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

微專題七 功能關(guān)系在解決實(shí)際問題中的應(yīng)用A級基礎(chǔ)練1(08786483)一蹦極運(yùn)動員身系彈性蹦極繩從水平面上方的高臺下落，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)動員的加速度先增大后減小B運(yùn)動員從下落到到達(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，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)動員先加速后減速，B正確；整個(gè)過程中運(yùn)動員、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)動到O，小孩重力勢能減少量大于動能增加量B從O運(yùn)動到B，小孩動能減少量等于蹦床彈性勢能增加量C從A運(yùn)動到B，小孩機(jī)械能減少量小于蹦床彈性勢能增加量D若從B返回到A，小孩機(jī)械能增加量等于蹦床彈性勢能減少量解析：A從A運(yùn)動到O，小孩重力勢能減少量等于動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)動到B，小孩動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)動過程中() 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，后向下做減速運(yùn)動，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，需要運(yùn)動員具有非凡的膽量和過硬的技術(shù)跳水運(yùn)動員進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運(yùn)動，設(shè)質(zhì)量為m的運(yùn)動員剛?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他的動能減少了(Fmg)hB他的重力勢能減少了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() 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，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，其動能和重力勢能都不會發(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，電動機(jī)帶動兩個(gè)滾輪勻速轉(zhuǎn)動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摩擦力，后不對它施力B若增加滾輪勻速轉(zhuǎn)動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，夯桿受到滑動摩擦力增大，勻加速運(yùn)動的加速度增大，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，滾輪對夯桿做的功等于夯桿動能、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)動過程，夯桿受到的滑動摩擦力大小為f，加速度為a，質(zhì)量為m，勻加速運(yùn)動的時(shí)間為t，則相對位移大小為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禮花彈的動能變化量為W3W2W1B禮花彈的動能變化量為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，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，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5 m 時(shí)速度達(dá)到4 m/s，則此過程中(取g10 m/s2)()A升降機(jī)對物體做功5 800 JB合外力對物體做功5 800 JC物體的重力勢能增加了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級能力練9(08786490)(多選)在第十三屆天津全運(yùn)會女子單人10米臺中，北京水立方選手張家齊獲得冠軍如圖所示，跳水運(yùn)動員最后踏板的過程可以簡化為下述模型：運(yùn)動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)動到最低點(diǎn)(B位置)，對于運(yùn)動員從開始與跳板接觸到運(yùn)動至最低點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是() A運(yùn)動員到達(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)動員的動能一直在減小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)動員從A位置向B位置運(yùn)動的過程中，動能先增大后減小，所以A、B錯(cuò)誤；運(yùn)動員由A位置運(yùn)動到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)動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)動能定理可知重力對運(yùn)動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)會上，牙買加選手博爾特打破奧運(yùn)會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)動員的機(jī)械能增加了mv2B運(yùn)動員的機(jī)械能增加了mv2mghC運(yùn)動員的重力做功為WGmghD運(yùn)動員自身做功W人mv2mghW阻解析：BD運(yùn)動員機(jī)械能的增加量等于mv2mgh，A錯(cuò)誤，B正確；運(yùn)動員的重力對運(yùn)動員做功為mgh，C錯(cuò)誤；由動能定理得：W人WGW阻W人mghW阻mv2，故W人mv2mghW阻，D正確11(08786492)滑板運(yùn)動是極限運(yùn)動的鼻祖，許多極限運(yùn)動項(xiàng)目均由滑板項(xiàng)目延伸而來如圖所示是滑板運(yùn)動的軌道，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)動員從A運(yùn)動到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB；(2)軌道CD段的動摩擦因數(shù)；(3)通過計(jì)算說明，第一次返回時(shí)，運(yùn)動員能否回到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解得：vB2v06 m/s.(2)從B點(diǎn)到E點(diǎn)，由動能定理可得：mghmgxCDmgH0mv由代入數(shù)據(jù)可得：0.125.(3)運(yùn)動員能到達(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)動能定理mghmghmg2xCD0mv解得h1.8 m<h2 m所以第一次返回時(shí)，運(yùn)動員不能回到B點(diǎn)設(shè)運(yùn)動員從B點(diǎn)運(yùn)動到停止，在CD段的總路程為x1，由動能定理可得：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，對國計(jì)民生已造成了嚴(yán)重的影響，汽車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后做直線運(yùn)動，先勻加速運(yùn)動20 s達(dá)到最高速度72 km/h，再勻速運(yùn)動80 s，接著勻減速運(yùn)動15 s到達(dá)乙站停住設(shè)列車在勻加速運(yùn)動階段牽引力為1106 N，勻速運(yùn)動階段牽引力的功率為6103 kW，忽略勻減速運(yùn)動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3106 克)解析：(1)設(shè)列車做勻加速直線運(yùn)動的時(shí)間為t1，距離為x1，勻速直線運(yùn)動的時(shí)間為t2，距離為x2，速度為v，勻減速直線運(yùn)動的時(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)列車在勻加速直線運(yùn)動階段的牽引力為F，所做的功為W1；在勻速直線運(yùn)動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 kg6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375