高考物理一輪復(fù)習(xí) 微專(zhuān)題7 功能關(guān)系在解決實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用練習(xí) 新人教版

微專(zhuān)題七 功能關(guān)系在解決實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用A級(jí)基礎(chǔ)練1(08786483)一蹦極運(yùn)動(dòng)員身系彈性蹦極繩從水平面上方的高臺(tái)下落，到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù)米距離假定空氣阻力可忽略，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是()A蹦極繩張緊后的下落過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的加速度先增大后減小B運(yùn)動(dòng)員從下落到到達(dá)最低點(diǎn)前，速度先增大后減小C蹦極過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒D蹦極過(guò)程中，重力勢(shì)能的改變量與彈性勢(shì)能的改變量總是相等解析：B未達(dá)到最大速度前，mgFTma，達(dá)到最大速度后FTmgma，可知隨FT增大，a先減小后增大，A錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員先加速后減速，B正確；整個(gè)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，C錯(cuò)誤；蹦極過(guò)程中，重力勢(shì)能的改變量與彈性勢(shì)能的改變量和動(dòng)能的改變量之和總是相等的，D錯(cuò)誤2(08786484)在兒童樂(lè)園的蹦床項(xiàng)目中，小孩在兩根彈性繩和蹦床的協(xié)助下實(shí)現(xiàn)上下彈跳如圖所示，某次蹦床活動(dòng)中小孩靜止時(shí)處于O點(diǎn)，當(dāng)其彈跳到最高點(diǎn)A后下落可將蹦床壓到最低點(diǎn)B，小孩可看成質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力下列說(shuō)法正確的是 () A從A運(yùn)動(dòng)到O，小孩重力勢(shì)能減少量大于動(dòng)能增加量B從O運(yùn)動(dòng)到B，小孩動(dòng)能減少量等于蹦床彈性勢(shì)能增加量C從A運(yùn)動(dòng)到B，小孩機(jī)械能減少量小于蹦床彈性勢(shì)能增加量D若從B返回到A，小孩機(jī)械能增加量等于蹦床彈性勢(shì)能減少量解析：A從A運(yùn)動(dòng)到O，小孩重力勢(shì)能減少量等于動(dòng)能增加量與彈性繩的彈性勢(shì)能的增加量之和，選項(xiàng)A正確；從O運(yùn)動(dòng)到B，小孩動(dòng)能和重力勢(shì)能的減少量等于彈性繩和蹦床的彈性勢(shì)能的增加量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；從A運(yùn)動(dòng)到B，小孩機(jī)械能減少量大于蹦床彈性勢(shì)能增加量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若從B返回到A，小孩機(jī)械能增加量等于蹦床和彈性繩彈性勢(shì)能減少量之和，選項(xiàng)D錯(cuò)誤3(08786485)一升降機(jī)在箱底裝有若干彈簧如圖所示，設(shè)在某次事故中，升降機(jī)吊索在空中斷裂，忽略摩擦阻力，則升降機(jī)在從彈簧下端觸地后直到最低點(diǎn)的一段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中() A箱先處于超重狀態(tài)然后再處于失重狀態(tài)B箱的重力功率不斷減小C箱的機(jī)械能不斷減小D箱的機(jī)械能保持不變解析：C箱先向下做加速運(yùn)動(dòng)，后向下做減速運(yùn)動(dòng)，先失重，后超重，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；重力不變，重力的功率Pmgv，先增大后減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；彈簧的彈力對(duì)箱做負(fù)功，箱的機(jī)械能不斷減小，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤4懸崖跳水是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的極限運(yùn)動(dòng)，需要運(yùn)動(dòng)員具有非凡的膽量和過(guò)硬的技術(shù)跳水運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員剛?cè)胨畷r(shí)的速度為v，水對(duì)他的阻力大小恒為F，那么在他減速下降深度為h的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?