专题07 功能关系在计算题中的应用-2021-2022学年高一物理下学期期末考试好题汇编（人教版2019）

专题07 功能关系在计算题中的应用 一、功的求解 1．“滑草”是一项新的健康娱乐运动，“滑草”运动的示意图如图所示，坐在垫板上的小孩从高的倾斜滑道顶端由静止下滑，到达底端时速度大小，进入水平滑道时速度大小不变，最终停在水平滑道上。已知小孩和垫板的总质量，垫板与水平滑道的动摩擦因数，取。求： （1）在倾斜滑道上滑动时重力做的功； （2）在倾斜滑道上滑动时摩擦力做的功； （3）小孩在水平滑道上滑行的距离s。 二、功率的求解 2．如图甲所示，一台起重机将质量的重物由静止开始竖直向上匀加速提升，末达到额定功率，之后保持该功率继续提升重物，末重物达到最大速度。整个过程中重物的图像如图乙所示。取，不计额外功率。试计算： （1）起重机的额定功率； （2）重物的最大速度； （3）前起重机的平均功率； （4）后起重机由于突然故障，额定功率下降一半，分析说明在故障后重物的运动情况。 三、动能定理的应用 3．如图所示，固定在水平地面上的工件，由AB和BD两部分组成，其中AB部分为光滑的圆弧，圆心为O，∠AOB＝37°，圆弧的半径R＝0.5m；BD部分水平，长度为0.2m，C为BD的中点。现有一质量m＝1kg、可视为质点的物块从A端由静止释放，恰好能运动到D点。（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求： （1）物块运动到B点时的速度大小； （2）为使物块恰好运动到C点静止，可以在物块运动到B点后，对它施加一竖直向下的恒力F，F应为多大。 四、机械能守恒定律的应用 4．如图所示，一根光滑的细杆上穿有一个质量为m的小球A，小球A和质量为M的物块B通过一根足够长的轻绳绕过定滑轮（大小可忽略不计）相连，细杆与定滑轮之间的水平间距L=0.8m，现将小球A从与定滑轮同一高度处由静止释放，已知m=0.34kg，M=0.5kg，g=10m/s2，A离地足够高，不计一切摩擦阻力。求： （1）A能下降的最大高度hm；（结果保留两位有效数字） （2）当A下降高度为h=0.6m时A的速度大小。 五、功能关系的应用 5．如图甲所示，倾角为的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一质量为煤块轻轻放在传送带的A端。物体相对地面的速变随时间变化的关系如图乙所示。末物体到达B端，取沿传送带向下为正方向，，求： （1）内煤块加速度a的大小； （2）煤块与传送带间的动摩擦因数； （3）内物体机械能的减少量，电动机因传送物体而多消耗的电能E。 6．如图所示，倾角的足够长斜面固定在水平地面上，在时刻，用平行斜面向上、大小的力拉质量的物块沿斜面由静止向上运动。已知物块与斜面间的动摩擦因数，重力加速度g取，。求： （1）在，拉力F及合外力做的功； （2）时，摩擦力与重力的功率大小。 7．一名同学周末在家收拾客厅，在把一个木箱拉到客厅一角时，他想估算自己对这个木箱做了多少功。为了减小摩擦引起的噪声，以减轻对楼下住户的影响，他以斜向上与水平面约成60°夹角的恒力，沿直线缓慢拉动木箱移动了3m。利用体重计称得木箱质量约为30kg，通过相关资料查到木头与地面的动摩擦因数约为0.60，试估算：（取g=10） （1）这名同学对木箱的拉力在该过程中所做的功； （2）木箱受到的外力做的总功； （3）系统大约消耗了多少能量；这些能量去哪了。 8．自主品牌比亚迪汽车2022年4月份的新能源汽车总销量超越全球知名品牌特斯拉，旗下热销车型比亚迪·唐好评如潮。表格中是纯电动唐的部分技术参数，已简化处理。 整备质量（kg） 2000 最高车速（m/s） 40 额定功率（kW） 180 设整个运动过程中阻力恒定。 （1）求汽车受到的阻力大小； （2）若某段时间内汽车保持额定功率不变，当汽车的加速度为1.75m/s2时速度是多大？ （3）若汽车保持额定功率不变从静止起动，达到最大速度走过的位移是200m，这一过程需要多长时间？ 9．动车组是由几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢组成的，带动力的车厢叫动车，不带动力的车厢叫拖车。假设动车组行驶过程中所受阻力与车重成正比（比例系数为k），每节车质量都为m，每节动车额定功率都为。某动车组共8节车厢，当以额定功率启动4节动车运行时，动车组由静止经时间达到最大行驶速度，重力加速度为g。求： （1）该动车组由静止到最大速度所行驶的路程； （2）当动车组速度为最大速度的一半时的加速度大小； 10．如图所示，一游戏装置由安装在水平台面上的高度h可调的斜轨道、竖直圆轨道（在最低点E分别与水平轨道和相连）组成。可认为所有轨道均处在同一竖直平面内，连接处均平滑。已知，滑块质量为且可视为质点，竖直圆轨道半径为，图中，滑块与间动摩擦因数为，其他轨道均光滑，不计空气阻力，重力加速度取。现调节h的大小，让滑块从斜轨道最高点由静止释放，求： （1）物体在AB段克服摩擦力做