高三人教版物理一輪復習練習微專題7功能關(guān)系在解決實際問題中的應用

微專題七[A級—基礎(chǔ)練]1．(08786483)一蹦極運動員身系彈性蹦極繩從水平面上方的高臺下落，到最低點時距水面還有數(shù)米距離．假定空氣阻力可忽略，運動員可視為質(zhì)點，下列說法正確的是()A．蹦極繩張緊后的下落過程中，運動員的加速度先增大后減小B．運動員從下落到到達最低點前，速度先增大后減小C．蹦極過程中，運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機械能不守恒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[未達到最大速度前，mg－FT＝ma，達到最大速度后FT－mg＝ma，可知隨FT增大，a先減小后增大，A錯誤；運動員先加速后減速，B正確；整個過程中運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機械能守恒，C錯誤；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錯誤．]2．(08786484)在兒童樂園的蹦床項目中，小孩在兩根彈性繩和蹦床的協(xié)助下實現(xiàn)上下彈跳．如圖所示，某次蹦床活動中小孩靜止時處于O點，當其彈跳到最高點A后下落可將蹦床壓到最低點B，小孩可看成質(zhì)點，不計空氣阻力．下列說法正確的是()A．從A運動到O，小孩重力勢能減少量大于動能增加量B．從O運動到B，小孩動能減少量等于蹦床彈性勢能增加量C．從A運動到B，小孩機械能減少量小于蹦床彈性勢能增加量D．若從B返回到A，小孩機械能增加量等于蹦床彈性勢能減少量解析：A[從A運動到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A正確；從O運動到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B錯誤；從A運動到B，小孩機械能減少量大于蹦床彈性勢能增加量，選項C錯誤；若從B返回到A，小孩機械能增加量等于蹦床和彈性繩彈性勢能減少量之和，選項D錯誤．]3．(08786485)一升降機在箱底裝有若干彈簧．如圖所示，設(shè)在某次事故中，升降機吊索在空中斷裂，忽略摩擦阻力，則升降機在從彈簧下端觸地后直到最低點的一段運動過程中()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．箱的機械能不斷減小D．箱的機械能保持不變解析：C[箱先向下做加速運動，后向下做減速運動，先失重，后超重，選項A錯誤；重力不變，重力的功率P＝mgv，先增大后減小，選項B錯誤；彈簧的彈力對箱做負功，箱的機械能不斷減小，選項C正確，選項D錯誤．]4．懸崖跳水是一項極具挑戰(zhàn)性的極限運動，需要運動員具有非凡的膽量和過硬的技術(shù)．跳水運動員進入水中后受到水的阻力而做減速運動，設(shè)質(zhì)量為m的運動員剛?cè)胨畷r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?shù)氐闹亓铀俣?()A．他的動能減少了(F＋mg)hB．他的重力勢能減少了mgh－eq\f(1,2)mv2C．他的機械能減少了FhD．他的機械能減少了mgh解析：C[合力做的功等于動能的變化，合力做的功為(F－mg)h，A錯誤；重力做的功等于重力勢能的變化，故重力勢能減小了mgh，B錯誤；重力以外的力做的功等于機械能的變化，故機械能減少了Fh，C正確，D錯誤．]5．(08786486)如圖所示，美國空軍X-37B無人航天飛機于2010年4月首飛，在X-37B由較低軌道飛到較高軌道的過程中()A．X-37B中燃料的化學能轉(zhuǎn)化為X-37B的機械能B．X-37B的機械能要減少C．自然界中的總能量要變大D．如果X-37B在較高軌道繞地球做圓周運動，則在此軌道上其機械能逐漸變小解析：A[在X-37B由較低軌道飛到較高軌道的過程中，必須啟動助推器，對X-37B做正功，X-37B的機械能增大，A正確，B錯誤．根據(jù)能量守恒定律，C錯誤．X-37B在確定軌道上繞地球做圓周運動，其動能和重力勢能都不會發(fā)生變化，所以機械能不變，D錯誤．]6．(08786487)(2018·河北正定中學月考)如圖是建筑工地上常用的一種“深穴打夯機”示意圖，電動機帶動兩個滾輪勻速轉(zhuǎn)動將夯桿從深坑提上來，當夯桿底端剛到達坑口時，兩個滾輪彼此分開，將夯桿釋放，夯桿在自身重力作用下，落回深坑，夯實坑底．然后兩個滾輪再將夯桿壓緊，夯桿被提上來，如此周而復始(夯桿被滾輪提升過程中，經(jīng)歷勻加速和勻速運動過程)．已知兩個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eq\f(1,2)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錯誤．增加滾輪勻速轉(zhuǎn)動的角速度時，夯桿獲得的最大速度增大，可減小提桿的時間；增加滾輪對桿的正壓力，夯桿受到滑動摩擦力增大，勻加速運動的加速度增大，可減小提桿的時間，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錯誤．設(shè)勻加速直線運動過程，夯桿受到的滑動摩擦力大小為f，加速度為a，質(zhì)量為m，勻加速運動的時間為t，則相對位移大小為Δs＝vt－eq\f(v2,2a)，t＝eq\f(v,a)，得到Δs＝eq\f(v2,2a)，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＝eq\f(mgv2,2a)＋eq\f(1,2)mv2>eq\f(1,2)mv2，故D錯誤．]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，高壓燃氣對禮花彈做功W3，則禮花彈在炮筒內(nèi)運動的過程中(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W3＋W2＋W1B．