高考物理二輪復習專項訓練模型23 流體的管狀模型和柔軟繩模型（原卷版）

模型23流體的管狀模型和柔軟繩模型1．（2017全國III卷·16）如圖，一質(zhì)量為m、長度為l的均勻柔軟細繩PQ豎直懸掛。用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點，M點與繩的上端P相距SKIPIF1<0。重力加速度大小為SKIPIF1<0。在此過程中，外力做的功為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0最新模擬題1.（2023湖北名校壓軸質(zhì)檢）如圖所示，柔軟的繩索放置在粗糙水平桌面上，a、c為繩索端點，b為繩索中點，且恰好處于桌面邊緣。開始時繩索在外力的作用下處于平衡狀態(tài)，由靜止釋放繩索后，繩索開始滑動，直至離開桌面，此過程中c點未落至地面。已知質(zhì)量分布均勻的繩索總質(zhì)量為m,，總長度為L，繩索和桌面間的動摩擦因數(shù)為μ。下列分析正確的是A.繩索離開桌面前的過程中重力勢能減少了SKIPIF1<0mgLB.繩索離開桌面時的動能為SKIPIF1<0mgL-SKIPIF1<0μmgLC.繩索離開在桌面前的過程中，ab段的動能增加得越來越快D.繩索離開在桌面前的過程中，bc段的機械能減小得越來越慢2.A、B是天花板上兩點，一根長為l的輕繩穿過帶有光滑孔的球，兩端分別系在A、B點，如圖甲所示；現(xiàn)將長度也為l的均勻鐵鏈懸掛于A、B點，如圖乙所示。球和鐵鏈的質(zhì)量相等，均處于平衡狀態(tài)，A點對輕繩和鐵鏈的拉力分別是F1和F2，球的重心和鐵鏈的重心到天花板的距離分別是h1和h2，則()A．F1<F2，h1<h2B．F1>F2，h1<h2C．F1>F2，h1>h2D．F1＝F2，h1>h2C3.(2023年浙江七彩陽光名校聯(lián)考)某景區(qū)景點噴泉噴出的水柱高約SKIPIF1<0，如圖所示，小明了解到噴泉專用泵額定電壓為SKIPIF1<0，正常工作時輸入電流為SKIPIF1<0，泵輸出的機械功率占輸入功率的75％，則此噴泉（）A.出水流量約為SKIPIF1<0B.電機繞組的電阻是SKIPIF1<0C.任意時刻空中水的質(zhì)量約為SKIPIF1<0D.噴管的橫截面積約為SKIPIF1<04.（2023湖北武漢4月調(diào)研）“奮進號”潮流能發(fā)電機組是世界上單臺容量最大的潮流能發(fā)電機組，它的吊裝如圖所示，其核心部件是“水下大風車”，它的葉片轉(zhuǎn)動時可形成半徑為SKIPIF1<0的圓面。某次漲潮期間，該區(qū)域海水的潮流速度是SKIPIF1<0，流向恰好跟葉片轉(zhuǎn)動的圓面垂直，已知海水密度為SKIPIF1<0，假設這臺水輪機能將此圓面內(nèi)20%的潮流能轉(zhuǎn)化為電能，則這臺潮流能發(fā)電機發(fā)電的功率約為（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<05.（2023浙江杭州學軍中學質(zhì)檢）如圖所示，風力渦輪機可將風的動能轉(zhuǎn)化為電能，其轉(zhuǎn)化效率為40%，已知風力渦輪機葉片的長度為4m，每立方米空氣質(zhì)量為1.2kg，風速為10m/s，且風速方向與葉片垂直，則下列說法正確的是（）A.每秒流經(jīng)渦輪機空氣的體積約為SKIPIF1<0B.每秒流經(jīng)渦輪機空氣的動能約為3kJC.風力渦輪機產(chǎn)生的電功率約為12kWD.若風速變?yōu)樵瓉?倍，則電功率將變?yōu)樵瓉?倍6.如圖所示，某風力發(fā)電機葉片轉(zhuǎn)動可形成橫截面積為S的圓面，某段時間風速為v，并保持風正面吹向葉片。若空氣密度為SKIPIF1<0，風的動能轉(zhuǎn)化為電能的效率為η，則（）A.單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)化的電能為SKIPIF1<0 B.單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)化的電能為SKIPIF1<0C.轉(zhuǎn)化為電能的功率為SKIPIF1<0 D.轉(zhuǎn)化為電能的功率為SKIPIF1<07.（2023湖南名校期中）某地有一風力發(fā)電機，它的葉片轉(zhuǎn)動時可形成半徑為SKIPIF1<0的圓面。某時間內(nèi)該地區(qū)的風速SKIPIF1<0，風向恰好跟葉片轉(zhuǎn)動形成的圓面垂直，已知空氣的密度SKIPIF1<0，若該風力發(fā)電機能將此圓內(nèi)10%的空氣動能轉(zhuǎn)化為電能。（SKIPIF1<0）求：（1）單位時間內(nèi)沖擊風力發(fā)電機葉片圓面的氣流的體積SKIPIF1<0；（2）單位時間內(nèi)沖擊風力發(fā)電機葉片圓面的氣流的動能SKIPIF1<0；（3）此風力發(fā)電機發(fā)電的功率SKIPIF1<0。8.（2023湖北名校高一質(zhì)檢）如圖所示，一條質(zhì)量為1kg的均勻柔軟繩索置于光滑水平桌面上，開始有一小段垂在桌邊，使它從靜止開始運動。重力加速度SKIPIF1<0，在運動過程中，繩的轉(zhuǎn)折處O點的最大張力是（）A.2.5N B.5N C.10N D.7.5N9.(2023江蘇常州期中)如圖所示，一個質(zhì)量為m，均勻的細鏈條長為L，置于光滑水平桌面上，用手按住一端，使SKIPIF1<0長部分垂在桌面下，（桌面高度大于鏈條長度），則鏈條上端剛離開桌面時的動能為（）A.0 B.SKIPIF1<0mgL C.SKIPIF1<0mgL D.SKIPIF1<0mgL10.（2023洛陽聯(lián)考）如圖所示,水平面O點左側(cè)光滑,O點右側(cè)粗糙且足夠長,有10個完全相同且質(zhì)量均為m的小滑塊(可視為質(zhì)點)用輕細桿相連,相鄰小滑塊間的距離為L,滑塊1恰好位于O點,滑塊2,3……依次沿直線水平向左排開,現(xiàn)將水平恒力F作用于滑塊1,經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn),在第3個小滑塊進入粗糙地帶后到第4個小滑塊進入粗糙地帶前這一過程中,小滑塊做勻速直線運動,已知重力加速度為g,則下列說法正確的是()A.粗糙地帶與滑塊間的動摩擦因數(shù)μ=FB.勻速運動過程中速度大小為FLC.第一個滑塊進入粗糙地帶后,第二個滑塊進入前各段輕桿的彈力大小相等D.在水平恒力F作用下,10個滑塊全部可以進入粗糙地帶F11.（2022·山東名校聯(lián)盟5月模擬）如圖所示，質(zhì)量分布均勻的鐵鏈，靜止放在半徑SKIPIF1<0的光滑半球體上方.給鐵鏈一個微小的擾動使之向右沿球面下滑，當鐵鏈的端點B滑至C處時其速度大小為SKIPIF1<0.已知SKIPIF1<0，以OC所在平面為參考平面，取SKIPIF1<0.則下列說法中正確的是A．鐵鏈下滑過程中靠近B端的一小段鐵鏈機械能守恒B．鐵鏈在初始位置時其重心高度SKIPIF1<0C．鐵鏈的端點A滑至C點時其重心下降2.8mD．鐵鏈的端點A滑至C處時速度大小為SKIPIF1<012.（2023安徽皖北五校聯(lián)盟聯(lián)考）如圖所示的水平軌道AD足夠長，只有BC部分是粗糙的，其長度為L=1m，其余部分是光滑的，質(zhì)量為1kg，長度為2L的粗細相同的勻質(zhì)軟繩靜止在B點的左側(cè)（繩的右端在B點），軟繩與粗糙部分的動摩擦因數(shù)為μ=0.8，現(xiàn)用F=2N的水平向右的恒力作用在軟繩上，軟繩始終保持伸直狀態(tài)且長度不變，重力加速度為g=10m/s2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則在軟繩運動的過程中，下列說法正確的是（）

