高考物理二、三輪復(fù)習(xí)總攻略-2專題5.2“動量與能量”（原卷版）

PAGE17第五部分創(chuàng)新應(yīng)用考法新情境試題集錦專題5.2“動量與能量”一．選擇題1.(2022·河北省縱向評價)在北京冬奧會中，中國健兒取得了出色的成績。某次訓(xùn)練中，運動員將質(zhì)量為19.1kg的冰壺甲以某一速度擲出，冰壺在向前運動過程中，碰到了對方的靜止冰壺乙，冰壺乙在運動0.2m后停下。已知比賽雙方所用冰壺完全相同，冰壺與冰面的動摩擦因數(shù)為0.01，當(dāng)?shù)刂亓铀俣燃s為10m/s2。假設(shè)兩冰壺的碰撞為一維碰撞，且不計碰撞的能量損失，則冰壺甲在碰前的速度約為()A．2.0m/s B．0.2m/sC．1.0m/s D．0.1m/s2.(2022·廣東佛山二模)如圖所示，機械臂主要結(jié)構(gòu)包括上臂、支柱和電機，上臂、支柱由同種材料制作。已知上臂長2m，重10kg，支柱高2.5m，重20kg，機械臂將15kg的A物體從如圖3所示位置緩慢提高2m，g＝10m/s2，則電機消耗電能約為()A．300J B．400JC．500J D．600J3.(2022·浙江百校模擬)潮汐能是海水周期性漲落運動中所具有的能量，是一種可再生能源?，F(xiàn)建立一個簡化模型，某發(fā)電站大壩內(nèi)儲水水庫的有效面積為S＝4×106m2，漲潮時，當(dāng)大壩外側(cè)海平面高度為h＝4m時(以海水流入前的水庫水面為參考系)，打開大壩下面通道的閘門海水流入，此過程中通道處的水輪機利用水流的動能發(fā)電，直至大壩內(nèi)外水面等高，關(guān)閉閘門。等到完全退潮后，開閘放水，再次發(fā)電，直至大壩內(nèi)外水面再次相同，關(guān)閉閘門，等待下一次漲潮發(fā)電(此時的水庫水面高度即為漲潮前的水庫水面高度)。由于海洋很大，大壩外的海平面高度在海水流入、流出水庫過程中幾乎不變，潮水一天漲落兩次，海水的勢能有25%轉(zhuǎn)化為電能，則這個發(fā)電站一天的發(fā)電量約為()A．4.0×1010J B．1.5×1010JC．3.0×1011J D．1.5×1011J4．(2022·內(nèi)蒙古包頭一模)大約在東漢時期，我國就發(fā)明了用來灌溉農(nóng)田的水車，它體現(xiàn)了中華民族輝煌的創(chuàng)造力。如圖，水車外形酷似古式車輪，輪幅直徑大的20m左右，小的也在10m左右，周邊裝有盛水的容器(一般用竹筒做成)，在流水的沖力作用下，水車勻速轉(zhuǎn)動將裝滿水的竹筒送到最高處，并將水全部倒入水槽中?，F(xiàn)有一架水車，周邊裝有60個均勻分布的竹筒，每個竹筒能裝m＝1kg的水，河水的流速為v＝0.5m/s，假設(shè)水車能獲得60%的流水速度勻速轉(zhuǎn)動，則可知水車的功率約為()A．10W B．30WC．60W D．100W5.(2022·嘉興基礎(chǔ)測試)打羽毛球時，當(dāng)對方擊來網(wǎng)前球時，用球拍輕輕一托，將球向上彈起，球一過網(wǎng)就很快朝下墜落，稱為放網(wǎng)。如圖所示是運動員放網(wǎng)成功的情境，空氣阻力不能忽略，則此羽毛球在放網(wǎng)過程中()A．上升階段加速度方向豎直向下B．墜落階段的運動軌跡是拋物線C．上升階段的機械能增加D．機械能一直減小6.[多選](2022·許昌月考)彈跳桿運動是一項廣受青少年喜愛的運動。彈跳桿的結(jié)構(gòu)如圖所示，彈簧的下端固定在跳桿的底部，上端與一個套在跳桿上的腳踏板底部相連接。質(zhì)量為M的小孩站在腳踏板上保持靜止時，彈簧的壓縮量為x0。設(shè)小孩和彈跳桿只在豎直方向上運動，跳桿的質(zhì)量為m，取重力加速度為g，空氣阻力、彈簧和腳踏板的質(zhì)量以及兩者之間的摩擦均忽略不計。