2022年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第5章 第4講 功能關(guān)系 能量守恒定律練習(xí)

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1、2022年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第5章 第4講 功能關(guān)系 能量守恒定律練習(xí) 選擇題(每題5分,共25分) 1.(xx浙江溫州十校月考,8)如圖所示,在輕彈簧的下端懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球A,若將小球A從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放,小球A能夠下降的最大高度為h,若將小球A換為質(zhì)量為3m的小球B,仍從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,則小球B下降h時(shí)的速度為(　　) A. B. C. D. 2.(模擬改編題)北京時(shí)間2013年6月26日8時(shí)7分,搭乘3名中國(guó)航天員的“神舟十號(hào)”載人飛船返回艙,在位于內(nèi)蒙古中部草原上的“神十”任務(wù)主著陸場(chǎng)預(yù)定區(qū)域順利著陸。如圖是“神舟十號(hào)”航天飛船

2、返回艙返回地面的示意圖,假定其過(guò)程可簡(jiǎn)化為:打開(kāi)降落傘一段時(shí)間后,整個(gè)裝置勻速下降,為確保安全著陸,需點(diǎn)燃返回艙的緩沖火箭,在火箭噴氣過(guò)程中返回艙做減速直線運(yùn)動(dòng),則(　　) A.返回艙在噴氣過(guò)程中機(jī)械能減少 B.返回艙在噴氣過(guò)程中減速的原因是空氣阻力 C.返回艙在噴氣過(guò)程中所受合外力可能做正功 D.返回艙在噴氣過(guò)程中處于失重狀態(tài) 3.(xx浙江重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考,10)如圖所示為跳傘愛(ài)好者從高樓跳傘表演的情形,他們從345 m的高處跳下,在距地面150 m高處打開(kāi)傘包。假設(shè)打開(kāi)傘包前后兩段時(shí)間都可看做勻變速直線運(yùn)動(dòng),且整個(gè)過(guò)程始末速度均為零。一個(gè)質(zhì)量為60 kg的跳傘愛(ài)好者,若在30

3、s內(nèi)完成此跳傘表演(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10 m/s2),則跳傘愛(ài)好者在跳傘的整個(gè)過(guò)程中(　　) A.機(jī)械能先不變后減小 B.機(jī)械能一直變小 C.克服阻力做功207 kJ D.最大速度為23 m/s 4.(xx浙江溫州八校一聯(lián),12)如圖所示,楔形木塊abc固定在水平面上,粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同,頂角b處安裝一定滑輪。質(zhì)量分別為M、m(M>m)的滑塊,通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)定滑輪連接,輕繩與斜面平行。兩滑塊由靜止釋放后,沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)。若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦,在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中(　　) A.兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 B.重力對(duì)M做的功等于

4、M動(dòng)能的增加 C.輕繩對(duì)m做的功等于m機(jī)械能的增加 D.兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M克服摩擦力做的功 5.(xx浙江湖州八校二聯(lián),8)如圖所示,物體A、B通過(guò)細(xì)繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè),物體A、B的質(zhì)量分別為2m、m,開(kāi)始時(shí)細(xì)繩伸直,用手托著物體A使彈簧處于原長(zhǎng)且A與地面的距離為h,物體B靜止在地面上。放手后物體A下落,與地面即將接觸時(shí)速度為v,此時(shí)物體B仍靜止于地面但對(duì)地面恰好無(wú)壓力,則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.物體A下落過(guò)程中的任意時(shí)刻,加速度不會(huì)為零 B.此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能等于mgh+mv2 C.此時(shí)物體B處于超重狀態(tài) D.此過(guò)程中物體A的機(jī)械能變化量為m

5、gh-mv2 B組　xx模擬·提升題組 時(shí)間:30分鐘　　分值:40分 一、選擇題(5分) 1.(xx浙江六校聯(lián)考,18)某家用桶裝純凈水手壓式飲水器如圖所示,在手連續(xù)穩(wěn)定的按壓下,出水速度為v,供水系統(tǒng)的效率為η,現(xiàn)測(cè)量出桶底到出水管之間的高度差H,出水口傾斜,其離出水管的高度差可忽略,出水口的橫截面積為S,水的密度為ρ,重力加速度為g,則下列說(shuō)法正確的是(　　) A.出水口單位時(shí)間內(nèi)的出水體積Q=vS B.出水口所出水落地時(shí)的速度為 C.出水后,手連續(xù)穩(wěn)定按壓的功率為 + D.手按壓輸入的功率等于單位時(shí)間內(nèi)所出水的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和 二、非選擇題(2題17分,

6、3題18分,共35分) 2.(xx浙江學(xué)易大聯(lián)考期中,19)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)為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

7、達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB; (2)滑塊與軌道CD段間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ; (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)速度的大小;如不能,則最后停在何處? 3.(xx浙江富陽(yáng)中學(xué)三模,24)某山谷建有小水電站并被開(kāi)發(fā)成了旅游景點(diǎn),如圖。谷中山澗可以看成一個(gè)傾角θ=11.5°的斜面,山頂、山腳各建有一水庫(kù)A、B,在B水庫(kù)上方B、C間還建有一小型水電站和一水泵房,電站入口處為C,出口處與B水庫(kù)水面相平,A、C間沿山澗鋪設(shè)有水管。平時(shí)水量大,除維持山澗中(水管外)的水流外,還可用水管中流動(dòng)的水來(lái)發(fā)電。發(fā)電時(shí)水由A水庫(kù)沿水管從C處進(jìn)入電站,經(jīng)過(guò)發(fā)電機(jī)

