高考物理一轮复习 专题6-14 与科技信息相关的功能问题千题精练.doc

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1、1 / 11【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选高考物理一轮复习 专题专题 6-146-14 与科技信息相关的功与科技信息相关的功能问题千题精练能问题千题精练一选择题1.（2018 湖南师大附中质检）如图是利用太阳能驱动的小车，若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过时间 t 前进距离 s，速度达到最大值 vm，在这一过程中电动机的功率恒为 P，小车所受阻力恒为 f，那么这段时间内( )A小车做匀加速运动 B小车做加速度逐渐减小的加速运动C电动机所做的功为 mv D电动机所做的功为 fsmv2 m【参考答案】 BD2.如图 6 所示是具有登高平台的消防车，具有一定质量

2、的伸缩臂能够在 5 min 内使承载 4 人的登高平台(人连同平台的总质量为 400 kg)上升 60 m 到达灭火位置。此后，在登高平台上的消防员用水炮灭火，已知水炮的出水量为 3 m3/min，水离开炮口时的速率为 20 m/s，取 g10 m/s2，则用于( )图 6A.水炮工作的发动机输出功率约为 1104 WB.水炮工作的发动机输出功率约为 4104 WC.水炮工作的发动机输出功率约为 2.4106 W2 / 11D.伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为 800 W【参考答案】B3.（2017天津卷） “天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱

3、，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是A. 摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变B. 在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力C. 摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零D. 摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变【参考答案】B 【分析】因为动能不变，重力势能时刻变化，判出机械能不断变化；根据牛顿第二定律计算重力与支持力的关系；冲量是力在时间上的积累，力的作用时间不为3 / 11零，冲量就不为零；根据计算瞬时功率。二计算题1(16 分)（2016 浙江省金丽衢十二校联考）今年是我省“五水共治”全面铺开之年，一场气势恢宏、声势浩大的全民治水攻坚战在浙江大地全面打响，某地

4、在“治污水”过程中，须对一污染井水进行排污处理，如图所示为用于排污“龙头”的示意图，喷水口距离地面高度 h=1.25m，抽水机的效率 =70%，从距地面深为H=5m 的井里抽水，使水充满喷水口，并以恒定的速率从该“龙头”沿水平喷出，喷水口的截面积为 S=2cm2，其喷灌半径 R=10m，已知水的密度=1.0103kg/m3，不计空气阻力。求:（1）污水从喷水口射出时的速率多大？ （2）在 1s 钟内抽水机至少对水所做的功？ （3）抽水机的电动机的最小输出功率为多少？【名师解析】 （1）由平抛运动得： 故， 2 21gth 0.5st 速度 （6 分）20m/sRvt（2）由功能关系可得：2 2

5、1()()1050J22vWmvmg hHsvtghgH（6 分）（3） （4 分）1050W1500W0.70PP2(20 分) （2016 浙江省金丽衢十二校联考）目前，我国的高铁技术已处于世界领先水平，它是由几节自带动力的车厢（动车）加几节不带动力的车厢（拖车）组成一个编组，称为动车组。若每节动车的额定功率均为 1.35104kw，每节动车与拖车的质量均为 5104kg，动车组运行过程中每节车厢受到的阻力恒为其重力的 0.075 倍。若已知 1 节动车加 2 节拖车编成的动车组运行时的最大速度 v0为 466.7km/h。我国的沪昆高铁是由 2 节动车和 6 节拖车编成动车组来工作的，4

6、 / 11其中头、尾为动车，中间为拖车。当列车高速行驶时会使列车的“抓地力”减小不易制动，解决的办法是制动时，常用“机械制动”与“风阻制动”配合使用，所谓“风阻制动”就是当检测到车轮压力非正常下降时，通过升起风翼（减速板）调节其风阻，先用高速时的风阻来增大“抓地力”将列车进行初制动，当速度较小时才采用机械制动。（所有结果保留 2 位有效数字）求:（1）沪昆高铁的最大时速为多少 km/h？v（2）当动车组以加速度 1.5m/s2 加速行驶时，第 3 节车厢对第 4 节车厢的作用力为多大？（3）沪昆高铁以题（1）中的最大速度运行时，测得此时风相对于运行车厢的速度为 100m/s，已知横截面积为 1