()A他的動(dòng)能減少了(Fmg)hB他的重力勢(shì)能減少了mghmv2C他的機(jī)械能減少了FhD他的機(jī)械能減少了mgh解析：C合力做的功等于動(dòng)能的變化，合力做的功為(Fmg)h，A錯(cuò)誤；重力做的功等于重力勢(shì)能的變化，故重力勢(shì)能減小了mgh，B錯(cuò)誤；重力以外的力做的功等于機(jī)械能的變化，故機(jī)械能減少了Fh，C正確，D錯(cuò)誤5(08786486)如圖所示，美國(guó)空軍X37B無(wú)人航天飛機(jī)于2010年4月首飛，在X37B由較低軌道飛到較高軌道的過(guò)程中() AX37B中燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為X37B的機(jī)械能BX37B的機(jī)械能要減少C自然界中的總能量要變大D如果X37B在較高軌道繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，則在此軌道上其機(jī)械能逐漸變小解析：A在X37B由較低軌道飛到較高軌道的過(guò)程中，必須啟動(dòng)助推器，對(duì)X37B做正功，X37B的機(jī)械能增大，A正確，B錯(cuò)誤根據(jù)能量守恒定律，C錯(cuò)誤X37B在確定軌道上繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能和重力勢(shì)能都不會(huì)發(fā)生變化，所以機(jī)械能不變，D錯(cuò)誤6(08786487)(2018河北正定中學(xué)月考)如圖是建筑工地上常用的一種“深穴打夯機(jī)”示意圖，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)滾輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)將夯桿從深坑提上來(lái)，當(dāng)夯桿底端剛到達(dá)坑口時(shí)，兩個(gè)滾輪彼此分開(kāi)，將夯桿釋放，夯桿在自身重力作用下，落回深坑，夯實(shí)坑底然后兩個(gè)滾輪再將夯桿壓緊，夯桿被提上來(lái)，如此周而復(fù)始(夯桿被滾輪提升過(guò)程中，經(jīng)歷勻加速和勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程)已知兩個(gè)滾輪邊緣的線速度恒為v，夯桿質(zhì)量為m，則下列說(shuō)法正確的是() A夯桿被提上來(lái)的過(guò)程中滾輪先對(duì)它施加向上的滑動(dòng)摩擦力，后不對(duì)它施力B若增加滾輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度或增加滾輪對(duì)桿的正壓力可減小提桿的時(shí)間C滾輪對(duì)夯桿做的功等于夯桿動(dòng)能的增量D一次提桿過(guò)程系統(tǒng)共產(chǎn)生熱量mv2解析：B夯桿被提上來(lái)的過(guò)程中，先受到滑動(dòng)摩擦力，然后受到靜摩擦力，故A錯(cuò)誤增加滾輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度時(shí)，夯桿獲得的最大速度增大，可減小提桿的時(shí)間；增加滾輪對(duì)桿的正壓力，夯桿受到滑動(dòng)摩擦力增大，勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度增大，可減小提桿的時(shí)間，故B正確根據(jù)功能關(guān)系分析得到，滾輪對(duì)夯桿做的功等于夯桿動(dòng)能、重力勢(shì)能和內(nèi)能的增量之和，故C錯(cuò)誤設(shè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程，夯桿受到的滑動(dòng)摩擦力大小為f，加速度為a，質(zhì)量為m，勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則相對(duì)位移大小為svt，t，得到s，摩擦生熱Qfs.根據(jù)牛頓第二定律得fmgma，聯(lián)立得到Qmv2>mv2，故D錯(cuò)誤7(08786488)(多選)若禮花彈在由炮筒底部擊發(fā)至炮筒口的過(guò)程中，克服重力做功W1，克服炮筒阻力及空氣阻力做功W2，高壓燃?xì)鈱?duì)禮花彈做功W3，則禮花彈在炮筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中(設(shè)禮花彈發(fā)射過(guò)程中質(zhì)量不變)()A禮花彈的動(dòng)能變化量為W3W2W1B禮花彈的動(dòng)能變化量為W3W2W1C禮花彈的機(jī)械能變化量為W3W2D禮花彈的機(jī)械能變化量為W3W2W1解析：BC動(dòng)能變化量等于各力做功的代數(shù)和，阻力、重力都做負(fù)功，故W3W1W2Ek，所以B對(duì)，A錯(cuò)重力以外其他力做功的和為W3W2，即等于機(jī)械能增加量，所以C對(duì)，D錯(cuò)8(08786489)(多選)(2016廣東六校聯(lián)考)升降機(jī)底板上放一質(zhì)量為100 