高考专项版浙江选考高分突破专题复习课件+Word版训练 专题三 功和能 第12课时Word格式.docx

高考专项版浙江选考高分突破专题复习课件+Word版训练 专题三 功和能 第12课时Word格式.docx

《高考专项版浙江选考高分突破专题复习课件+Word版训练 专题三 功和能 第12课时Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考专项版浙江选考高分突破专题复习课件+Word版训练 专题三 功和能 第12课时Word格式.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

3．运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是（　　）

A．阻力对系统始终做负功

B．系统受到的合外力始终向下

C．重力做功使系统的重力势能增加

D．任意相等的时间内重力做的功相等

解析　运动员无论是加速下降还是减速下降，阻力始终阻碍系统的运动，所以阻力对系统始终做负功，故选项A正确；

运动员加速下降时系统所受的合外力向下，减速下降时系统所受的合外力向上，故选项B错误；

由WG＝－ΔEp知，运动员下落过程中重力始终做正功，系统重力势能减少，故选项C错误；

运动员在加速下降和减速下降的过程中，任意相等时间内所通过的位移不一定相等，所以任意相等时间内重力做的功不一定相等，故选项D错误。

答案　A

4．（2016·

8月温州选考模拟）抽水蓄能电站的工作原理是：

在用电低谷时，电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水池中，到用电高峰时，再利用蓄水池中的水发电。

渐江天荒坪抽水蓄能电站是亚洲第一大高山蓄能水电站，堪称世纪之作。

山顶水库面积达2.8×

105m2（水库近似为长方体），已知上、下水库落差H＝600m，如图2所示。

蓄水后一昼夜连续发电，山顶水库水位降低30m，若水的重力势能80%转化为电能，水的密度为1.0×

103kg/m3。

则一个昼夜连续发电所产生的电能约为（　　）

图2

A．4×

1010JB．4×

1011JC．4×

1012JD．4×

1013J

解析　山顶水库水位降30m的水的体积V＝Sh＝2.8×

105×

30m3＝8.4×

106m3，其质量m＝ρV＝8.4×

109kg，水减少的重力势能ΔEp＝mgH＝8.4×

109×

10×

600J＝5.04×

1013J，转化的电能E电＝80%ΔEp＝4.03×

1013J，所以应选D。

5．如图3所示，两物块A、B通过一轻质弹簧相连，置于光滑的水平面上，开始时A和B均静止。

现同时对A、B施加等大反向的水平恒力F1和F2，使两物块开始运动，运动过程中弹簧形变不超过其弹性限度。

在两物块开始运动以后的整个过程中，对A、B和弹簧组成的系统，下列说法正确的是（　　）

图3

A．由于F1、F2等大反向，系统机械能守恒

B．当弹簧弹力与F1、F2大小相等时，A、B两物块的动能最大

C．当弹簧伸长量达到最大后，A、B两物块将保持静止状态

D．在整个过程中系统机械能不断增加

解析　在弹簧一直拉伸的时间内，由于F1与A的速度方向均向左而做正功，F2与B的速度方向均向右而做正功，即F1、F2做的总功大于零，系统机械能不守恒，选项A错误；

当弹簧对A的弹力与F1平衡时A的动能最大，此时弹簧对B的弹力也与F2平衡，B的动能也最大，选项B正确；

弹簧伸长量达到最大时，两物块速度为零，弹簧弹力大于F1、F2，之后两物块将反向运动而不会保持静止状态，F1、F2对系统做负功，系统机械能减少，选项C、D均错误。

答案　B

6．某工地上，一架起重机将放在地面上的一个箱子吊起。

箱子在起重机钢绳的拉力作用下由静止开始竖直向上运动，运动过程中箱子的机械能E与其位移x的关系图象如图4所示，其中0～x1过程的图线为曲线，x1～x2过程的图线为直线。

根据图象可知（　　）

图4

A．0～x1过程中钢绳的拉力逐渐增大

B．0～x1过程中箱子的动能一直增加

C．x1～x2过程中钢绳的拉力一直不变

D．x1～x2过程中起重机的输出功率一直增大

解析　由功能关系可知，E＝Fx，故E－x图象的斜率表示拉力F，0～x1过程中图象斜率逐渐减小，钢绳的拉力逐渐减小，x1～x2过程中图象斜率恒定，钢绳的拉力不变，选项A错误，C正确；