7、m2 的风翼上可产生 1.29104N 的阻力，此阻力转化为车厢与地面阻力的效率为 90%。沪昆高铁每节车厢顶安装有 2 片风翼，每片风翼的横截面积为 1.3m2,求此情况下“风阻制动”的最大功率为多大？【名师解析】 （1）由 03,(2)Pkmgv分28,(2)Pkmgv分解之得：(2 分) ;2 00.753.5 10 km / hvv（2）设各动车的牵引力为 F 牵，第 3 节车对第 4 节车的作用力大小为 F，以第1、2、3 节车箱为研究对象，由牛顿第二定律得：-33FkmgFma牵以动车组整体为研究对象，由牛顿第二定律得：288Fkmgma牵-由上述两式得： （3 分）501.1 1

8、0 N3PFkmgmamav（3）由风阻带来的列车与地面的阻力为：451.29 101.3 2 8 0.9N2.4 10 NmF （3 分）“风阻制动”的最大功率为573500002.4 10W2.3 10 W3600mmPF v（3 分）3 （14分）(2016江西二校联考)2012 年11 月23 日上午，由来自东海舰队“海5 / 11空雄鹰团”的飞行员戴明盟驾驶的中国航母舰载机歼-15降落在“辽宁舰”甲板上，首降成功，随后舰载机通过滑跃式起飞成功。滑跃起飞有点像高山滑雪，主要靠甲板前端的上翘来帮助战斗机起飞，其示意图如图所示，设某航母起飞跑道主要由长度为L1=160m的水平跑道和长度为L

9、2=20m的倾斜跑道两部分组成，水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h4.0m。一架质量为M2.0104kg的飞机，其喷气发动机的推力大小恒为F1.2105N，方向与速度方向相同，在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的0.1倍，假设航母处于静止状态，飞机质量视为不变并可看成质点，倾斜跑道看作斜面，不计拐角处的影响。取g10m/s2。（1）求飞机在水平跑道运动的时间；（2）求飞机到达倾斜跑道末端时的速度大小；（3）如果此航母去掉倾斜跑道，保持水平跑道长度不变，现在跑道上安装飞机弹射器，此弹射器弹射距离为84m，要使飞机在水平跑道的末端速度达到100m/s，则弹射器的平均作用力多大？（已知弹射过

10、程中发动机照常工作）【名师解析】 （14分） （1）设飞机在水平跑道加速度a1，阻力为f由牛顿第二定律得 t1=8s （3）设弹射器弹力为F1,弹射距离为x,飞机在跑道末端速度为v3由动能定理得 （4分）6 / 114.风洞是研究空气动力学的实验设备。如图，将刚性杆水平固定在风洞内距地面高度 H=3.2m 处，杆上套一质量 m=3kg，可沿杆滑动的小球。将小球所受的风力调节为 F=15N，方向水平向左。小球以速度 v0=8m/s 向右离开杆端，假设小球所受风力不变，取 g=10m/s2。求：小球落地所需时间和离开杆端的水平距离；小球落地时的动能。小球离开杆端后经过多少时间动能为 78J？ 7

11、/ 11由动能定理 小球离开杆后经过时间 t 的水平位移由动能定理 以 J 和 m/s 代入得125t2-80t+12=0解得 t1=0.4s,t2=0.24s 【分析】小球离开杆后在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀减速直线运8 / 11动；根据自由落体运动规律可求得时间；根据水平方向的匀变速直线运动规律可求得水平位移；对小球下落全过程由动能定理列式可求得落地时的动能；设达到 78J 用时为 t，根据运动学公式求出其竖直分位移和水平分位移；再对下落过程由动能定理列式，根据数学规律可求得速度为 78J 所用的时间5.（2017新课标）一质量为 8.00104 kg 的太空飞船从其飞行轨道返回

