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

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1、 微專題七 功能關(guān)系在解決實(shí)際問題中的應(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)，下列說法正確的是(　　) A．蹦極繩張緊后的下落過程中，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．蹦極過程中，重力勢能的改變量與彈性勢能的改變量總是相等 解析：B　[未達(dá)到最大速度前，mg－FT＝ma，達(dá)到最大速度后FT－mg＝ma，可知隨FT增大，a先減小后增大，A錯(cuò)誤

2、；運(yùn)動(dòng)員先加速后減速，B正確；整個(gè)過程中運(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；蹦極過程中，重力勢能的改變量與彈性勢能的改變量和動(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．下列說法正確的是 (　　) A．從A運(yùn)動(dòng)到O，小孩重力勢能減少量大于動(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能增

3、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能減少量 解析：A　[從A運(yùn)動(dòng)到O，小孩重力勢能減少量等于動(dòng)能增加量與彈性繩的彈性勢能的增加量之和，選項(xiàng)A正確；從O運(yùn)動(dòng)到B，小孩動(dòng)能和重力勢能的減少量等于彈性繩和蹦床的彈性勢能的增加量，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)過程中(　　) A．

4、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P＝mgv，先增大后減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；彈簧的彈力對箱做負(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，水對他的阻力大小恒為F，那么在他減速下降深度為h的過程中，下列說法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?(　　) A

5、．他的動(dòng)能減少了(F＋mg)h B．他的重力勢能減少了mgh－mv2 C．他的機(jī)械能減少了Fh D．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(F－mg)h，A錯(cuò)誤；重力做的功等于重力勢能的變化，故重力勢能減小了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，美國空軍X37B無人航天飛機(jī)于2010年4月首飛，在X37B由較低軌道飛到較高軌道的過程中(　　) A．X37B中燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為X37B的機(jī)械能 B．X37B的機(jī)械能要減少 C．自然界中的總能量要變大

6、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程中，必須啟動(dòng)助推器，對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，當(dāng)夯桿底端剛到達(dá)坑口時(shí)，兩個(gè)滾輪彼此分開，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

7、被提上來，如此周而復(fù)始(夯桿被滾輪提升過程中，經(jīng)歷勻加速和勻速運(yùn)動(dòng)過程)．已知兩個(gè)滾輪邊緣的線速度恒為v，夯桿質(zhì)量為m，則下列說法正確的是(　　) A．夯桿被提上來的過程中滾輪先對它施加向上的滑動(dòng)摩擦力，后不對它施力 B．若增加滾輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度或增加滾輪對桿的正壓力可減小提桿的時(shí)間 C．滾輪對夯桿做的功等于夯桿動(dòng)能的增量 D．一次提桿過程系統(tǒng)共產(chǎn)生熱量mv2 解析：B　[夯桿被提上來的過程中，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

8、，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，滾輪對夯桿做的功等于夯桿動(dòng)能、重力勢能和內(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，則相對位移大小為Δs＝vt－，t＝，得到Δs＝，摩擦生熱Q＝fΔs.根據(jù)牛頓第二定律得f－mg＝ma，聯(lián)立得到Q＝＋mv2>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ΧY花彈做功W3，則禮花彈在炮筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過程中(設(shè)禮花彈發(fā)射過程中質(zhì)量不變)(　　) A．禮花彈的動(dòng)能變

9、化量為W3＋W2＋W1 B．禮花彈的動(dòng)能變化量為W3－W2－W1 C．禮花彈的機(jī)械能變化量為W3－W2 D．禮花彈的機(jī)械能變化量為W3－W2－W1 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W3－W1－W2＝ΔEk，所以B對，A錯(cuò)．重力以外其他力做功的和為W3－W2，即等于機(jī)械能增加量，所以C對，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)由靜止開始豎直向上移動(dòng)5 m 時(shí)速度達(dá)到4 m/s，則此過程中(取g＝10 m/s2)(　　) A．升降機(jī)對物體做功5 800 J B．合

10、外力對物體做功5 800 J C．物體的重力勢能增加了5 000 J D．物體的機(jī)械能增加了5 000 J 解析：AC　[升降機(jī)對物體所做的功W＝mgh＋mv2＝5 800 J，A正確；合外力做功W合＝mv2＝800 J，B錯(cuò)；重力勢能增加Ep＝mgh＝5 000 J，C正確；物體機(jī)械能增加E＝mgh＋mv2＝5 800 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)員最后踏板的過程可以簡化為下述模型：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

11、位置)，對于運(yùn)動(dòng)員從開始與跳板接觸到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是(　　) 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)過程中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能一直在減小 C．在這個(gè)過程中，跳板的彈性勢能一直在增加 D．在這個(gè)過程中，運(yùn)動(dòng)員所受重力對他做的功小于跳板的作用力對他做的功 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位置的過程中，跳板的彈力始終做負(fù)功，故其彈性勢能一直增加，C正確；由于跳水運(yùn)

12、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)能定理可知重力對運(yùn)動(dòng)員做的功小于跳板的作用力對他做的功，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，則在此過程中(　　) A．運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能增加了mv2 B．運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能增加了mv2＋mgh C．運(yùn)動(dòng)員的重力做功為WG＝mgh D．運(yùn)動(dòng)員自身做功W人＝mv2＋m

13、gh－W阻 解析：BD　[運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能的增加量等于mv2＋mgh，A錯(cuò)誤，B正確；運(yùn)動(dòng)員的重力對運(yùn)動(dòng)員做功為－mgh，C錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理得：W人＋WG＋W阻＝W人－mgh＋W阻＝mv2，故W人＝mv2＋mgh－W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．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

14、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h＝2 m，H＝2.8 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)μ； (3)通過計(jì)算說明，第一次返回時(shí)，運(yùn)動(dòng)員能否回到B點(diǎn)？如能，請求出回到B點(diǎn)時(shí)的速度大??；如不能，則最后停在何處？ 解析：(1)由題意可知：vB＝① 解得：vB＝2v0＝6 m/s. (2)從B點(diǎn)到E點(diǎn)，由動(dòng)能定理可得： mgh－μmgxCD－mgH＝0－mv② 由①②代入數(shù)據(jù)可得：μ＝0.125. (3)運(yùn)動(dòng)員能到達(dá)左側(cè)的最大高

15、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 mgh－mgh′－μmg2xCD＝0－mv 解得h′＝1.8 m

16、尾氣是形成霧霾的重要污染源，“鐵腕治污”已成為國家的工作重點(diǎn)．地鐵列車可實(shí)現(xiàn)零排放，大力發(fā)展地鐵，可以大大減少燃油公交車的使用，減少汽車尾氣排放． 若一地鐵列車從甲站由靜止啟動(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?。O(shè)列車在勻加速運(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)如果燃油公交車運(yùn)行中做的功與該列車從甲站到乙站牽引力做的功相同，求公交車排放氣態(tài)污染物的質(zhì)量．(燃油公交車每做1焦耳功排放氣態(tài)污染物310－

17、6 克) 解析：(1)設(shè)列車做勻加速直線運(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 v＝72 km/h＝20 m/s， x1＝vt1，x2＝vt2，x3＝vt3， x＝x1＋x2＋x3， 聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得x＝1 950 m. (2)設(shè)列車在勻加速直線運(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)燃油公交車做與該列車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 W1＝Fx1，W2＝Pt2，W＝W1＋W2， M＝(310－9 kg/J)W. 聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得M＝2.04 kg. 答案：(1)1 950 m　(2)2.04 kg 我國經(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)。