0～x1过程中箱子刚开始做加速运动，拉力大于重力，随着拉力减小，箱子做加速度减小的加速运动，当加速度减为0后，可能做加速度增大的减速运动，选项B错误；

若x1～x2过程中箱子做匀速运动，则起重机的输出功率P＝Fv保持不变，选项D错误。

答案　C

二、选择题Ⅱ（在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的）

7．如图5所示，小球从A点以初速度v0沿粗糙斜面向上运动，到达最高点B后返回A点，C为AB的中点。

下列说法中正确的是（　　）

图5

A．小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，外力做功为零

B．小球从A到C与从C到B的过程，减少的动能相等

C．小球从A到C与从C到B的过程，速度的变化率相等

D．小球从A到C与从C到B的过程，损失的机械能相等

解析　小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，重力做功为零，但有摩擦力做负功，选项A错误；

因为C为AB的中点，小球从A到C与从C到B的过程合外力恒定、加速度恒定、速度的变化率相等，选项C正确；

又因为重力做功相等，摩擦力做功相等，合外力做功相等，故减少的动能相等，损失的机械能相等，选项B、D正确。

答案　BCD

8．如图6所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，已知杆与水平面之间的夹角θ＜45°

，当小球位于B点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长。

现让小球自C点由静止释放，在小球滑到杆底端的整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是（　　）

图6

A．小球的动能与重力势能之和保持不变

B．小球的动能与重力势能之和先增大后减小

C．小球的动能与弹簧的弹性势能之和保持不变

D．小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变

解析　由题意知，小球、弹簧和地球组成的系统机械能守恒，D项正确；

弹簧的形变量越大，弹性势能越大，小球到B点时，弹簧为原长，故小球由C滑到杆底端过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大，因此小球的机械能先增大后减小，A项错，B项正确；

整个过程中，小球的重力势能不断减小，故动能与弹性势能之和不断增大，C项错。

答案　BD

9．一个质量为m的物体以某一速度从固定斜面底端冲上倾角α＝30°

的斜面，其加速度为

g，如果此物体在斜面上上升的最大高度为h，则此过程中正确的是（　　）

A．物体动能增加了

mgh

B．物体克服重力做功mgh

C．物体机械能损失了－

D．物体克服摩擦力做功

解析　假设物体受到的摩擦力为Ff，根据牛顿第二定律可得Ff＋mgsin30°

＝ma，将a＝

g代入求得Ff＝

mg。

当物体在斜面上上升的最大高度为h时，根据动能定理可得，物体动能增加为负值，选项A错误；

物体竖直上升高度h时，重力做负功mgh，选项B正确；

机械能的损失等于物体克服摩擦力做的功，为

mgh，选项C错误，选项D正确。

三、非选择题

10．如图7为某生产流水线工作原理示意图。

足够长的工作平台上有一小孔A，一定长度的操作板（厚度可忽略不计）静止于小孔的左侧，某时刻开始，零件（可视为质点）无初速度地放上操作板的中点，同时操作板在电动机带动下向右做匀加速直线运动，直至运动到A孔的右侧（忽略小孔对操作板运动的影响），最终零件运动到A孔时速度恰好为零，并由A孔下落进入下一道工序。

已知零件与操作板间的动摩擦因数μ1＝0.05，零件与工作台间的动摩擦因数μ2＝0.025，不计操作板与工作台间的摩擦。

重力加速度g＝10m/s2。

求：

图7

（1）操作板做匀加速直线运动的加速度大小；

（2）若操作板长L＝2m，质量M＝3kg，零件的质量m＝0.5kg，则操作板从A孔左侧完全运动到右侧的过程中，电动机至少做多少功？

解析　

（1）设零件向右运动距离x时与操作板分离，此过程历经时间为t，此后零件在工作台上做匀减速运动直到A孔处速度减为零，设零件质量为m，操作板长为L，取水平向右为正方向，对零件，分离前：

