2022屆麗水中學高三下物理校本作業(yè)(16)功能關(guān)系(三)公開課

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁2022屆麗水中學高三下物理校本作業(yè)（16）功能關(guān)系（三）學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________一、單選題1．地面上物體在變力F作用下由靜止開始豎直向上運動，力F隨高度x的變化關(guān)系如圖所示，物體能上升的最大高度為h，h＜H，重力加速度為g。上升過程中物體加速度的最大值為（）A． B． C． D．2．遙控無人機在無風的晴朗天氣里沿水平方向勻速飛行，場景如圖所示。無人機支架平面與水平面的夾角為，受到的空氣阻力大?。ㄆ渲衚為常量，v是飛行速度的大?。?，無人機的質(zhì)量為m，則機翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的升力的機械功率為（）A．B．C． D．3．如圖，為電機提升重物的裝備，電機的輸入電壓為U。現(xiàn)將質(zhì)量為m的重物從地面上由靜止開始加速提起，經(jīng)過一段時間重物到達h高度，此后重物勻速上升，勻速上升的速度大小為v，整個過程中電流表的示數(shù)保持不變。電機內(nèi)阻、摩擦阻力及牽引繩的質(zhì)量均不計，重力加速度為g，下面說法正確的是（）A．重物加速上升過程經(jīng)歷的時間為B．重物的速度為時，其加速度大小為2gC．重物加速上升過程中電機的牽引力所做的功為D．電流表的示數(shù)為4．如圖所示，一根足夠長的光滑絕緣桿MN固定在豎直平面內(nèi)，且與水平面的夾角為37°，空間中存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為1T，質(zhì)量為0.1kg的帶電小環(huán)沿桿下滑到圖中的P處時，對桿有垂直桿向下的、大小為0.3N的壓力。已知小環(huán)的帶電荷量為0.1C，重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6。下列說法正確的是（）A．小環(huán)帶正電B．小環(huán)下滑的加速度大小為5m/s2C．小環(huán)滑到P處時的動能為1.25JD．當小環(huán)再沿桿滑動2.25m后恰好與桿沒有相互作用5．如圖甲所示，一傾角為θ＝37°的傳送帶以恒定速度運行?，F(xiàn)將一質(zhì)量m＝1kg的小物體拋上傳送帶，物體相對地面的速度隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，取沿傳送帶向上為正方向，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。則下列說法中正確的是（）A．0~8s內(nèi)物體位移的大小為18mB．物體和傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.625C．0~8s內(nèi)物體機械能增量為78JD．0~8s內(nèi)物體因與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q為126J6．如圖所示，一長木板放置在水平地面上，一根輕彈簧右端固定在長木板上，左端連接一個質(zhì)量為m的小物塊，小物塊可以在木板上無摩擦滑動．現(xiàn)在用手固定長木板，把小物塊向左移動，彈簧的形變量為x1；然后，同時釋放小物塊和木板，木板在水平地面上滑動，小物塊在木板上滑動；經(jīng)過一段時間后，長木板達到靜止狀態(tài)，小物塊在長木板上繼續(xù)往復(fù)運動．長木板靜止后，彈簧的最大形變量為x2.已知地面對長木板的滑動摩擦力大小為Ff.當彈簧的形變量為x時，彈性勢能Ep＝kx2，式中k為彈簧的勁度系數(shù)．由上述信息可以判斷()A．整個過程中小物塊的速度可以達到B．整個過程中木板在地面上運動的路程為C．長木板靜止后，木板所受的靜摩擦力的大小不變D．若將長木板改放在光滑地面上，重復(fù)上述操作，則運動過程中物塊和木板的速度方向可能相同7．