A．軟繩先做勻加速后做勻減速運動

B．軟繩的左端能經(jīng)過B點

C．軟繩的最大動能為0.5J

D．軟繩克服摩擦力做功4.0J13.（2023上海長寧二模）把五個同等質(zhì)量的塑料小球用不可伸長的輕繩懸掛在空中，它們在恒定的水平風力（向右）的作用下發(fā)生傾斜，則關(guān)于小球和繩子的位置正確的是（）A. B. C. D.14..(2024湖北黃岡外國語學校質(zhì)檢)如圖所示，2020年10月，嘉興南湖革命紀念館前的七一廣場噴泉經(jīng)改造后重新開啟。從遠處看，噴泉噴出的水柱高約50m，若圓形噴管直徑約為10cm，水的密度為SKIPIF1<0，則供水的電動機的輸出功率約為（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0CSKIPIF1<0 D.SKIPIF1<015.（2023江蘇七校聯(lián)考）如圖所示是某城市廣場水柱噴泉的夜景。從遠處眺望，根據(jù)周圍建筑估計水柱約有40層樓高；在近處觀察，噴泉管口的直徑約為10cm。請估算連接噴泉電動機的輸出功率約（）A.5×103W B.5×105W C.5×107W D.5×109W16.(2023湖北三市重點高中聯(lián)考)如圖所示，質(zhì)量為M的直—20武裝直升機旋翼有4片槳葉，槳葉旋轉(zhuǎn)形成的圓面面積為S。已知空氣密度為ρ，重力加速度大小為g。當直升機懸?？罩袝r，發(fā)動機輸出的機械功率為P，槳葉旋轉(zhuǎn)推動空氣，空氣獲得的速度為v0，則單位時間內(nèi)槳葉旋轉(zhuǎn)推動空氣的質(zhì)量可表示為A.SKIPIF1<0B.SKIPIF