专题23+流体管状模型和柔软绳模型-2024高考物理二轮复习80模型最新模拟题专项训练

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模型23 流体的管状模型和柔软绳模型
最新高考题
1．（2017全国III卷·16）如图，一质量为m、长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距。重力加速度大小为。在此过程中，外力做的功为（ ）
A．B．
C． D．
最新模拟题
1.（2023湖北名校压轴质检）如图所示，柔软的绳索放置在粗糙水平桌面上，a、c为绳索端点，b为绳索中点，且恰好处于桌面边缘。开始时绳索在外力的作用下处于平衡状态，由静止释放绳索后，绳索开始滑动，直至离开桌面，此过程中c点未落至地面。已知质量分布均匀的绳索总质量为m,，总长度为L，绳索和桌面间的动摩擦因数为μ。下列分析正确的是
A. 绳索离开桌面前的过程中重力势能减少了mgL
B. 绳索离开桌面时的动能为mgL-μmgL
C. 绳索离开在桌面前的过程中，ab段的动能增加得越来越快
D. 绳索离开在桌面前的过程中，bc段的机械能减小得越来越慢
2 . A、B是天花板上两点，一根长为l的轻绳穿过带有光滑孔的球，两端分别系在A、B点，如图甲所示；现将长度也为l的均匀铁链悬挂于A、B点，如图乙所示。球和铁链的质量相等，均处于平衡状态，A点对轻绳和铁链的拉力分别是F1和F2，球的重心和铁链的重心到天花板的距离分别是h1和h2，则( )
A．F1F2，h1C．F1>F2，h1>h2 D．F1＝F2，h1>h2
C
3. (2023年浙江七彩阳光名校联考)某景区景点喷泉喷出的水柱高约，如图所示，小明了解到喷泉专用泵额定电压为，正常工作时输入电流为，泵输出的机械功率占输入功率的75％，则此喷泉（ ）
A. 出水流量约为
B. 电机绕组的电阻是
C. 任意时刻空中水的质量约为
D. 喷管的横截面积约为
4. （2023湖北武汉4月调研）“奋进号”潮流能发电机组是世界上单台容量最大的潮流能发电机组，它的吊装如图所示，其核心部件是“水下大风车”，它的叶片转动时可形成半径为的圆面。某次涨潮期间，该区域海水的潮流速度是，流向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知海水密度为，假设这台水轮机能将此圆面内20%的潮流能转化为电能，则这台潮流能发电机发电的功率约为（ ）
A.B.C.D.
5. （2023浙江杭州学军中学质检）如图所示，风力涡轮机可将风的动能转化为电能，其转化效率为40%，已知风力涡轮机叶片的长度为4m，每立方米空气质量为1.2kg，风速为10m/s，且风速方向与叶片垂直，则下列说法正确的是（ ）
A. 每秒流经涡轮机空气的体积约为
B. 每秒流经涡轮机空气的动能约为3kJ
C. 风力涡轮机产生的电功率约为12kW
D. 若风速变为原来2倍，则电功率将变为原来4倍
6. 如图所示，某风力发电机叶片转动可形成横截面积为S的圆面，某段时间风速为v，并保持风正面吹向叶片。若空气密度为，风的动能转化为电能的效率为η，则（ ）
A. 单位时间内转化的电能为
B. 单位时间内转化的电能为
C. 转化为电能的功率为
D. 转化为电能的功率为
7.（2023湖南名校期中）某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为的圆面。某时间内该地区的风速，风向恰好跟叶片转动形成的圆面垂直，已知空气的密度，若该风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能。（）求：
（1）单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积；
（2）单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能；
（3）此风力发电机发电的功率。
8. （2023湖北名校高一质检）如图所示，一条质量为1kg的均匀柔软绳索置于光滑水平桌面上，开始有一小段垂在桌边，使它从静止开始运动。重力加速度，在运动过程中，绳的转折处O点的最大张力是（ ）