月球繞地球沿橢圓軌道運動的示意圖如圖所示有關(guān)月球的運動下列說法正確的是（）A．月球從近地點向遠地點運動的過程中做離心運動，速度逐漸增大B．月球從近地點向遠地點運動的過程中速度逐漸減小，機械能守恒C．月球在近地點時受到的萬有引力大于其做圓周運動所需要的向心力D．月球從近地點向遠地點運動的過程中做離心運動，加速度逐漸增大二、多選題8．如圖所示，一鋼板懸掛在吊機的細繩下端，由靜止開始沿豎直方向運動（忽略空氣阻力，運動過程中鋼板的機械能E與鋼板通過距離x的關(guān)系圖像如圖所示，設(shè)地面勢能為0，其中0~x1過程的圖像為直線，x1~x2過程的圖像為曲線，則下列說法正確的是（）A．過程中鋼板的速度先增大后減小B．過程中鋼板的加速度一定先減小后增大C．過程中鋼板一直處于失重狀態(tài)；D．由圖像信息可求出鋼板的質(zhì)量為9．如圖所示，內(nèi)壁光滑的玻璃管豎直固定在水平地面上，管內(nèi)底部豎直放置處于自然長度的輕質(zhì)彈簧。用輕桿連接的兩小球的質(zhì)量分別為m和2m（球的直徑比管的內(nèi)徑略?。?，現(xiàn)從彈簧的正上方釋放兩球，則A球與彈簧接觸起到運動至最低點的過程中，下列說法正確的是（）A．桿對A球做的功大于桿對B球做的功B．A球克服彈簧彈力做的功是桿對A球做功的倍C．彈簧和桿對A球做功的總和等于A球機械能的增量D．A球到最低點時桿對B球的作用力等于4mg10．“世界上第一個想利用火箭飛行的人”是明朝的士大夫萬戶。他把47個自制的火箭綁在椅子上，自己坐在椅子上，雙手舉著大風箏，設(shè)想利用火箭的推力，飛上天空，然后利用風箏平穩(wěn)著陸。假設(shè)萬戶及所攜設(shè)備（火箭（含燃料）、椅子、風箏等）總質(zhì)量為M，點燃火箭后在極短的時間內(nèi)，質(zhì)量為m的熾熱燃氣相對地面以v0的速度豎直向下噴出。忽略此過程中空氣阻力的影響，重力加速度為g，下列說法中正確的是（）A．火箭的推力來源于燃氣對它的反作用力B．在燃氣噴出后的瞬間，火箭的速度大小為C．在燃氣噴出后的瞬間，火箭的速度大小為D．在火箭噴氣過程中，萬戶及所攜設(shè)備機械能守恒三、實驗題11．圖甲為某實驗小組同時測量A、B兩個箱子質(zhì)量的裝置圖，其中D為鐵架臺，E為固定在鐵架臺上的輕質(zhì)定滑輪（質(zhì)量和摩擦可忽略不計），F(xiàn)為光電門，C為固定在A上、寬度為d的細遮光條（質(zhì)量不計），此外，該實驗小組還準備了一套砝碼（總質(zhì)量為kg）和刻度尺等，請在以下實驗步驟中按要求作答。（1）在鐵架臺上標記一位置O，并測得該位置與光電門F之間的高度差h。（2）取出質(zhì)量為m的砝碼放在A箱子中，剩余砝碼都放在B箱子中，讓A從位置O由靜止開始下降，則A下落到F處的過程中，其機械能是_______的（填增加、減少或守恒）。（3）記錄下遮光條通過光電門的時間t，根據(jù)所測數(shù)據(jù)可計算出A下落到F處的速度________，下落過程中的加速度大小________（用d、t、h表示）。（4）改變m重復(fù)（2）（3）步驟，得到多組m與a的數(shù)據(jù)，作出a-m圖像如圖乙所示。可得A的質(zhì)量________kg，B的質(zhì)量________kg（重力加速度大小g?。?。四、解答題12．如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的一端固定在球B上，另一端與球C接觸但未拴接，球B和球C靜止在光滑水平地面上。球A從光滑斜面上距水平地面高為處由靜止滑下（不計小球A在斜面與水平面銜接處的能量損失），與球B發(fā)生正碰后粘在起，碰撞時間極短，稍后球C脫離彈簧，在水平地面上勻速運動后，進入固定放置在水平地面上的豎直四分之一光滑圓弧軌道內(nèi)。已知球A和球B的質(zhì)量均為1kg，球C的質(zhì)量為3kg，且三個小球均可被視為質(zhì)點，圓弧的半徑，g取，求：（1）球A到達斜面底部的速率；（2）球C脫離彈簧后在圓弧上達到的最大高度h；（3）調(diào)整球A釋放初位置的高度H，球C與彈簧分離后恰好能運動至圓弧軌道的圓等高處。