某次彈跳中，彈簧從最大壓縮量3x0開始豎直向上彈起，不考慮小孩做功。下列說法正確的是()A．彈簧從壓縮量3x0到恢復(fù)原長過程中彈簧的彈力做的功為eq\f(9,2)(M＋m)gx0B．彈簧從壓縮量3x0到恢復(fù)原長過程中彈簧的彈力做的功為eq\f(9,2)Mgx0C．小孩在上升過程中能達到的最大速度為2eq\r(gx0)D．小孩在上升過程中能達到的最大速度為eq\r(5gx0)7.(2022·溫州九校聯(lián)考)利用太陽能發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電是我國近幾年重點發(fā)展的新型發(fā)電方式，人們利用太陽能發(fā)電系統(tǒng)進行發(fā)電，該系統(tǒng)由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池組組成。已知太陽與地球之間的平均距離約為1.5×1011m，太陽每秒輻射的能量約為3.86×1026J，現(xiàn)有一太陽能發(fā)電用戶在自家樓頂裝了面積為120m2的太陽能發(fā)電板，且太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率為5%，如果每天的平均日照時間為6h，以下說法正確的是()A．該用戶一天的太陽能發(fā)電約為5kW·hB．太陽每秒照到太陽能發(fā)電板上的能量約為136.6JC．發(fā)電一小時可供22W的燈泡正常工作約410hD．以上說法都不正確8.(2022·成都模擬)“雙搖跳繩”是指每次在雙腳跳起后，繩連續(xù)繞身體兩周的跳繩方法。在比賽中，高三某同學(xué)1min搖輕繩240圈，跳繩過程腳與地面接觸的時間約為總時間的eq\f(2,5)，則他在整個跳繩過程中克服重力做功的平均功率約為()A．15W B．60WC．120W D．300W9.(2022·浙江七彩陽光聯(lián)考)山東艦是中國首艘自主建造的國產(chǎn)航母，為了縮短飛機起飛前行駛的距離，通常用發(fā)射架將飛機彈出，使飛機獲得一定的初速度。如圖6所示，在靜止的山東艦上，某質(zhì)量為m的飛機通過發(fā)射架獲得的初速度為v0，之后在水平跑道上以恒定功率P沿直線加速，經(jīng)過時間t離開山東艦且恰好達到最大速度vm，設(shè)飛機在跑道上所受阻力的大小恒定。下列判斷正確的是()A．飛機在跑道上加速所受到的阻力f＝eq\f(P,v0)B．在整個過程中牽引力做功為eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)C．山東艦跑道的最短長度為eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2Pt－mveq\o\al(2,m)))vm,2P)D．山東艦跑道的最短長度為eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2Pt＋mveq\o\al(2,0)－mveq\o\al(2,m)))vm,2P)10.(2022·浙江名校聯(lián)盟聯(lián)考)固定滾輪訓(xùn)練是飛行員為提高空間定向能力而特有的一種訓(xùn)練手段。如圖所示，固定滾輪是轉(zhuǎn)軸固定可在豎直面內(nèi)繞軸自由轉(zhuǎn)動的輪子，訓(xùn)練時飛行員手腳支撐在輪子上做圓周運動。已知飛行員質(zhì)量為m，滾輪半徑為R，滾輪質(zhì)量可忽略，某次訓(xùn)練中飛行員雙臂間的夾角為120°，飛行員恰好能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運動，當(dāng)其頭部轉(zhuǎn)動到最低點時，踏板對腳無作用力，此時()A．