kg的物體，物體隨升降機(jī)由靜止開(kāi)始豎直向上移動(dòng)5 m 時(shí)速度達(dá)到4 m/s，則此過(guò)程中(取g10 m/s2)()A升降機(jī)對(duì)物體做功5 800 JB合外力對(duì)物體做功5 800 JC物體的重力勢(shì)能增加了5 000 JD物體的機(jī)械能增加了5 000 J解析：AC升降機(jī)對(duì)物體所做的功Wmghmv25 800 J，A正確；合外力做功W合mv2800 J，B錯(cuò)；重力勢(shì)能增加Epmgh5 000 J，C正確；物體機(jī)械能增加Emghmv25 800 J，D錯(cuò)B級(jí)能力練9(08786490)(多選)在第十三屆天津全運(yùn)會(huì)女子單人10米臺(tái)中，北京水立方選手張家齊獲得冠軍如圖所示，跳水運(yùn)動(dòng)員最后踏板的過(guò)程可以簡(jiǎn)化為下述模型：運(yùn)動(dòng)員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板(A位置)上，隨跳板一同向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)(B位置)，對(duì)于運(yùn)動(dòng)員從開(kāi)始與跳板接觸到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是() A運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，其所受外力的合力為零B在這個(gè)過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能一直在減小C在這個(gè)過(guò)程中，跳板的彈性勢(shì)能一直在增加D在這個(gè)過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員所受重力對(duì)他做的功小于跳板的作用力對(duì)他做的功解析：CD由題意可知A位置為跳板的自然狀態(tài)，故跳水運(yùn)動(dòng)員到達(dá)A位置時(shí)對(duì)跳板的作用力為零，其平衡位置應(yīng)該在A位置、B位置之間，故運(yùn)動(dòng)員從A位置向B位置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，動(dòng)能先增大后減小，所以A、B錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員由A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過(guò)程中，跳板的彈力始終做負(fù)功，故其彈性勢(shì)能一直增加，C正確；由于跳水運(yùn)動(dòng)員從某高處落到處于自然狀態(tài)的跳板上，故初速度不為零，根據(jù)動(dòng)能定理可知重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的功小于跳板的作用力對(duì)他做的功，D正確10(08786491)(多選)2016年8月在里約奧運(yùn)會(huì)上，牙買(mǎi)加選手博爾特打破奧運(yùn)會(huì)100 m記錄比賽中他采用蹲踞式起跑，在發(fā)令槍響后，左腳迅速蹬離起跑器，在向前加速的同時(shí)提升身體重心如圖所示，假設(shè)他的質(zhì)量為m，在起跑時(shí)前進(jìn)的距離x內(nèi)，重心升高量為h，獲得的速度為v，阻力做功為W阻，則在此過(guò)程中()A運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能增加了mv2B運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能增加了mv2mghC運(yùn)動(dòng)員的重力做功為WGmghD運(yùn)動(dòng)員自身做功W人mv2mghW阻解析：BD運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能的增加量等于mv2mgh，A錯(cuò)誤，B正確；運(yùn)動(dòng)員的重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做功為mgh，C錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理得：W人WGW阻W人mghW阻mv2，故W人mv2mghW阻，D正確11(08786492)滑板運(yùn)動(dòng)是極限運(yùn)動(dòng)的鼻祖，許多極限運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目均由滑板項(xiàng)目延伸而來(lái)如圖所示是滑板運(yùn)動(dòng)的軌道，BC和DE是兩段光滑圓弧形軌道，BC段的圓心為O點(diǎn)，圓心角為60，半徑OC與水平軌道CD垂直，水平軌道CD段粗糙且長(zhǎng)8 m一運(yùn)動(dòng)員從軌道上的A點(diǎn)以3 m/s的速度水平滑出，在B點(diǎn)剛好沿軌道的切線方向滑入圓弧形軌道BC，經(jīng)CD軌道后沖上DE軌道，到達(dá)E點(diǎn)時(shí)速度減為零，然后返回已知運(yùn)動(dòng)員和滑板的總質(zhì)量為60 kg，B、E兩點(diǎn)與水平面CD的豎直高度分別為h和H，且h2 m，H2.8 m，g取10 m/s2.