求球C在圓弧軌道內(nèi)運動過程中克服重力做功的最大瞬時功率P。13．飛機若僅依靠自身噴氣式發(fā)動機產(chǎn)生的推力起飛需要較長的跑道，某同學設(shè)計在航空母艦上安裝電磁彈射器以縮短飛機起飛距離，他的設(shè)計思想如下：如圖所示，航空母艦的水平跑道總長l=180m，其中電磁彈射器是一種長度為l1=120m的直線電機，這種直線電機從頭至尾可以提供一個恒定的牽引力F牽，一架質(zhì)量為m=2.0×104kg的飛機，其噴飛式發(fā)動機可以提供恒定的推力F推=1.2×105N．假設(shè)飛機整個過程所受的平均阻力為飛機重力的0.2倍．飛機離艦起飛的速度v=100m/s，航母處于靜止狀態(tài)，飛機可視為質(zhì)量恒定的質(zhì)點．請你求出(計算結(jié)果均保留二位有效數(shù)字)：(1)飛機離開電磁彈射區(qū)后的加速度大小(2)電磁彈射器的牽引力F牽的大小(3)電磁彈射器輸出效率可以達到80%，則每彈射這樣一架飛機電磁彈射器需要消耗多少能量14．如圖，用長度為l的絕緣輕桿連接質(zhì)量均為m的A、B兩帶電小球，小球A帶電荷量為＋q，小球B帶電荷量為-4q，將他們置于上下平行放置，相距為4l的兩帶電金屬板上方l處，板間有豎直向下的勻強電場E。將兩小球從靜止釋放，小球可以通過上板的小孔進入電場中，已知E=，重力加速度為g，靜電力常量為k。求：(1)B球進入電場前桿上的彈力大??；(2)B球進入電場的最大深度h；答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．B【解析】【詳解】由圖像可知，上升到最大高度h時，變力F的大小為故物體從開始運動到上升到最大高度過程中，變力F做的功為圖像圍成的面積，即物體的初末速度均為0，故由動能定理，得聯(lián)立，解得物體剛開始運動時，由牛頓第二定律，有解得物體到達最高點時，由牛頓第二定律，有解得因此在開始運動時和到達最高點時，加速度等大反向，且均為最大值。故選B。2．D【解析】【詳解】設(shè)無人機在水平向右勻速運動，對無人機受力分析如圖，根據(jù)受力平衡條件可得聯(lián)立可得v=則機翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的升力的機械功率=故ABC錯誤，D正確。故選D。3．D【解析】【詳解】A．對于電動機，根據(jù)得功率恒定，此題場景可看做機車啟動問題中的恒定功率啟動模型，根據(jù)，結(jié)合本題物體牛頓第二定律當增加，減小，減小，因此物體在勻速前做加速度減小的加速運動，A選項的結(jié)果為勻變速直線運動所經(jīng)歷的時間，故A錯誤；B．當重物勻速運動時則重物的速度為時，拉力為，根據(jù)牛頓第二定律得故B錯誤；C．根據(jù)動能定理，除牽引力做功外還有物體重力做負功，故C錯誤；D．當物體勻速運動時則故D正確。故選D?！军c睛】本題雖然不是機車啟動問題，但可以按照機車啟動問題中恒定功率啟動的模型處理，將重力看成阻力，電動機提供的拉力看成牽引力，這樣能夠迅速理解題意，完成求解。4．C【解析】【詳解】A．環(huán)的重力在垂直桿向下的分力為桿對環(huán)的支持力垂直桿向上為0.3N，故環(huán)所受洛倫茲力方向垂直桿向上，由左手定則可知環(huán)帶負電，A錯誤；BC．洛倫茲力方向垂直運動方向，則沿著桿方向解得設(shè)環(huán)滑到P點的速度為vP，在垂直桿方向據(jù)平衡條件可得解得則動能為B錯誤，C正確；D．環(huán)與桿之間沒有正壓力時，洛倫茲力等于重力垂直于桿向下的分力，則解得環(huán)向下運動的過程中只有重力做功，洛倫茲力不做功，設(shè)兩點之間的距離是L，據(jù)動能定理可得解得D錯誤；故選C。5．D【解析】【詳解】A．根據(jù)v-t圖象與時間軸圍成的“面積”大小等于物體的位移，可得0～8

s內(nèi)物體的位移故A錯誤。B．物體運動的加速度根據(jù)解得選項B錯誤；C．0～8