禮花彈的動能變化量為W3－W2－W1C．禮花彈的機械能變化量為W3－W2D．禮花彈的機械能變化量為W3－W2－W1解析：BC[動能變化量等于各力做功的代數(shù)和，阻力、重力都做負功，故W3－W1－W2＝ΔEk，所以B對，A錯．重力以外其他力做功的和為W3－W2，即等于機械能增加量，所以C對，D錯．]8．(08786489)(多選)(2016·廣東六校聯(lián)考)升降機底板上放一質(zhì)量為100kg的物體，物體隨升降機由靜止開始豎直向上移動5m時速度達到4m/s，則此過程中(取A．升降機對物體做功5800JB．合外力對物體做功5800JC．物體的重力勢能增加了5000JD．物體的機械能增加了5000J解析：AC[升降機對物體所做的功W＝mgh＋eq\f(1,2)mv2＝5800J，A正確；合外力做功W合＝eq\f(1,2)mv2＝800J，B錯；重力勢能增加Ep＝mgh＝5000J，C正確；物體機械能增加E＝mgh＋eq\f(1,2)mv2＝5800J，D錯．][B級—能力練]9．(08786490)(多選)在第十三屆天津全運會女子單人10米臺中，北京水立方選手張家齊獲得冠軍．如圖所示，跳水運動員最后踏板的過程可以簡化為下述模型：運動員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板(A位置)上，隨跳板一同向下運動到最低點(B位置)，對于運動員從開始與跳板接觸到運動至最低點的過程中，下列說法正確的是()A．運動員到達最低點時，其所受外力的合力為零B．在這個過程中，運動員的動能一直在減小C．在這個過程中，跳板的彈性勢能一直在增加D．在這個過程中，運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)，故跳水運動員到達A位置時對跳板的作用力為零，其平衡位置應該在A位置、B位置之間，故運動員從A位置向B位置運動的過程中，動能先增大后減小，所以A、B錯誤；運動員由A位置運動到B位置的過程中，跳板的彈力始終做負功，故其彈性勢能一直增加，C正確；由于跳水運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月在里約奧運會上，牙買加選手博爾特打破奧運會100m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，在向前加速的同時提升身體重心．如圖所示，假設(shè)他的質(zhì)量為m，在起跑時前進的距離x內(nèi)，重心升高量為h，獲得的速度為v，阻力做功為W阻，A．運動員的機械能增加了eq\f(1,2)mv2B．運動員的機械能增加了eq\f(1,2)mv2＋mghC．運動員的重力做功為WG＝mghD．運動員自身做功W人＝eq\f(1,2)mv2＋mgh－W阻解析：BD[運動員機械能的增加量等于eq\f(1,2)mv2＋mgh，A錯誤，B正確；運動員的重力對運動員做功為－mgh，C錯誤；由動能定理得：W人＋WG＋W阻＝W人－mgh＋W阻＝eq\f(1,2)mv2，故W人＝eq\f(1,2)mv2＋mgh－W阻，D正確．]11．(08786492)滑板運動是極限運動的鼻祖，許多極限運動項目均由滑板項目延伸而來．如圖所示是滑板運動的軌道，BC和DE是兩段光滑圓弧形軌道，BC段的圓心為O點，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8m．一運動員從軌道上的A點以3m/s的速度水平滑出，在B點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E點時速度減為零，然后返回．已知運動員和滑板的總質(zhì)量為60kg，B、E兩點與水平面CD的豎直高度分別為h和H，且h＝2m，H＝2.8(1)運動員從A運動到達B點時的速度大小vB；(2)軌道CD段的動摩擦因數(shù)μ；(3)通過計算說明，第一次返回時，運動員能否回到B點？如能，請求出回到B點時的速度大??；如不能，則最后停在何處？解析：(1)由題意可知：vB＝eq\f(v0,cos60°)①解得：vB＝2v0＝6(2)從B點到E點，由動能定理可得：mgh－μmgxCD－mgH＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)②由①②代入數(shù)據(jù)可得：μ＝0.125.(3)運動員能到達左側(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mgh－mgh′－μmg·2xCD＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)解得h′＝1.8m<h所以第一次返回時，運動員不能回到B點．設(shè)運動員從B點運動到停止，在CD段的總路程為x1，由動能定理可得：mgh－μmgx1＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)解得x1＝30.4因為x1＝3xCD＋6.4m，經(jīng)分析可知運動員最后停在D點左側(cè)6.4m處(或C答案：(1)6m/s(2)0.125(3)不能最后停在D點左側(cè)6.4m處(或C12．(08786493)嚴重的霧霾天氣，對國計民生已造成了嚴重的影響，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．地鐵列車可實現(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動，先勻加速運動20s達到最高速度72km/h，再勻速運動80s，接著勻減速運動15s到達乙站停?。O(shè)列車在勻加速運動階段牽引力為1×106N，勻速運動階段牽引力的功率為6×103kW，(1)求甲站到乙站的距離；(2)如果燃油公交車運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3×10－6解析：(1)設(shè)列車做勻加速直線運動的時間為t1，距離為x1，勻速直線運動的時間為t2，距離為x2，速度為v，勻減速直線運動的時間為t3，距離為x3，甲