A. 2.5NB. 5N
C. 10ND. 7.5N
9. (2023江苏常州期中)如图所示，一个质量为m，均匀的细链条长为L，置于光滑水平桌面上，用手按住一端，使 长部分垂在桌面下，（桌面高度大于链条长度），则链条上端刚离开桌面时的动能为 （ ）
A. 0B. mgL
C. mgLD. mgL
10. （2023洛阳联考）如图所示,水平面O点左侧光滑,O点右侧粗糙且足够长,有10个完全相同且质量均为m的小滑块(可视为质点)用轻细杆相连,相邻小滑块间的距离为L,滑块1恰好位于O点,滑块2,3……依次沿直线水平向左排开,现将水平恒力F作用于滑块1,经观察发现,在第3个小滑块进入粗糙地带后到第4个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,小滑块做匀速直线运动,已知重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.粗糙地带与滑块间的动摩擦因数μ=Fmg
B.匀速运动过程中速度大小为FL5m
C.第一个滑块进入粗糙地带后,第二个滑块进入前各段轻杆的弹力大小相等
D.在水平恒力F作用下,10个滑块全部可以进入粗糙地带
F3mg12FL5m
11.（2022·山东名校联盟5月模拟）如图所示，质量分布均匀的铁链，静止放在半径的光滑半球体上方.给铁链一个微小的扰动使之向右沿球面下滑，当铁链的端点B滑至C处时其速度大小为.已知，以OC所在平面为参考平面，取.则下列说法中正确的是
A．铁链下滑过程中靠近B端的一小段铁链机械能守恒
B．铁链在初始位置时其重心高度
C．铁链的端点A滑至C点时其重心下降2.8m
D．铁链的端点A滑至C处时速度大小为
12. （2023安徽皖北五校联盟联考）如图所示的水平轨道AD足够长，只有BC部分是粗糙的，其长度为L=1m，其余部分是光滑的，质量为1kg，长度为2L的粗细相同的匀质软绳静止在B点的左侧（绳的右端在B点），软绳与粗糙部分的动摩擦因数为μ=0.8，现用F=2N的水平向右的恒力作用在软绳上，软绳始终保持伸直状态且长度不变，重力加速度为g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在软绳运动的过程中，下列说法正确的是（）
A．软绳先做匀加速后做匀减速运动
B．软绳的左端能经过B点
C．软绳的最大动能为0.5J
D．软绳克服摩擦力做功4.0J
13.（2023上海长宁二模） 把五个同等质量的塑料小球用不可伸长的轻绳悬挂在空中，它们在恒定的水平风力（向右）的作用下发生倾斜，则关于小球和绳子的位置正确的是（ ）
A. B.
C. D.
14. .(2024湖北黄冈 外国语学校质检)如图所示，2020年10月，嘉兴南湖革命纪念馆前的七一广场喷泉经改造后重新开启。从远处看，喷泉喷出的水柱高约50m，若圆形喷管直径约为10cm，水的密度为，则供水的电动机的输出功率约为（ ）
A. B.
C D.
15. （2023江苏七校联考）如图所示是某城市广场水柱喷泉的夜景。从远处眺望，根据周围建筑估计水柱约有40层楼高；在近处观察，喷泉管口的直径约为10cm。请估算连接喷泉电动机的输出功率约（ ）
A. 5×103WB. 5×105W
C. 5×107WD. 5×109W
16. (2023湖北三市重点高中联考)如图所示，质量为M的直—20武装直升机旋翼有4片桨叶，桨叶旋转形成的圆面面积为S。已知空气密度为ρ，重力加速度大小为g。当直升机悬停空中时，发动机输出的机械功率为P，桨叶旋转推动空气，空气获得的速度为v0，则单位时间内桨叶旋转推动空气的质量可表示为
A. B.
C. D.
17 (2023山东菏泽名校联考)若一质量为M的直升机的螺旋桨推动横截面积为S的空气以某一速度竖直向下运动从而使直升机悬停在空中,已知空气的密度为ρ,重力加速度为g,则直升机的输出功率为( )
A.ρSMgρS3 B.Mg3ρS
C.12ρSMgρS3 D.12Mg3ρS
ptmvtρSv2ttMgρSWtmv22t12MgρS3