s內(nèi)物體的機械能的增加量等于物體重力勢能的增加量和動能增加量之和，為故C錯誤。D．0-8s內(nèi)只有前6s發(fā)生相對滑動，0-6s內(nèi)傳送帶運動距離為：s帶=4×6m=24m；0-6s內(nèi)物體位移為：s物=6m；則0-6s內(nèi)兩者相對位移△s=s帶-s物=18m產(chǎn)生的熱量為Q=μmgcosθ?s相對=126J故D正確；故選D。6．B【解析】【詳解】A、整個過程根據(jù)動能定理得：，所以速度不能達到；故A錯誤．B、當木板靜止時，小物塊在長木板上繼續(xù)往復(fù)運動時，只有彈簧彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒，所以當木板剛靜止時，系統(tǒng)具有的機械能為，從開始到木板剛靜止的過程中，根據(jù)能量守恒得：，解得：；故B正確．C、長木板靜止后，對木板進行受力分析，水平方向受地面的靜摩擦力和彈簧彈力，彈簧彈力隨木塊的運動而發(fā)生改變，所以木板受的靜摩擦力也發(fā)生改變；故C錯誤．D、若將長木板改放在光滑地面上，系統(tǒng)所受合外力為零，動量守恒，則運動過程中物塊和木板的速度方向肯定相反；故D錯誤．故選B．【點睛】本題涉及到彈簧，功、機械能守恒的條件、動量守恒登陸等較多知識．題目情景比較復(fù)雜，全面考查考生理解、分析、解決問題的能力．7．B【解析】【分析】【詳解】A．月球從近地點向遠地點運動的過程中做離心運動，根據(jù)開普勒第二定律，可知，速度逐漸減小，A錯誤；B．月球從近地點向遠地點運動的過程中速度逐漸減小，只有萬有引力做功，故其機械能守恒，B正確；C．月球在近地點時，做離心運動，故受到的萬有引力小于其做圓周運動所需要的向心力，C錯誤；D．月球從近地點向遠地點運動的過程中做離心運動，向心力減小，故其加速度逐漸減小，D錯誤。故選B。8．AD【解析】【詳解】ABC．由題意可知，E?x圖像的斜率表示繩子的拉力，所以0～x1過程中物體所受拉力是恒力，由于物體從靜止開始運動，所以一開始必定是加速運動且加速度恒定，由于機械能減少，所以得知0～x1過程中物體是向下勻加速運動，因此處于失重狀態(tài)；x1～x2過程中根據(jù)圖像可知斜率增大，則物體繩子拉力增大，開始時拉力物體向下勻加速運動即拉力小于重力，然后拉力大于重力的，因此x1～x2過程中物體也經(jīng)歷了先加速后減速階段，最終減速到0，物體先失重后超重。故A正確BC錯誤；D．由E?x圖像可知，鋼板由靜止開始沿豎直方向運動，落地時速度剛好為0，下落高度為x2，則有解得故D正確。故選AD。9．BC【解析】【詳解】A．桿對A球的作用力與桿對B球的作用力大小相等，兩球的位移相同，所以桿對A球做的功與桿對B球做的功數(shù)值相等，故A錯誤；B．設(shè)A球克服彈簧彈力做的功為W1，桿對A球做功為W2。則桿對B球做功為－W2，A下降的高度為h；由動能定理得對A球有對B球有聯(lián)立計算得出即A球克服彈簧彈力做的功是桿對A球做功的倍，故B正確；C．根據(jù)功能原理知，彈簧和桿對A球做功的總和等于A球機械能的增量，故C正確；D．若A球從彈簧原長處釋放，剛釋放時AB整體的加速度大小為g，方向豎直向下。根據(jù)簡諧運動的對稱性知，A球到最低點時整體的加速度大小為g，方向豎直向上?，F(xiàn)A球從彈簧正上方向下落，A球到最低點時彈簧壓縮量增大，彈力增大，整體的合力增大，加速度將大于g，所以A球到最低點時整體的加速度大小大于g，方向豎直向上。在最低點，對B球，由牛頓第二定律得F－2mg=2ma＞2mg則得A球到最低點時桿對B球的作用力F＞4mg，故D錯誤；故選BC。10．AC【解析】【詳解】A．火箭的推力來源于燃料燃燒時產(chǎn)生的向后噴出的高溫高壓氣體對火箭的反作用力，故A正確；BC．在燃氣噴出后的瞬間，視萬戶及所攜設(shè)備(火箭(含燃料)、椅子、風箏等)為系統(tǒng)，動量守恒，設(shè)火箭的速度大小為v，規(guī)定火箭運動方向為正方向，則有解得火箭的速度大小為故B錯誤，C正確；D．在火箭噴氣過程中，燃料燃燒時產(chǎn)生的向后噴出的高溫高壓氣體對萬戶及所攜設(shè)備做正功，所以萬戶及所攜設(shè)備機械能不守恒，故D錯誤；故選AC。11．

減少

【解析】【分析】【詳解】（1）[1]A下落到F處的過程中，受到繩子的拉力，拉力做負功，則其機械能減少（2）[2]A下落到F處的速率為