飛行員腳的線速度大小為2eq\r(gR)B．飛行員重心的線速度大小為2eq\r(gR)C．每個手臂的支持力大小為5mgD．飛行員身體的最大向心加速度大小為5g11.據(jù)《科技日報》報道，上海中車公司生產(chǎn)的全球最大馬力無人遙控潛水器近日在上海下線。該潛水器自重5×103kg，主要用于深海搜尋和打撈等。若在某次作業(yè)中，潛水器帶著4×103kg的重物從3000m深的海底一起勻速上升到了海面，已知上升過程中潛水器的機械功率恒為180kW，水對潛水器(含重物)的浮力和阻力相互平衡(g取10m/s2)，則潛水器上升的時間為()A．0.5×103s B．1.0×103sC．1.5×103s D．2.0×103s12.(2022·衡水中學(xué)月考)如圖所示，在一次冰壺比賽中，冰壺(可看作質(zhì)點)被釋放后，在水平面上做勻減速直線運動，依次經(jīng)過a、b、c三點，到達c點時冰壺恰好停止。已知a、b間的距離是b、c間距離的3倍。不計空氣阻力，下列說法正確的是()A．冰壺通過ab段所用時間小于通過bc段所用時間B．冰壺在ab段所受摩擦力的沖量等于在bc段所受摩擦力的沖量C．冰壺在ab段的動量變化量大于在bc段的動量變化量D．冰壺在ab段的動能變化量等于在bc段的動能變化量13.(2022·山東聊城一中段考)如圖所示，水龍頭出水口的橫截面積為S，出水口到水平地面的距離為h，水離開出水口時的速度大小為v0。假設(shè)水在下落的過程中不散開，重力加速度大小為g，不計空氣阻力。則()A．水下落到地面前瞬間的速度大小為eq\r(2gh)B．水下落到地面前瞬間的速度大小為eq\r(veq\o\al(2,0)－2gh)C．水柱在接近地面時的橫截面積為eq\f(S\r(veq\o\al(2,0)－2gh),v0)D．水柱在接近地面時的橫截面積為eq\f(v0S,\r(veq\o\al(2,0)＋2gh))14.(2022·開封一模)在2019年女排世界杯中，中國女排一路過關(guān)斬將，獲得比賽冠軍。如圖所示，某次比賽中，來自河南的主攻手朱婷接隊友傳球時，在網(wǎng)前L＝3.6m處起跳，在離地面高H＝3.04m處將排球以v0的速度正對球網(wǎng)水平擊出，已知球網(wǎng)高h＝2.24m，重力加速度g取10m/s2(忽略空氣阻力)。則()A．若排球恰好過網(wǎng)，則v0＝5m/sB．若擊球的方向改變，球過網(wǎng)后可以豎直落地C．運動過程中，任意相等時間內(nèi)排球的動量變化量相等D．運動過程中，任意相等時間內(nèi)排球的動能變化量相等15.(2022·山東濟寧市高三期末)航天器離子發(fā)動機原理如圖所示，首先電子槍發(fā)射出的高速電子將中性推進劑離子化(即電離出正離子)，正離子被正、負極柵板間的電場加速后從噴口噴出，從而使航天器獲得推進或姿態(tài)調(diào)整的反沖動力．已知單個正離子的質(zhì)量為m，電荷量為q，正、負極柵板間加速電壓為U，從噴口噴出的正離子所形成的電流為I.忽略離子間的相互作用力，忽略離子噴射對航天器質(zhì)量的影響．該發(fā)動機產(chǎn)生的平均推力F的大小為()A．F＝Ieq\r(\f(2mU,q)) B．F＝Ieq\r(\f(mU,q))C．F＝Ieq\r(\f(mU,2q)) D．F＝2Ieq\r(\f(mU,q))16.2022年將在我國舉辦第24屆冬季奧林匹克運動會，短道速滑接力是其中一個比賽項目。如圖所示，在比賽過程中，“接捧”的運動員甲提前站在“交棒”的運動員乙前面，并且開始向前滑行，待乙追上甲時，乙猛推甲一把，使甲獲得更大的速度向前沖出。在乙推甲的過程中，忽略運動員與冰面間在水平方向上的相互作用，則甲、乙組成的系統(tǒng)()A．