专题07机械能的“新情景问题”—备战2023年高考复习必备(全国通用)(原卷版).docx
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1、专题07机械能机械能是高中物理的主干内容,也是历年高考必考的内容。以选择题形式考查的多集中于功、平均功率 和瞬时功率的分析与计算,且常与实际情景联系;以计算题形式多利用新情景来考查机械能守恒定律和功 能关系的应用。功和功率是高考命题的热点,重点考查功和功率的计算,主要涉及的问题有摩擦力做功问题、变力做功 问题、力与速度方向不共线的功率问题、平均功率问题、瞬时功率问题,求功的大体思路是根据物体的受力 情况和物体的运动情况判断待求功对应的力是恒力还是变力,求恒力做功的方法有:用功的公式直接求解、 正交分解力或位移后再求解;求变力做功的方法有:W=P/(功率恒定)、图像法、动能定理法。求功率的大 w
2、 体思路是先判断待求功率是瞬时功率还是平均功率,根据公式P=Fvcosa求解瞬时功率,根据公式求解平均功率。机械能守恒定律是高中物理学的一条重要规律,同时也是高考命题的热点,此类问题主要涉及的是连接 体问题、与弹簧结合的问题、与实际生活相结合的问题,其特点是综合性强,也可和其他的知识综合考查. 解题的关键点是分析哪个物体或系统在哪个阶段机械能守恒.预计2018年仍会对机械能守恒定律进行考查, 可能会结合动量进行,在复习时要多加重视。1. (2022.贵州黔南.模拟预测)在多年前的农村,人们往往会选择让驴来拉磨把食物磨成面,假设驴对磨杆的平均拉力为600N,半径为0.5m,转动一周为5s,那么(
3、)A.驴转动一周拉力所做的功为0B.驴转动一周拉力所做的功为650句C.驴转动一周拉力的平均功率为120万WD.磨盘边缘的线速度为0.阮m/s2. (2022.广东佛山市.高三二模)某水上乐园有两种滑道,一种是直轨滑道,另一种是螺旋滑道,两种滑道 的高度及粗糙程度相同,但螺旋滑道的轨道更长,某游客分别沿两种不同的滑道由静止从顶端滑下,在由顶端滑至底端的整个过程中,沿螺旋滑道下滑()A.重力对游客做的功更多B.重力对游客做的功更少C.摩擦力对游客做的功更多D.摩擦力对游客做的功更少3. (2022.湖南岳阳模拟)如下图,质量为60kg的某运发动在做俯卧撑运动,运动过程中可将她的身体视为一根直棒。
4、重心在c点,其垂线与脚、两手连线中点间的距离。以Ob分别为0.9m和0.6m。假设她在Imin内做了 30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4m,那么Imin内克服重力做的功和相应的功率 约为(g 取 10m/s2)()A. 430J, 7WB. 4320J, 72WC. 720J, 12WD. 7200J, 120W4. (2022福建泉州市高三下学期三检)如图,工人在斜坡上用一绳跨过肩膀把货物从A点缓慢拉到8点, 轻绳与斜坡的夹角恒为乩假设工人采用身体前倾的姿势使夕变小且保持恒定,仍把货物从A点缓慢拉到5点,那么用身体前倾的姿势拉货物()一定更省力,对货物做的功也一定更少A. 一定更省力
5、,但对货物做的功一定更多C.不一定更省力,但对货物做的功一定更多D.不一定更省力,但对货物做的功一定更少. (2022.湖南岳阳模拟)如下图为古代的水车,该水车周边均匀分布着个盛水的容器。在流水的冲力 作用下,水车边缘以速率u做匀速转动,当装满水的容器到达最高处时将水全部倒入水槽中。设每个盛水 容器装入水的质量均为相,忽略容器装水的过程和水车浸入水的深度。重力加速度为g,那么水车运水的功率为()A,A,71nmgv nmgv715 . (2022广东省梅州市丰顺县和五华县一模)幼儿园滑梯(如图甲所示)是孩子们喜欢的游乐设施之一, 滑梯可以简化为如图乙所示模型。一质量为阳的小朋友(可视为质点),
