题述说了两个场景。第一个是飞机空载时,自身质量是 1.21 x 105 kg,起飞离地速度已知,是 66 m/s;第二个场景是飞机装载货物后,质量增长到 1.69 x 105 kg,问的是这个时候的起飞离地速度。两种场景下,升力 F =  kv2 是不变的,而且其中常数 k 在两种场景下也可视为不变。所以 F =  kv2  应该是连接这两种场景的关键因素。如果能把这道题分析得如此清晰,说明你的逻辑思维过关。

解决问题时,我们总是从已知丰富的场景入手,然后一步步推向未知,那么这道题就要从第一个场景入手啦。给了飞机的自身质量,重力就有了,题目中又暗示了当飞机起飞离地时,飞机的重力与升力刚好相等,那么第一种场景的升力 F1 就能算出来了:

2020年高考全国 I 卷理综第 24 题
有了升力,又告诉了速度,就可求出公式 F =  kv2  中的 k 了:
2020年高考全国 I 卷理综第 24 题
没有计算器的情况下,我们这个公式可以先放着。场景一的已知已经消化完了,下面分析场景二:

由于装载货物,重力增加了,在起飞的临界时点,升力又等于重力,所以:

2020年高考全国 I 卷理综第 24 题
再用一遍  F =  kv2  这个公式:
2020年高考全国 I 卷理综第 24 题
由于两种场景下 k 的值不变,联立就有:

2020年高考全国 I 卷理综第 24 题
第一问搞定!!

物理大题的几个小问往往有连续性,第二问问的还是飞机装载货物后的场景,第一问中求得了末速度 v = 78 m/s,已知又给了匀变速直线运动的滑行距离,即位移 s = 1521 m,而且是由静止开始的,所以初速度 u = 0。匀变速直线运动已知三个量 s, u, v ,要求加速度 a,简单!

2020年高考全国 I 卷理综第 24 题
有了加速度、初速度、和末速度,算时间就顺手拈来了:

2020年高考全国 I 卷理综第 24 题
这道题就完整做出来啦!!实际上不是很难,主要是要用 F =  kv2  把第一个场景中的已知和第二个场景中的未知联系起来。

关于升力 F =  kv2 再多说几句,这个公式表达了升力与飞机速度的平方成正比,也就是说飞机速度越快,升力越大,那么飞机越容易飞起来。可这是为什么呢?

2020年高考全国 I 卷理综第 24 题

上图蓝色部分为机翼的截面,你可以看到机翼上面比下面要鼓出一块儿来,所以气流从左向右流经机翼时,上侧的气流要比下侧的气流路程长,时间相同,所以机翼上侧气流流速大,那么气压就低。因此,机翼的上下表面形成了气压差,下表面的高气压为飞机提供了升力。而且飞机速度越快,气流流速也越快,升力就越大。这部分常识已经超出了高中物理的范畴,就当是知识拓展吧!

【竞赛报名/项目咨询请加微信:mollywei007】

上一篇

2018年英国物理奥赛BPhO Section1 (h)题解析

下一篇

2018May IB物理SL paper 2 第5题解析

你也可能喜欢

  • 暂无相关文章!

评论已经被关闭。

插入图片
返回顶部