機械能守恒，水平方向動量守恒B．機械能不守恒，水平方向動量守恒C．機械能守恒，水平方向動量不守恒D．機械能不守恒，水平方向動量不守恒17.(多選)(2022·福建福州期末)福州某地鐵站的安檢設(shè)施如圖所示。該設(shè)施中的水平傳送帶以恒定速率v運動，乘客將質(zhì)量為m的物品靜止放在傳送帶上，加速后勻速通過安檢設(shè)施，對此過程下列說法正確的是()A．物品先受滑動摩擦力，后受靜摩擦力作用B．物品受到滑動摩擦力的方向與其運動方向相同C．物品由于摩擦產(chǎn)生的熱量為mv2D．傳送帶動力裝置為傳送該物品多消耗的能量為mv218．[多選](2022·萊州調(diào)研)我國自行研制的新一代輪式裝甲車已達到西方國家第三代戰(zhàn)車的水平，其將成為中國軍方快速部署輕型裝甲部隊的主力裝備。設(shè)該裝甲車的質(zhì)量為m，若在平直的公路上從靜止開始加速，則前進較短的距離s其速度便可達到最大值vmax。設(shè)在加速過程中發(fā)動機的功率恒為P，裝甲車所受阻力恒為f，當(dāng)速度為v(vmax>v)時，所受牽引力為F。以下說法正確的是()A．裝甲車速度為vmax時，牽引力做的功為FsB．裝甲車的最大速度vmax＝eq\f(P,f)C．裝甲車速度為v時，加速度a＝eq\f(F－f,m)D．裝甲車從靜止開始達到最大速度vmax所用時間t＝eq\f(2s,vmax)19.(多選)(2022·河北張家口市高三期末)河北省張家口市風(fēng)電裝機容量累計突破了千萬千瓦.草原天路景區(qū)風(fēng)力發(fā)電機如圖所示，風(fēng)力帶動葉片轉(zhuǎn)動，葉片再帶動轉(zhuǎn)子(磁極)轉(zhuǎn)動，使定子(線圈，不計電阻)中產(chǎn)生電流，實現(xiàn)風(fēng)能向電能的轉(zhuǎn)化.已知葉片長為l，風(fēng)速為v，空氣的密度為ρ，空氣遇到葉片旋轉(zhuǎn)形成的圓面后一半減速為零，一半原速率穿過，下列說法正確的是()A.一臺風(fēng)力發(fā)電機獲得風(fēng)能的功率為eq\f(1,2)πρl2v3B.一臺風(fēng)力發(fā)電機獲得風(fēng)能的功率為eq\f(1,4)πρl2v3C.空氣對一臺風(fēng)力發(fā)電機的平均作用力為eq\f(1,2)πρl2v2D.空氣對一臺風(fēng)力發(fā)電機的平均作用力為eq\f(1,4)πρl2v220.(2022·金麗衢十二校聯(lián)考)有人設(shè)想在進行宇宙探測時，給探測器安上反射率極高(可認為100%)的薄膜，并讓它正對太陽，用光壓為動力推動探測器加速。已知某探測器在軌道上運行，陽光恰好垂直照射在薄膜上，薄膜面積為S，每秒每平方米面積照射到的太陽光能為E，若探測器總質(zhì)量為M，光速為c，則探測器獲得的加速度大小的表達式是()A.eq\f(2ES,cM) B.eq\f(2ES,c2Mh)C.eq\f(ES,cM) D.eq\f(2ES,cMh)21．(2022·重慶南開中學(xué)質(zhì)檢)“水刀”應(yīng)用高壓水流切割技術(shù)，相比于激光切割有切割材料范圍廣，效率高，安全環(huán)保等優(yōu)勢。某型號“水刀”工作過程中，將水從細噴嘴高速噴出，直接打在被切割材料表面，從而產(chǎn)生極大壓強，實現(xiàn)切割。已知該“水刀”在任意相等時間t內(nèi)用水量都為m0，水的密度為ρ，假設(shè)高速水流垂直打在材料表面上后，立刻沿材料表面散開沒有反彈，當(dāng)水對材料垂直于表面方向的壓強為p時便可以將該材料切開。