求：(1)運(yùn)動(dòng)員從A運(yùn)動(dòng)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB；(2)軌道CD段的動(dòng)摩擦因數(shù)；(3)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，第一次返回時(shí)，運(yùn)動(dòng)員能否回到B點(diǎn)？如能，請(qǐng)求出回到B點(diǎn)時(shí)的速度大小；如不能，則最后停在何處？解析：(1)由題意可知：vB解得：vB2v06 m/s.(2)從B點(diǎn)到E點(diǎn)，由動(dòng)能定理可得：mghmgxCDmgH0mv由代入數(shù)據(jù)可得：0.125.(3)運(yùn)動(dòng)員能到達(dá)左側(cè)的最大高度為h，從B到第一次返回左側(cè)最高處，根據(jù)動(dòng)能定理mghmghmg2xCD0mv解得h1.8 m<h2 m所以第一次返回時(shí)，運(yùn)動(dòng)員不能回到B點(diǎn)設(shè)運(yùn)動(dòng)員從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到停止，在CD段的總路程為x1，由動(dòng)能定理可得：mghmgx10mv解得 x130.4 m因?yàn)閤13xCD6.4 m，經(jīng)分析可知運(yùn)動(dòng)員最后停在D點(diǎn)左側(cè)6.4 m處(或C點(diǎn)右側(cè)1.6 m處)答案：(1)6 m/s(2)0.125(3)不能最后停在D點(diǎn)左側(cè)6.4 m處(或C點(diǎn)右側(cè)1.6 m處)12(08786493)嚴(yán)重的霧霾天氣，對(duì)國(guó)計(jì)民生已造成了嚴(yán)重的影響，汽車(chē)尾氣是形成霧霾的重要污染源，“鐵腕治污”已成為國(guó)家的工作重點(diǎn)地鐵列車(chē)可實(shí)現(xiàn)零排放，大力發(fā)展地鐵，可以大大減少燃油公交車(chē)的使用，減少汽車(chē)尾氣排放若一地鐵列車(chē)從甲站由靜止啟動(dòng)后做直線運(yùn)動(dòng)，先勻加速運(yùn)動(dòng)20 s達(dá)到最高速度72 km/h，再勻速運(yùn)動(dòng)80 s，接著勻減速運(yùn)動(dòng)15 s到達(dá)乙站停住設(shè)列車(chē)在勻加速運(yùn)動(dòng)階段牽引力為1106 N，勻速運(yùn)動(dòng)階段牽引力的功率為6103 kW，忽略勻減速運(yùn)動(dòng)階段牽引力所做的功(1)求甲站到乙站的距離；(2)如果燃油公交車(chē)運(yùn)行中做的功與該列車(chē)從甲站到乙站牽引力做的功相同，求公交車(chē)排放氣態(tài)污染物的質(zhì)量(燃油公交車(chē)每做1焦耳功排放氣態(tài)污染物3106 克)解析：(1)設(shè)列車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，距離為x1，勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，距離為x2，速度為v，勻減速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t3，距離為x3，甲、乙兩站之間的距離為x，則v72 km/h20 m/s，x1vt1，x2vt2，x3vt3，xx1x2x3，聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得x1 950 m.(2)設(shè)列車(chē)在勻加速直線運(yùn)動(dòng)階段的牽引力為F，所做的功為W1；在勻速直線運(yùn)動(dòng)階段牽引力的功率為P，所做的功為W2.設(shè)燃油公交車(chē)做與該列車(chē)從甲站到乙站相同的功W，將排放氣體污染物的質(zhì)量為M，則W1Fx1，W2Pt2，WW1W2，M(3109 kg/J)W.聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得M2.04 kg.答案：(1)1 950 m(2)2.04 kg我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，改變粗放式增長(zhǎng)模式，不斷優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化，推動(dòng)城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因：我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。