新课标高中物理选修3-1第二章第二节导体中的电场和电流.docVIP

2008年高考试题分类汇编---能量 1.（全国卷2）18． 如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b．a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m， 用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为 A．h B．15h C．2h D．25h 答案：B 解析：在b落地前，a、b组成的系统机械能守恒，且a、b两物体速度大小相等，根据机械能守恒定律可知：，b球落地时，a球高度为h，之后a球向上做竖直上抛运动，过程中机械能守恒，，所以a可能达到的最大高度为1.5h,B项正确。 2.（北京卷）23．（18分）风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。风力发电机是将风能（气流的功能）转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱，发电机等。如图所示。 （1）利用总电阻的线路向外输送风力发电机产生的电能。输送功率，输电电压，求异线上损失的功率与输送功率的比值; （2）风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。设空气密度为p，气流速度为v，风轮机叶片长度为r。求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm; 在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，简述可采取的措施。 （3）已知风力发电机的输出电功率P与Pm成正比。某风力发电机的风速v19m/s时能够输出电功率P1=540kW。我国某地区风速不低于v2=6m/s的时间每年约为5000小时，试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时。解析导线上损失的功率为P=I2R=( 损失的功率与输送功率的比值(2)风垂直流向风轮机时，提供的风能功率最大. 单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为pvS,S=r2 风能的最大功率可表示为 P风= 采取措施合理，如增加风轮机叶片长度，安装调向装置保持风轮机正面迎风等。 按题意，风力发电机的输出功率为P2=kW=160 kW 最小年发电量约为W=P2t=160×5000 kW·h=8×105kW·h 24．(18分)光滑水平面上放着质量mA=1kg的物块A与质量mB=2kg的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接)，用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能EP=49J。在A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示。放手后B向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径R=05m，B恰能到达最高点C。取g=10m／s2，求绳拉断后瞬间B的速度vB的大小。 （1）设B在绳被拉断后瞬间的速度为,到达C点时的速度为，有 （1） （2） 代入数据得 （3） 7．如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30和45，的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放．则在上述两种情形中正确的有质量为2的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用 质量为的滑块均沿斜面向上运动 绳对质量为滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力 系统在运动中机械能均守恒BD 解析：每个滑块受到三个力：重力、绳子拉力、斜面的支持力，受力分析中应该是按性质分类的力，沿着斜面下滑力是分解出来的按照效果命名的力，A错；对B选项，物体是上滑还是下滑要看两个物体的重力沿着斜面向下的分量的大小关系，由于2m质量的滑块的重力沿着斜面的下滑分力较大，故质量为m的滑块必定沿着斜面向上运动，B对；任何一个滑块受到的绳子拉力与绳子对滑块的拉力等大反向，C错；对系统除了重力之外，支持力对系统每个滑块不做功，绳子拉力对每个滑块的拉力等大反向，且对滑块的位移必定大小相等，故绳子拉力作为系统的内力对系统做功总和必定为零，故只有重力做功的系统，机械能守恒，D对。 9．如图所示．一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上，质量为3m的球置于地面上，质量为m的b球从水平位置静止释放．当球对地面压力刚好为零时，b球摆过的角度为下列结论正确的是 ＝90° B. ＝45° C.b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率先增大后减小 b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率一直增大 AC 解析：设b球的摆动半径为R，当摆过角度θ时的速度为v，对b球由动能定理：mgRsinθ= mv2，此时绳子拉力为T=3mg，在绳子方向由向心力公式：T－mgsinθ = m，解得θ=90°，A对B错；故b球摆动到最低点的过程中一直机械能守恒，竖直方向的分速度先从零开始逐渐增大，然后逐渐减小到零，故重力的瞬时功率Pb = mgv竖 先增