則該“水刀”細噴嘴的橫截面積至多為()A.eq\r(\f(meq\o\al(2,0),pρt2)) B.eq\r(\f(meq\o\al(2,0),pρt))C.eq\r(\f(pρt2,meq\o\al(2,0))) D.eq\r(\f(pρt,m0))22．(2022·山東泰安一模)冬奧會冰壺比賽中所用的冰壺除顏色外其他完全相同，如圖(a)某隊員將紅壺推出，之后與靜止在大本營中心的藍壺發(fā)生對心碰撞，碰撞時間極短，碰后運動員用冰壺刷摩擦藍壺前進方向的冰面，來減小阻力。碰撞前后兩壺運動的v－t圖線如圖(b)中實線所示。重力加速度g＝10m/s2。則運動員由于用冰壺刷摩擦冰面使冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)減少了()A．0.02 B．0.012C．0.008 D．0.00623.如圖是在玩“跳跳鼠”的兒童，該玩具彈簧上端連接腳踏板，下端連接跳桿，兒童在腳踏板上用力向下壓縮彈簧，然后彈簧將人向上彈起，最終彈簧將跳桿帶離地面。下列說法正確的是()A．從人被彈簧彈起到彈簧第一次恢復(fù)原長，人一直向上加速運動B．無論下壓彈簧的壓縮量多大，彈簧都能將跳桿帶離地面C．人用力向下壓縮彈簧至最低點的過程中，人和“跳跳鼠”組成的系統(tǒng)機械能增加D．人用力向下壓縮彈簧至最低點的過程中，人和“跳跳鼠”組成的系統(tǒng)機械能守恒24.如圖所示為風(fēng)力發(fā)電機，風(fēng)力帶動葉片轉(zhuǎn)動，葉片再帶動轉(zhuǎn)子(磁極)轉(zhuǎn)動，使定子(線圈，不計電阻)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，實現(xiàn)風(fēng)能向電能的轉(zhuǎn)化。若葉片長為l，設(shè)定的額定風(fēng)速為v，空氣的密度為ρ，額定風(fēng)速下發(fā)電機的輸出功率為P，則風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為()A.eq\f(2P,πρl2v3) B.eq\f(6P,πρl2v3)C.eq\f(4P,πρl2v3) D.eq\f(8P,πρl2v3)25.(2022·長沙月考)如圖所示，運動員在水上做飛行運動表演。他操控噴射式懸浮飛行器將水帶送上來的水反轉(zhuǎn)180°后豎直向下噴出，令自己懸停在空中。已知運動員與裝備的總質(zhì)量M為100kg，兩個圓管噴嘴的直徑均為10cm，已知重力加速度大小g＝10m/s2，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，則噴嘴處噴水的速度大約為()A．3.0m/s B．5.6m/sC．8.0m/s D．10.2m/s26．(2022·洛陽一模)高空拋物是一種不文明的行為，而且會帶來很大的社會危害。某小區(qū)樓下一位年輕媽媽被從三樓陽臺丟下的一節(jié)5號干電池擊中頭部，當(dāng)場受傷。若一節(jié)質(zhì)量為0.1kg的干電池從1.25m高處自由下落到水平地面上后又反彈到0.2m高度處，電池第一次接觸地面的時間為0.01s，第一次落地對地面的沖擊力跟電池重量的比值為k，重力加速度大小g＝10m/s2，不計空氣阻力，則()A．該電池的最大重力勢能為10JB．該電池的最大動能為100JC．k＝71D．電池在接觸地面過程中動量的變化量大小為0.3kg·m/s27.(2022·浙江6月選考)風(fēng)力發(fā)電已成為我國實現(xiàn)“雙碳”目標的重要途徑之一。如圖所示，風(fēng)力發(fā)電機是一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某風(fēng)力發(fā)電機在風(fēng)速為9m/s時，輸出電功率為405kW，風(fēng)速在5～10m/s范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)化效率可視為不變。