专题14 蹦极类模型、流体微粒柱状模型和人船模型-【鼎力高考】2024年高三物理二轮常见模型与方法强化专训专练

2024年高三物理二轮常见模型与方法强化专训专练 专题14 蹦极类模型、流体微粒柱状模型和人船模型 特训目标 特训内容 目标1 蹦极类模型（1T—4T） 目标2 流体微粒柱状模型（5T—8T） 目标3 人船模型（9T—12T） 目标4 类人船模型（13T—16T） 【特训典例】 1、 蹦极类模型 1．位于贵州省安顺市的黄果树坝陵河大桥蹦极，经吉尼斯世界纪录认证，为世界最高的商业蹦极（370米），它也成为众多蹦极爱好者争相挑战的对象。一质量80kg的蹦极爱好者在一次蹦极中，离开踏板后运动过程中的部分x－t图像如图所示，其中OA为抛物线，AC为一般曲线，B点斜率为零，则从绳伸直后到运动到最低点的过程中，绳对他的平均作用力大小为（不计空气阻力，） A．1500N B．2000N C．2400N D．3000N 2．高空作业必须系安全带，但安全带使用不当也会对人体造成伤害。我国对安全带的材料、长度、宽度以及使用方法都有规定，其中规定如果安全带的长度超过三米一定要加装缓冲器。某兴趣小组的同学们通过模拟实验来探究缓冲器的作用。同学们改装了甲、乙两根安全带，甲不加装缓冲器，乙加装缓冲器，使两根安全带的总长度（乙安全带的总长度含缓冲器）都为1.25m，把重物和力的传感器捆在一起挂在安全带的底端，重物（含传感器）的质量为1kg。现让重物从安全带上端处自由下落（重物可视为质点），实验发现从安全带伸直到重物速度第一次减为零，甲、乙分别用时0.1s和0.5s。忽略缓冲器对安全带长度的影响，重力加速度取10m/s2。则（　　） A．安全带刚伸直时重物的动量为5kg·m/s，方向竖直向下 B．从安全带伸直到重物速度第一次减为零的过程，重物的动量变化为5kg·m/s，方向竖直向下 C．从安全带伸直到重物速度第一次减为零的过程，甲安全带对重物的平均作用力为60N，乙安全带对重物的平均作用力为10N D．从安全带伸直到重物速度第一次减为零的过程，乙安全带对重物的冲量为10N·s，方向竖直向上 3．在刚刚结束的东京奥运会上，14岁的中国姑娘全红婵凭借高超的“水花消失术”获得评委们的三个满分，从而获得女子10米跳台冠军。在比赛中质量为m的全红婵，从跳台上以初速度竖直向上跳起，从跳台上起跳到入水前重心下降了H，入水后由于水的阻力使速度减为0。入水后到速度为0时重心下降了h，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　） A．全红婵起跳后在空中受到合外力的冲量大小为 B．全红婵受到水的阻力的冲量大小为 C．从起跳后到入水后速度减为0的全过程中，全红婵受到的合外力的冲量大小为 D．全红婵入水后受到重力的冲量大小为 4．图甲为蹦极的场景，运动员及携带装备的总质量为75kg，弹性绳原长为10m。运动员从蹦极台自由下落，下落过程中的速度-位移图像如图乙所示。已知弹性绳的弹力与伸长量的关系符合胡克定律，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A．整个下落过程中，运动员及携带装备与弹性绳组成的系统机械能守恒 B．运动员及携带装备从静止开始下落15m的过程中重力的冲量为1125N·s C．弹性绳的劲度系数约为150N/m D．弹性绳长为24m时，运动员的加速度大小约为5m/s2 2、 流体微粒柱状模型 5．娱乐风洞是一种空中悬浮装置，该装置通过人工制造和控制气流，把游客“吹”起来，让游客体验“腾云驾雾”的感觉。如图所示，悬浮在风洞正上方的两名手拉手的游客总质量为m，受风的有效面积为S，气流速度为。已知重力加速度为g，气流吹到人身体后速度近似变为0，则气流的平均密度为（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，某煤矿有一水平放置的传送带，已知传送带的运行速度为 v0=0.8m/s，开采出的煤块以50kg/s 的流量（即每秒钟有50kg煤块从漏斗中落至传送带上）垂直落在传送带上，并随着传送带运动。为了使传送带保持匀速传动，电动机的功率应该增加（    ） A．32W B．40W C．16W D．20W 7．如图所示，是高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图，列车由质量均为m的4节车厢组成，其中1号车厢为动力车厢。列车由静止开始以额定功率P运行，经过一段时间达到最大速度。列车向右运动过程中，1号车厢会受到前方空气的阻力，假设车厢碰到空气前空气的速度为0，碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同，已知空气密度为。1号车厢的迎风面积（垂直运动方向上的投影面积）为S，不计其他阻力，忽略2号、3号、4号车厢受到的空气阻力。当列车由静止开始以额定功率运行到速度为最大速度的时，1号车厢对2号车厢的作用力大小为（　　） A． B． C． D． 8．为估算雨水撞击地面产生的平均压强，某实验小组在雨天将一圆形水杯置于雨中，当雨滴竖直下落速度为10m/s时，测得内杯