高考物理二輪復(fù)習(xí)專項(xiàng)訓(xùn)練模型23 流體的管狀模型和柔軟繩模型（原卷版）

模型23流體的管狀模型和柔軟繩模型1．（2017全國(guó)III卷·16）如圖，一質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為l的均勻柔軟細(xì)繩PQ豎直懸掛。用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點(diǎn)，M點(diǎn)與繩的上端P相距SKIPIF1<0。重力加速度大小為SKIPIF1<0。在此過(guò)程中，外力做的功為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0最新模擬題1.（2023湖北名校壓軸質(zhì)檢）如圖所示，柔軟的繩索放置在粗糙水平桌面上，a、c為繩索端點(diǎn)，b為繩索中點(diǎn)，且恰好處于桌面邊緣。開始時(shí)繩索在外力的作用下處于平衡狀態(tài)，由靜止釋放繩索后，繩索開始滑動(dòng)，直至離開桌面，此過(guò)程中c點(diǎn)未落至地面。已知質(zhì)量分布均勻的繩索總質(zhì)量為m,，總長(zhǎng)度為L(zhǎng)，繩索和桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。下列分析正確的是A.繩索離開桌面前的過(guò)程中重力勢(shì)能減少了SKIPIF1<0mgLB.繩索離開桌面時(shí)的動(dòng)能為SKIPIF1<0mgL-SKIPIF1<0μmgLC.繩索離開在桌面前的過(guò)程中，ab段的動(dòng)能增加得越來(lái)越快D.繩索離開在桌面前的過(guò)程中，bc段的機(jī)械能減小得越來(lái)越慢2.A、B是天花板上兩點(diǎn)，一根長(zhǎng)為l的輕繩穿過(guò)帶有光滑孔的球，兩端分別系在A、B點(diǎn)，如圖甲所示；現(xiàn)將長(zhǎng)度也為l的均勻鐵鏈懸掛于A、B點(diǎn)，如圖乙所示。球和鐵鏈的質(zhì)量相等，均處于平衡狀態(tài)，A點(diǎn)對(duì)輕繩和鐵鏈的拉力分別是F1和F2，球的重心和鐵鏈的重心到天花板的距離分別是h1和h2，則()A．F1<F2，h1<h2B．F1>F2，h1<h2C．F1>F2，h1>h2D．F1＝F2，h1>h2C3.(2023年浙江七彩陽(yáng)光名校聯(lián)考)某景區(qū)景點(diǎn)噴泉噴出的水柱高約SKIPIF1<0，如圖所示，小明了解到噴泉專用泵額定電壓為SKIPIF1<0，正常工作時(shí)輸入電流為SKIPIF1<0，泵輸出的機(jī)械功率占輸入功率的75％，則此噴泉（）A.出水流量約為SKIPIF1<0B.電機(jī)繞組的電阻是SKIPIF1<0C.任意時(shí)刻空中水的質(zhì)量約為SKIPIF1<0D.噴管的橫截面積約為SKIPIF1<04.（2023湖北武漢4月調(diào)研）“奮進(jìn)號(hào)”潮流能發(fā)電機(jī)組是世界上單臺(tái)容量最大的潮流能發(fā)電機(jī)組，它的吊裝如圖所示，其核心部件是“水下大風(fēng)車”，它的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑為SKIPIF1<0的圓面。某次漲潮期間，該區(qū)域海水的潮流速度是SKIPIF1<0，流向恰好跟葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的圓面垂直，已知海水密度為SKIPIF1<0，假設(shè)這臺(tái)水輪機(jī)能將此圓面內(nèi)20%的潮流能轉(zhuǎn)化為電能，則這臺(tái)潮流能發(fā)電機(jī)發(fā)電的功率約為（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<05.（2023浙江杭州學(xué)軍中學(xué)質(zhì)檢）如圖所示，風(fēng)力渦輪機(jī)可將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，其轉(zhuǎn)化效率為40%，已知風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的長(zhǎng)度為4m，每立方米空氣質(zhì)量為1.2kg，風(fēng)速為10m/s，且風(fēng)速方向與葉片垂直，則下列說(shuō)法正確的是（）A.每秒流經(jīng)渦輪機(jī)空氣的體積約為SKIPIF1<0B.每秒流經(jīng)渦輪機(jī)空氣的動(dòng)能約為3kJC.風(fēng)力渦輪機(jī)產(chǎn)生的電功率約為12kWD.若風(fēng)速變?yōu)樵瓉?lái)2倍，則電功率將變?yōu)樵瓉?lái)4倍6.如圖所示，某風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)可形成橫截面積為S的圓面，某段時(shí)間風(fēng)速為v，并保持風(fēng)正面吹向葉片。若空氣密度為SKIPIF1<0，風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為η，則（）A.單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化的電能為SKIPIF1<0 B.單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化的電能為SKIPIF1<0C.轉(zhuǎn)化為電能的功率為SKIPIF1<0 D.轉(zhuǎn)化為電能的功率為SKIPIF1<07.（2023湖南名校期中）某地有一風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑為SKIPIF1<0的圓面。某時(shí)間內(nèi)該地區(qū)的風(fēng)速SKIPIF1<0，風(fēng)向恰好跟葉片轉(zhuǎn)動(dòng)形成的圓面垂直，已知空氣的密度SKIPIF1<0，若該風(fēng)力發(fā)電機(jī)能將此圓內(nèi)10%的空氣動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。（SKIPIF1<0）求：（1）單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的體積SKIPIF1<0；（2）單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的動(dòng)能SKIPIF1<0；（3）此風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的功率SKIPIF1<0。8.（2023湖北名校高一質(zhì)檢）如圖所示，一條質(zhì)量為1kg的均勻柔軟繩索置于光滑水平桌面上，開始有一小段垂在桌邊，使它從靜止開始運(yùn)動(dòng)。重力加速度SKIPIF1<0，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，繩的轉(zhuǎn)折處O點(diǎn)的最大張力是（）A.2.5N B.5N C.10N D.7.5N9.(2023江蘇常州期中)如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m，均勻的細(xì)鏈條長(zhǎng)為L(zhǎng)，置于光滑水平桌面上，用手按住一端，使SKIPIF1<0長(zhǎng)部分垂在桌面下，（桌面高度大于鏈條長(zhǎng)度），則鏈條上端剛離開桌面時(shí)的動(dòng)能為（）A.0 B.SKIPIF1<0mgL C.SKIPIF1<0mgL D.SKIPIF1<0mgL10.（2023洛陽(yáng)聯(lián)考）如圖所示,水平面O點(diǎn)左側(cè)光滑,O點(diǎn)右側(cè)粗糙且足夠長(zhǎng),有10個(gè)完全相同且質(zhì)量均為m的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))用輕細(xì)桿相連,相鄰小滑塊間的距離為L(zhǎng),滑塊1恰好位于O點(diǎn),滑塊2,3……依次沿直線水平向左排開,現(xiàn)將水平恒力F作用于滑塊1,經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn),在第3個(gè)小滑塊進(jìn)入粗糙地帶后到第4個(gè)小滑塊進(jìn)入粗糙地帶前這一過(guò)程中,小滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),已知重力加速度為g,則下列說(shuō)法正確的是()A.粗糙地帶與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=FB.勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度大小為FLC.第一個(gè)滑塊進(jìn)入粗糙地帶后,第二個(gè)滑塊進(jìn)入前各段輕桿的彈力大小相等D.在水平恒力F作用下,10個(gè)滑塊全部可以進(jìn)入粗糙地帶F11.（2022·山東名校聯(lián)盟5月模擬）如圖所示，質(zhì)量分布均勻的鐵鏈，靜止放在半徑SKIPIF1<0的光滑半球體上方.給鐵鏈一個(gè)微小的擾動(dòng)使之向右沿球面下滑，當(dāng)鐵鏈的端點(diǎn)B滑至C處時(shí)其速度大小為SKIPIF1<0.已知SKIPIF1<0，以O(shè)C所在平面為參考平面，取SKIPIF1<0.則下列說(shuō)法中正確的是A．鐵鏈下滑過(guò)程中靠近B端的一小段鐵鏈機(jī)械能守恒B．鐵鏈在初始位置時(shí)其重心高度SKIPIF1<0C．鐵鏈的端點(diǎn)A滑至C點(diǎn)時(shí)其重心下降2.8mD．鐵鏈的端點(diǎn)A滑至C處時(shí)速度大小為SKIPIF1<012.（2023安徽皖北五校聯(lián)盟聯(lián)考）如圖所示的水平軌道AD足夠長(zhǎng)，只有BC部分是粗糙的，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1m，其余部分是光滑的，質(zhì)量為1kg，長(zhǎng)度為2L的粗細(xì)相同的勻質(zhì)軟繩靜止在B點(diǎn)的左側(cè)（繩的右端在B點(diǎn)），軟繩與粗糙部分的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.8，現(xiàn)用F=2N的水平向右的恒力作用在軟繩上，軟繩始終保持伸直狀態(tài)且長(zhǎng)度不變，重力加速度為g=10m/s2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則在軟繩運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）