該風(fēng)機葉片旋轉(zhuǎn)一周掃過的面積為A，空氣密度為ρ，風(fēng)場風(fēng)速為v，并保持風(fēng)正面吹向葉片。下列說法正確的是()A．該風(fēng)力發(fā)電機的輸出電功率與風(fēng)速成正比B．單位時間流過面積A的流動空氣動能為eq\f(1,2)ρAv2C．若每天平均有1.0×108kW的風(fēng)能資源，則每天發(fā)電量為2.4×109kW·hD．若風(fēng)場每年有5000h風(fēng)速在6～10m/s的風(fēng)能資源，則該發(fā)電機年發(fā)電量至少為6.0×105kW·h二．非選擇題28.香港迪士尼游樂園入口旁有一噴泉，在水泵作用下鯨魚模型背部會噴出豎直向上的水柱，將站在沖浪板上的米老鼠模型托起，使其穩(wěn)定地懸停在空中，伴隨著音樂旋律，米老鼠模型能夠上下運動，引人駐足，如圖所示。這一景觀可做如下簡化，水柱以一定的速度從噴口豎直向上噴出，流量為Q(流量定義：在單位時間內(nèi)向上通過水柱橫截面的水的體積)，設(shè)同一高度水柱橫截面上各處水的速率都相同，沖浪板底部為平板且其面積大于水柱的橫截面積，保證所有水都能噴到?jīng)_浪板的底部。沖擊沖浪板前水柱在水平方向的速度可忽略不計，沖擊沖浪板后，水在豎直方向的速度立即變?yōu)榱?，在水平方向朝四周均勻散開，沖浪板靜止在水柱上。已知米老鼠模型和沖浪板的總質(zhì)量為M，水的密度為ρ，重力加速度大小為g，空氣阻力及水的粘滯阻力均可忽略不計。(1)求噴泉單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；(2)由于水柱頂部的水與沖浪板相互作用的時間很短，因此在分析水對沖浪板的作用力時可忽略這部分水所受的重力。試計算米老鼠模型在空中懸停時，水到達沖浪板底部的速度大??；(3)要使米老鼠模型在空中懸停的高度發(fā)生變化，需調(diào)整水泵對水做功的功率。水泵對水做功的功率定義為單位時間內(nèi)從噴口噴出的水的動能。請根據(jù)第(2)問中的計算結(jié)果，推導(dǎo)沖浪板底部距離噴口的高度h與水泵對水做功的功率P0之間的關(guān)系式?！舅季S建?！棵桌鲜竽Ｐ褪乔嗌倌晗猜剺芬姷?，噴泉不但可以觀賞，還可以凈化空氣，此題以迪士尼游樂園噴泉為切入點，考查微元法、平衡條件、動量定理、機械能守恒定律、功率等知識。(1)米老鼠模型和沖浪板在空中懸停，水對板的沖力與總重力Mg是一對平衡力。(2)對水應(yīng)用動量定理時，取小段時間Δt，且不計其重力的沖量。(3)水從噴口噴出后豎直上升階段只有重力作用，機械能守恒。29．在一次消防演練中，演習(xí)者被困在公寓的第24層樓的房間內(nèi)，通過救生緩降器進行自救，開始下滑的位置離地面72m，要求他在離地面高6.1m下以1m/s的速度勻速著地。演習(xí)者調(diào)節(jié)調(diào)速器先加速下滑一段時間后再減速下滑，剛好按要求到達地面。已知演習(xí)者的質(zhì)量為60kg，加速時加速度最大可達到6m/s2，減速時加速度最大允許值為5m/s2，g＝10m/s2。要求演習(xí)者以最短時間到達地面，忽略空氣阻力。求：(1)演習(xí)者加速下滑過程中的位移；(2)整個過程中，演習(xí)者克服緩降器的拉力所做的功。30.如圖是游樂場的一項娛樂設(shè)備。一環(huán)形座艙套裝在豎直柱子上，由升降機送上幾十米的高處，然后讓座艙自由落下，落到一定位置時，制動系統(tǒng)啟動，到地面時剛好停下。已知座艙開始下落的高度為H＝75m，當(dāng)落到離地面h＝30m的位置時開始制動，座艙均勻減速。