12、地面飞船在离地面高度 1.60105 m 处以 7.5103 m/s 的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为 100m/s 时下落到地面取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为 9.8m/s2 （结果保留 2 位有效数字）（1）分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能； （2）求飞船从离地面高度 600m 处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的 2.0% （2）此时的速度大小为 v3=7.51030.02m/s=150m/s；从 600m 处到落地之间，重力做正功，阻力做负功，根据动能定理mghWf=

13、 m m 代入数据，可得 Wf=9.7108J答：克服阻力做功为 9.7108J 9 / 11【分析】 （1）机械能等于重力势能和动能之和，可以得出两处的机械能；（2）根据动能定理计算克服阻力做功6 （20 分）(2016 浙江宁波十校联考)如图所示，是一儿童游戏机的简化示意图。光滑游戏面板与水平面成一夹角 ，半径为 R 的四分之一圆弧轨道 BC 与长度为8R 的 AB 直管道相切于 B 点，C 点为圆弧轨道最高点(切线水平)，管道底端 A 位于斜面底端，轻弹簧下端固定在 AB 管道的底端，上端系一轻绳，绳通过弹簧内部连一手柄 P。经过观察发现：轻弹簧无弹珠时，其上端离 B 点距离为 5R，将

14、一质量为 m 的弹珠 Q 投入 AB 管内，设法使其自由静止，测得此时弹簧弹性势能，已知弹簧劲度系数。某次缓慢下拉手柄 P 使弹簧压缩，后释放手柄，弹珠 Q 经 C点被射出，弹珠最后击中斜面底边上的某位置（图中未标出） ，根据击中位置的情况可以获得不同的奖励。假设所有轨道均光滑，忽略空气阻力，弹珠可视为质点。直管 AB 粗细不计。求：sinmg201REPRmgsin10k （1）调整手柄 P 的下拉距离，可以使弹珠 Q 经 BC 轨道上的 C 点射出，落在斜面底边上的不同位置，其中与 A 的最近距离是多少？（2）若弹珠 Q 落在斜面底边上离 A 的距离为 10R，求它在这次运动中经过 C 点

15、时对轨道的压力为多大？（3）在（2）的运动过程中，弹珠 Q 离开弹簧前的最大速度是多少?【名师解析】（1）当 P 离 A 点最近（设最近距离为 d）时，弹珠经 C 点速度最小，设这一速度为 Vo，弹珠经过 C 点时恰好对轨道无压力，mgsin 提供所需要的向心力. 所以：2 分RVO2 mmgsin得： 1 分singRVO8R+R=1 分singt21210 / 11得到的1 分gsin18tR2xt183 2OVRR,1 分d3 2RR（2）设击中 P1 点的弹珠在经过 C 点时的速度为 Vc，离开 C 点后弹珠做类平抛运动：a=gsin1 分10RR1 分tCV又在（1）中得到：gsin

16、18tRsing29RVC1 分经 C 点时：2 分RVmmgsin2 CNF所以，1 分mgsin27NF根据牛顿第三定律：弹珠 Q 对 C 点的压力 N 与 FN 大小相等方向相反所以，弹珠 Q 对 C 点的压力 N2 分mgsin277(2016福建泉州一模)(20 分)如图是检验某种平板承受冲击能力的装置，MN为半径 R0.8 m、固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平，O 为圆心，OP 为待检验平板，M、O、P 三点在同一水平线上，M 的下端与轨道相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同但质量均为 m0.01 kg 的小钢珠，小钢珠每次都在 M 点离开弹簧枪。某次发射的小钢珠沿轨道经过 N 点时恰好与轨道无作用力，水平飞出后落到 OP 上的 Q 点，不计空气阻力，取 g10 m/s2。求：(1)小钢珠经过 N 点时速度的大小 vN；(2)小钢珠离开弹簧枪时的动能 Ek；11 / 11(3)小钢珠在平板上的落点 Q 与圆心 O 点的距离 s。【名师解析】(1)在 N 点，由牛顿第二定律有 mgm,R)，解得vN2 m/s。(2)取 M 点所在的水平面为参考平面。从 M 到 N 由机械能守恒定律有 EkmgRmv，解得Ek0.12 J。