2020年高考物理考點(diǎn)練習(xí)6.16 與體育娛樂(lè)相關(guān)的功能問(wèn)題(解析版)

1、2020年高考物理100考點(diǎn)最新模擬題千題精練第六部分機(jī)械能專題6.16與體育娛樂(lè)相關(guān)的功能問(wèn)題一選擇題1. （6分）（2019陜西榆林四模）乘坐摩天輪觀光是廣大青少年喜愛(ài)的一種戶外娛樂(lè)活動(dòng)，如圖所示，某同學(xué)乘坐摩天輪隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）A. 該同學(xué)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，座椅對(duì)他的支持力大于其所受重力B. 上升程中，該同學(xué)所受合外力為零C. 摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，該同學(xué)的機(jī)械能守恒D. 摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，該同學(xué)所受重力的沖量為零【參考答案】A【名師解析】圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由重力和支持力的合力提供向心力F,在最低點(diǎn)，向心力指向上方，所以F=N-mg，則支持力N=mg+F

2、,所以支持力大于重力，故A正確，B錯(cuò)誤；機(jī)械能等于重力勢(shì)能和動(dòng)能之和，摩天輪運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，乘客的速度大小不變，則動(dòng)能不變，但高度變化，所以機(jī)械能在變化，故C錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)動(dòng)一周，重力的沖量為I=mgT，不為零，故D錯(cuò)誤。2. （2017天津卷）“天津之眼”是一座跨河建設(shè)、橋輪合一的摩天輪，是天津市的地標(biāo)之一。摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列敘述正確的是（）A. 摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，乘客的機(jī)械能保持不變B. 在最高點(diǎn)，乘客重力大于座椅對(duì)他的支持力C. 摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，乘客重力的沖量為零D. 摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，乘客重力的瞬時(shí)功率保持不變【參考答案】B【名師

3、解析】乘客的機(jī)械能包括動(dòng)能和重力勢(shì)能，摩天輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以動(dòng)能不變，重力勢(shì)能時(shí)刻改變，即機(jī)械能時(shí)刻改變，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；在最高點(diǎn)對(duì)乘客進(jìn)行受力分析，列牛頓第二定律方程=專,得F丁二徑-專所以徑,故B項(xiàng)正確；根據(jù)沖量重力不為零，作用時(shí)間不為零，所以重力的沖量不為零，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；乘客重力的瞬時(shí)功率卩=小歹軸；:指線速度和豎直方向的夾角，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中叫£、不變，八角不斷變化，重力瞬時(shí)功率不斷變化，故D項(xiàng)錯(cuò)誤?！痉治觥恳?yàn)閯?dòng)能不變，重力勢(shì)能時(shí)刻變化，判出機(jī)械能不斷變化；根據(jù)牛頓第二定律計(jì)算重力與支持力的關(guān)系；沖量是力在時(shí)間上的積累，力的作用時(shí)間不為零，沖量就不為零；根據(jù)卩二計(jì)算瞬時(shí)功率。3如

4、圖所示，一根繩的兩端分別固定在兩座猴山的A、B處，A、B兩點(diǎn)水平距離為16m，豎直距離為2m，A、B間繩長(zhǎng)為20m。質(zhì)量為10kg的猴子抓住套在繩子上的滑環(huán)從A處滑到B處。以A點(diǎn)所在水平面為參考平面，猴子在滑行過(guò)程中重力勢(shì)能最小值約為（繩處于拉直狀態(tài)）（）A.-1.2X103JB.-7.5X102JC.-6.0x102JD.-2.0x102J【參考答案】B【名師解析】猴子的動(dòng)能最大時(shí)重力勢(shì)能最小，猴子的加速度為零時(shí)速度最大，動(dòng)能最大，此時(shí)猴子受力平衡則可以得到下面的幾何關(guān)系：繩長(zhǎng)AC+BC=AF=20m,又MF=16m，由勾股定理得AM=12m,而AB豎直距離為2m，則BF=10m,D為BF中

5、點(diǎn)，BD=5m，C和D等高，則A、C的豎直高度差為7m，此時(shí)猴子的重力勢(shì)能為：Ep=mgh=（-7x10x10）J=-700J，與B最接近，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤；【分析】猴子下滑過(guò)程中，只有動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒，動(dòng)能最大時(shí)重力勢(shì)能最??；合力為零時(shí)速度最大。4（6分）（2019湖南衡陽(yáng)二模）2019年春晚在舞春海）中拉開(kāi)帷幕。如圖所示，五名領(lǐng)舞者在鋼絲繩的拉動(dòng)下以相同速度緩緩升起，若五名領(lǐng)舞者的質(zhì)量（包括衣服和道具）相等，下面說(shuō)法中正確的是（）A.觀眾欣賞表演時(shí)可把領(lǐng)舞者看作質(zhì)點(diǎn)B.2號(hào)和4號(hào)領(lǐng)舞者的重力勢(shì)能相等C.3號(hào)領(lǐng)舞者處于超重狀態(tài)D.她們?cè)谏仙^(guò)程中機(jī)械能守恒【參考答案

6、】B【名師解析】研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)物體的大小和形狀對(duì)所研究的問(wèn)題沒(méi)有影響或影響可忽略不計(jì)時(shí)，可以把物體當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。觀眾欣賞表演時(shí)，要看動(dòng)作，不能把領(lǐng)舞者看作質(zhì)點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)質(zhì)量和高度關(guān)系分析重力勢(shì)能關(guān)系。2號(hào)和4號(hào)領(lǐng)舞者的質(zhì)量相等，高度相同，則重力勢(shì)能相等，故B正確；根據(jù)加速度方向分析3號(hào)領(lǐng)舞者的狀態(tài)。3號(hào)領(lǐng)舞者緩緩升起，處于平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；只有重力做功時(shí)，單個(gè)物體的機(jī)械能才守恒。她們?cè)谏仙^(guò)程中，鋼絲繩的拉力對(duì)她們做功，所以她們的機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤。二.計(jì)算題1.（12分）（2019浙江協(xié)作校聯(lián)考）跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員腳著專用滑雪板，不借助任何外力，從起滑臺(tái)起滑，在助滑道上獲得高速度，于臺(tái)端飛出，沿拋物線在空中飛行，在著陸坡著陸后，繼續(xù)滑行至水平停止區(qū)靜止。如圖所示為一簡(jiǎn)化后的跳臺(tái)滑雪的雪道示意圖。助滑坡由傾角為0=37°斜面AB和半徑為R1=10m的光滑圓弧BC組成，兩者相切于B。AB豎直高度差h1=30m,豎直跳臺(tái)CD高度差為h2=5m，著陸坡DE是傾角為0=37。的斜坡，長(zhǎng)L=130m，下端與半徑為R=20m光滑圓弧EF相切，且EF下端與停止區(qū)相切于F。運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)由靜止滑下，通過(guò)C點(diǎn)，以速度vc=25m/s水平飛出落到著陸坡上，然后運(yùn)動(dòng)員通過(guò)技巧使