在一次娛樂中，某同學(xué)把質(zhì)量m＝6kg的書包放在自己的腿上。g取10m/s2。不計座艙與柱子間的摩擦力及空氣阻力。(1)求座艙制動過程中書包對該同學(xué)腿部的壓力多大。(2)若環(huán)形座艙與同學(xué)們的總質(zhì)量M＝4×103kg，求制動過程中機器輸出的平均功率?！舅季S建?！勘绢}以游樂場的一種大型娛樂設(shè)備為切入點，考查勻變速直線運動規(guī)律、牛頓運動定律、功能關(guān)系等知識。(1)環(huán)形座艙先做自由落體運動，后勻減速制動，直到地面停止運動。(2)制動減速階段，制動力做負功，平均功率eq\x\to(P)＝eq\f(W,t)，其中t為減速的時間。31．(2022·青島質(zhì)檢)游樂場投擲游戲的簡化裝置如圖所示，質(zhì)量為2kg的球a放在高度h＝1.8m的平臺上，長木板c放在水平地面上，帶凹槽的容器b放在c的最左端。a、b可視為質(zhì)點，b、c質(zhì)量均為1kg，b、c間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.4，c與地面間的動摩擦因數(shù)μ2＝0.6。在某次投擲中，球a以v0＝6m/s的速度水平拋出，同時給木板c施加一水平向左、大小為24N的恒力，使球a恰好落入b的凹槽內(nèi)并瞬間與b合為一體。取g＝10m/s2，求：(1)球a拋出時，凹槽b與球a之間的水平距離x0；(2)a、b合為一體時的速度大??；(3)要使a、b不脫離木板c，木板長度L的最小值。32二十一世紀，能源問題是全球關(guān)注的焦點問題。新能源電動汽車在近幾年發(fā)展迅速。下表給出的是某款電動汽車的相關(guān)參數(shù)：參數(shù)指標整車質(zhì)量0～100km/h加速時間最大速度電池容量制動距離(100km/h～0)數(shù)值2000kg4.4s250km/h90kW·h40m請從上面的表格中選擇相關(guān)數(shù)據(jù)，重力加速度g取10m/s2，完成下列問題：(1)求汽車在從速度為100km/h到完全停止的制動過程(可視為勻變速運動過程)中的加速度大小(計算過程中100km/h近似為30m/s)；(2)若已知電動汽車電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為η＝80%，整車在行駛過程中的阻力約為車重的0.05倍，試估算此電動汽車以20m/s的速度勻速行駛時的續(xù)航里程(能夠行駛的最大里程)，并根據(jù)你的計算，提出提高電動汽車續(xù)航里程的合理化建議(至少兩條)；(3)若此電動汽車的速度從5m/s提升到20m/s需要25s，此過程中電動汽車獲得的動力功率隨時間變化的關(guān)系如圖所示，整車在行駛過程中的阻力仍約為車重的0.05倍，求此加速過程中汽車行駛的路程。33．(2022·山西呂梁階段測試)在中華人民共和國成立70周年國慶閱兵儀式上，我國展示了明星武器——殲-20戰(zhàn)斗機，殲-20戰(zhàn)斗機是我國空軍目前裝備的最先進的戰(zhàn)斗機，也是性能達到世界領(lǐng)先水平的戰(zhàn)斗機。如圖所示，假定殲-20戰(zhàn)斗機的起飛跑道由水平部分和傾斜部分組成，戰(zhàn)斗機從水平部分由靜止開始啟動。水平部分長為8L，傾斜部分長為L，高度差為0.1L。殲-20戰(zhàn)斗機的質(zhì)量為m，發(fā)動機的推力大小始終等于其重力的大小，且方向與速度方向相同，在整個運動的過程中受到的其他阻力恒為其重力的0.1倍。殲-20戰(zhàn)斗機可看成質(zhì)點，重力加速度為g。(1)求殲-20戰(zhàn)斗機到達傾斜跑道末端時的速度大小。