《2019年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》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019年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(10页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、专题6.14 与科技信息相关的功能问题一选择题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fsmv【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
2、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 WD.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,是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱,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
3、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
4、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, 速度 (6分)(2)由功能关系可得:(6分)(3)(4分)2(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
5、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,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?(2)当动车组以加速度1.5m/s2加速行驶时,第3节车
6、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1m2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 解之得:(2分) ;(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:以动车组整体为研究对象,由牛顿第二定律得:由上述两式得: (3分)(3)由风阻带来的列车与地面的阻力为: (3分)“
7、风阻制动”的最大功率为(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L2=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.
8、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)4.风洞是研究空气动力学的实
9、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? 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动;根据自由落体运动规律可求得时间;根据水平方向的匀
10、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
11、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= m m 代入数据,可得Wf=9.7108J答:克服阻力做功为9.7108J 【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
12、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:(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,
13、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分得: 1分8R+R=1分得到的1分,1分(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分又在(1)中得到:1分经C点时:2分所以,1分根据牛顿第三定律:弹珠Q对C点的压力N与FN大小相等方向相反
14、所以,弹珠Q对C点的压力N2分7(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;(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,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。旅游经济价值的大小很大程度上取决于它们与旅游消费市场经济发达地区的距离,经济距离越长,旅游者对旅游目的地的需求越低;靠近发达地区的旅游资源,其开发价值要优于远离发达区的旅游资源。9