A．軟繩先做勻加速后做勻減速運(yùn)動(dòng)

B．軟繩的左端能經(jīng)過(guò)B點(diǎn)

C．軟繩的最大動(dòng)能為0.5J

D．軟繩克服摩擦力做功4.0J13.（2023上海長(zhǎng)寧二模）把五個(gè)同等質(zhì)量的塑料小球用不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在空中，它們?cè)诤愣ǖ乃斤L(fēng)力（向右）的作用下發(fā)生傾斜，則關(guān)于小球和繩子的位置正確的是（）A. B. C. D.14..(2024湖北黃岡外國(guó)語(yǔ)學(xué)校質(zhì)檢)如圖所示，2020年10月，嘉興南湖革命紀(jì)念館前的七一廣場(chǎng)噴泉經(jīng)改造后重新開啟。從遠(yuǎn)處看，噴泉噴出的水柱高約50m，若圓形噴管直徑約為10cm，水的密度為SKIPIF1<0，則供水的電動(dòng)機(jī)的輸出功率約為（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0CSKIPIF1<0 D.SKIPIF1<015.（2023江蘇七校聯(lián)考）如圖所示是某城市廣場(chǎng)水柱噴泉的夜景。從遠(yuǎn)處眺望，根據(jù)周圍建筑估計(jì)水柱約有40層樓高；在近處觀察，噴泉管口的直徑約為10cm。請(qǐng)估算連接噴泉電動(dòng)機(jī)的輸出功率約（）A.5×103W B.5×105W C.5×107W D.5×109W16.(2023湖北三市重點(diǎn)高中聯(lián)考)如圖所示，質(zhì)量為M的直—20武裝直升機(jī)旋翼有4片槳葉，槳葉旋轉(zhuǎn)形成的圓面面積為S。已知空氣密度為ρ，重力加速度大小為g。當(dāng)直升機(jī)懸?？罩袝r(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為P，槳葉旋轉(zhuǎn)推動(dòng)空氣，空氣獲得的速度為v0，則單位時(shí)間內(nèi)槳葉旋轉(zhuǎn)推動(dòng)空氣的質(zhì)量可表示為A.SKIPIF1<0B.SKIPIF