8、從出口處流入B水庫(kù)。旱季無(wú)自然水源,電站停止發(fā)電,另外,由于景觀需要,還要把B水庫(kù)的水抽到A水庫(kù),然后沿山澗自由流動(dòng)回到B水庫(kù)。 已知:A、C和C、B間的落差分別為h1=150 m,h2=3.2 m,電站入口處水的流量Q1=0.05 m3/s,水速v1=30 m/s,發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)輸出的電功率P=18 kW,發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率為η1=75%;旱季不發(fā)電但因景觀需要山澗中(水管外)仍需維持每天10小時(shí)、流量Q2=0.01 m3/s的水流,抽水機(jī)的機(jī)械效率為η2=80%。發(fā)電時(shí)和抽水時(shí)水在水管中受到的阻力與其本身重力的比值k相同,水的密度ρ=1×103 kg/m3,重力加速度g=10 m/s

9、2,sin 11.5°=0.2。求: (1)比值k的大小; (2)發(fā)電時(shí)電站出口處水的流速大小v2; (3)估算旱季抽水每天的耗電量(度)。 A組　xx模擬·基礎(chǔ)題組 選擇題 1.A　小球A下降h過(guò)程,設(shè)彈簧的彈力做功為W,根據(jù)動(dòng)能定理,有:mgh-W=0,小球B下降h過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理,有3mgh-W=·3mv2-0,聯(lián)立解得,v=,故選A。 2.A　火箭噴氣過(guò)程中返回艙做減速直線運(yùn)動(dòng),加速度方向向上,返回艙處于超重狀態(tài),動(dòng)能減少,返回艙所受合外力做負(fù)功,高度降低,勢(shì)

10、能減少,所以機(jī)械能減少,A正確,C、D錯(cuò)誤;返回艙在噴氣過(guò)程中減速的主要原因是緩沖火箭向下噴氣而獲得向上的反沖力,不是空氣阻力,所以B錯(cuò)誤。 3.BCD　跳傘愛(ài)好者在整個(gè)過(guò)程中的平均速度為== m/s=11.5 m/s,則在距地面150 m高處打開(kāi)傘包時(shí)的瞬時(shí)速度為v=2=23 m/s,此速度為跳傘愛(ài)好者下落過(guò)程中的最大速度,D正確。跳傘愛(ài)好者在打開(kāi)傘包以前的加速度為a== m/s2=1.36 m/s2,所以跳傘愛(ài)好者下落過(guò)程中一直受到阻力作用,機(jī)械能一直變小,A錯(cuò)誤,B正確;克服阻力做功為W=mgH=60×10×345 J=207 kJ,選項(xiàng)C正確。 4.CD　因?yàn)镸克服摩擦力做功,所以

11、系統(tǒng)機(jī)械能不守恒,A錯(cuò)誤。由功能關(guān)系知系統(tǒng)減少的機(jī)械能等于M克服摩擦力做的功,D正確。對(duì)M,除重力外還有摩擦力和輕繩拉力對(duì)其做功,由動(dòng)能定理知B錯(cuò)誤。對(duì)m,有拉力和重力對(duì)其做功,由功能關(guān)系知C正確。 5.A　因?yàn)楫?dāng)A即將落地時(shí)物體B仍靜止于地面但對(duì)地面恰好無(wú)壓力,故物體A下落過(guò)程中彈簧的彈力始終不大于mg,根據(jù)2mg-F彈=2ma,可知物體A下落過(guò)程中的任意時(shí)刻,加速度不會(huì)為零,A正確;A落地時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能等于2mgh-×2mv2,B錯(cuò)誤;因?yàn)榇藭r(shí)物體B對(duì)地面恰好無(wú)壓力,拉力等于重力,因此物體B處于平衡狀態(tài),C錯(cuò)誤;此過(guò)程中物體A的機(jī)械能變化量為2mgh-×2mv2,D錯(cuò)誤。 B組　xx

12、模擬·提升題組 一、選擇題 1.AC　Q===vS,A對(duì);根據(jù)機(jī)械能守恒m=mgH+mv2,B錯(cuò);根據(jù)能量守恒在t時(shí)間內(nèi)有ηPt=mv2+mgH=ρSvt·v2+ρSvtgH,C對(duì),D錯(cuò)。 二、非選擇題 2.答案　(1)6 m/s　(2)0.125　(3)見(jiàn)解析 解析　(1)根據(jù)題述,運(yùn)動(dòng)員到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度方向垂直于直線OB,可知: vB==6 m/s (2)由B點(diǎn)到E點(diǎn),由動(dòng)能定理可知: mgh-μmgsCD-mgH=0-m 代入數(shù)據(jù)可得:μ=0.125 (3)設(shè)運(yùn)動(dòng)員第一次返回能到達(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)能定理得 mg(h-h')

13、-μmg·2sCD=0-m 解得h'=1.8 m