μ1mg＝ma1

分离后：

μ2mg＝ma2

且x＝

a1t2

以后做匀减速运动的位移为：

－x＝

对操作板，有：

＋x＝

at2

联立以上各式解得：

a＝

，

代入数据得：

a＝2m/s2。

（2）将a＝2m/s2，L＝2m代入

＋

a1t2＝

解得：

t＝

＝

s

操作板从A孔左侧完全运动到右侧的过程中，动能的增加量ΔEk1＝

M（

）2＝12J

零件在时间t内动能的增加量

ΔEk2＝

m（μ1gt）2＝

J

零件在时间t内与操作板因摩擦产生的内能

Q1＝μ1mg×

＝0.25J

根据能量守恒定律，电动机做功至少为

W＝ΔEk1＋ΔEk2＋Q＝12J＋

J＋

J≈12.33J

答案　

（1）2m/s2　

（2）12.33J

11．某校兴趣小组制作了一个游戏装置，其简化模型如图8所示，在A点用一弹射装置将小滑块以某一水平速度弹射出去，沿水平直线轨道运动到B点后，进入半径R＝0.1m的光滑竖直圆形轨道，运行一周后自B点向C点运动，C点右侧有一陷阱，C、D两点的竖直高度差h＝0.2m，水平距离s＝0.6m，水平轨道AB长为L1＝0.5m，BC长为L2＝1.5m，小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.4，重力加速度g＝10m/s2。

图8

（1）若小滑块恰能通过圆形轨道的最高点，求小滑块在A点弹射出的速度大小；

（2）若游戏规则为小滑块沿着圆形轨道运行一周离开圆形轨道后只要不掉进陷阱即为胜出。

求小滑块在A点弹射出的速度vA的大小范围。

解析　

（1）从A到B由动能定理：

－μmgL1＝

mv

－

①

从B到最高点，小滑块机械能守恒：

＝2mgR＋

mv2②

小滑块恰能通过圆轨道最高点的速度为v，由牛顿第二定律：

mg＝m

③

由以上三式解得A点的速度为：

v1＝3m/s④

（2）若小滑块刚好停在C处，则从A到C由动能定理：

－μmg（L1＋L2）＝0－

⑤

解得A点的速度为v2＝4m/s

若小滑块停在BC段，应满足

3m/s≤vA≤4m/s

若小滑块能通过C点并恰好越过陷阱，在C点做平抛运动，设滑块到C点速度为vC，由动能定理得：

－μmg（L1＋L2）＝

⑥

竖直方向：

h＝

gt2⑦

水平方向：

s＝vCt⑧

v3＝5m/s

所以初速度的范围为：

3m/s≤vA≤4m/s和vA≥5m/s

答案　

（1）3m/s　

（2）3m/s≤vA≤4m/s和vA≥5m/s

12．（2016·

杭州一模）如图9所示，在水平面上有一辆电动遥控车，其上表面MN与一条上端固定的长绳末端P点等高，遥控车始终以v0＝2m/s的恒定速度向右运动。

质量m＝30kg的微型机器人（可看作质点）从绳上O点先沿绳从静止开始无摩擦下滑一段距离后，突然握紧绳子，与绳子之间产生900N的摩擦阻力，滑到绳子末端P时速度刚好为零，此时遥控车右端M恰好到达P点的正下方，已知OP的长度l1＝7.5m，微型机器人与遥控车间动摩擦因数μ＝0.2，g取10m/s2。

图9

（1）机器人从O点下滑至P点所用的时间t；

（2）为保证滑下后机器人能留在车厢上，则遥控车上表面MN至少多长；

（3）机器人在沿绳向下运动和在车厢上运动的整个过程中系统产生的总热量Q。

解析　

（1）微型机器人沿绳子下滑过程分为两个阶段，第一个阶段做自由落体运动，第二个阶段做匀减速直线运动，设第一个阶段运动的末速度为v，则：

第一个阶段下落的高度：

h1＝

第二个阶段由牛顿第二定律得：

Ff－mg＝ma

a＝20m/s2

下落的高度：

h2＝

又有：

h1＋h2＝l1

v＝10m/s

第一个阶段运动的时间：

t1＝

＝1s

第二个阶段运动的时间：

t2＝

＝0.5s

故：

t＝t1＋t2＝1.5s

（2）机器人无初速度地落在遥控车上，而车匀速运动，则机器人在车上做匀加速直线运动，直至共速，则：

对机器人由牛顿第二定律得：

μmg＝ma′

机器人加速到与车共速的过程有：

v0＝a′t′

机器人的位移：

x1＝

t′

遥控车的位移：

x2＝v0t′

MN的长度至少为：

l2＝x2－x1

解得：

l2＝1m

（3）由功能关系得：

Q＝Ffh2＋μmgl2

Q＝2310J

答案　

（1）1.5s　

（2）1m　（3）2310J