6、从竖直面内、半径为一的圆弧形 滑道的A点由静止开始下滑,利用速度传感器测得小朋友到达圆弧最低点B时的速度大小为,六(g为当地的重力加速度)。过A点的切线与竖直方向的夹角为30。,滑道各处动摩擦因数相同,那么小朋友在沿 着下滑的过程中()A.克服摩擦力做功为等B.处于先失重后超重状态23C.重力的功率先减小后增大D.在最低点B时对滑道的压力大小为一mg6 .如图,消防员用高压水枪喷出的强力水柱冲击着火物,直径为。的水柱以水平速度u垂直射向着火 物。假设水流进入水枪的速度忽略不计,水柱冲击着火物后速度为零,水的密度为夕。以下说法正确的选项是( )A.单位时间流经水枪的水的体积为:乃也27 .水枪对
7、水做功的功率为:卒/ OC.水柱对着火物的冲击力为:空。2y2OD.水枪水平向前喷水时,消防员对水枪的作用力方向水平向前.8 (2022.浙江模拟预测)小型的射电望远镜相比于大口径的射电望远镜,有能够全方位转动的优点。设 地球上有两台直径分别为4、 4的小型射电望远镜A和 两者能观测到天体需要提供的电磁波总功率的 最小值相同。在宇宙大尺度上,天体的空间分布是均匀的。现仅以辐射功率为尸的同类天体为观测对象,望远镜4能够观测到此类天体数量为M那么望远镜B能够观测到此类天体的数量为()(只、/ 、一A.U NB(&丫 nC.a /9.图甲所示的救生缓降器由挂钩(或吊环)、吊带、绳索及速度控制装置等组
8、成,是一种可使人沿(随)绳(带)缓慢下降的安全营救装置。如图乙所示,高层建筑工人在一次险情中,将安全带系于腰部,从离 地面某高度处通过钢丝绳先匀加速运动后匀减速运动安全着陆,图丙是工人运动全过程的色图像。工人的质量z=70kg, g = 10m/s2,那么以下说法中错误的选项是()A.发生险情处离地面的高度为45 mB.加速下滑时钢丝绳对工人的拉力大小为280NC.整个过程中工人所受重力做功为31500JD. 4s时钢丝绳对工人拉力的瞬时功率为630W10. (2022安徽皖南八校第二次联考)某粮食加工厂的谷物传送机如下图,水平传送带AB的正上方有一个 漏斗,漏斗的出口与传送带的竖直距离为h.
9、传送带以速率v匀速运行,翻开谷物漏斗阀门K,谷物落到传送带 上,谷物经过一段时间加速后与传送带到达共同速度;然后从B端输出,系统持续运行时,传送带从B端输送的谷物量为q(kg/s).重力加速度为g,空气阻力不计,那么A.谷物在空中的质量为q洋B.传送带对谷物作用力的水平分量为qvc,电机对传送带做功的功率为qv2D.传送带对谷物做功的功率为2.Ho (2022江西吉安模拟)如图甲所示,“水上飞人”是一种水上娱乐运动。喷水装置向下持续喷水,总质量为 M的人与喷水装置,受到向上的反冲作用力腾空而起,在空中做各种运动。一段时间内,人与喷水装置在竖 直方向运动的四图像如图乙所示,水的反冲作用力的功率恒
10、定,规定向上的方向为正,忽略水管对喷水装 置的拉力以及空气的阻力,重力加速度为g,以下说法正确的选项是()A.4时间内,水的反冲作用力越来越大B.水的反冲作用力的功率为Mg%C.4时刻,u-r图像切线的斜率为红二乜gD4/3时间内,水的反冲作用力做的功为Mg岭才312. (2022云南省昆明市5月“三诊一模”)人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。某次打夯过程简化为 以下模型:两人同时通过绳子对重物各施加一个大小为320 N,方向与竖直方向成37。的恒力作用,使重 物离开水平地面40cm后即停止施力,最后重物自由下落把地面砸深4cm。重物的质量为40kg,取重 力加速度g=9.8 m/s2
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