高中物理 第七章 機械能守恒定律 第七章 機械能守恒定律 第四節(jié) 重力勢能練習(xí) 新人教版必修2

【成才之路】高中物理第七章機械能守恒定律第七章機械能守恒定律第四節(jié)重力勢能練習(xí)新人教版必修2基礎(chǔ)夯實1．(河北正定中學(xué)08～09學(xué)年高一下學(xué)期月考)關(guān)于功率以下說法中正確的是()A．據(jù)P＝W/t可知，機器做功越多，其功率就越大B．據(jù)P＝Fv可知，汽車牽引力一定與速度成反比C．據(jù)P＝W/t可知，只要知道時間t內(nèi)機器所做的功，就可求得這段時間內(nèi)任一時刻機器做功的功率D．據(jù)P＝Fv可知，發(fā)動機功率一定時，交通工具的牽引力與運動速度成反比答案：D解析：由P＝eq\f(W,t)可知，功率是單位時間內(nèi)所做的功，所以A錯．由該式求出的功率是t時間內(nèi)的平均功率不是瞬時功率所以C錯．由P＝Fv知，當(dāng)功率一定時，牽引力與速度成反比所以D對．2．汽車上坡的時候，司機必須換擋，其目的是()A．減小速度，得到較小的牽引力B．增大速度，得到較小的牽引力C．減小速度，得到較大的牽引力D．增大速度，得到較大的牽引力答案：C解析：汽車在上坡時，汽車的牽引力除了需要克服阻力以外，還要克服重力在沿斜坡向下的分力，所以需要增大牽引力，由F引＝eq\f(P,v)，在P不變時要增大牽引力，必須減小v.3．(沈陽二中09～10學(xué)年高一下學(xué)期期中)飛機在飛行時受到與速度平方成正比的空氣阻力，若飛機以速度v勻速飛行時，發(fā)動機的功率為P，則當(dāng)飛機以速度nv勻速飛行時，發(fā)動機的功率為()A．nP B．2nPC．n2P D．n3P答案：D解析：由題意知P＝fv＝kv3，P′＝f′nv＝kn3v3＝n3p.4．(江西金溪一中08～09學(xué)年高一下學(xué)期期中)如圖所示，在天花板上的O點系一根細(xì)繩，細(xì)繩的下端系一小球．將小球拉至細(xì)繩處于水平的位置，由靜止釋放小球，小球從位置A開始沿圓弧下落到懸點的正下方的B點的運動過程中，下面說法正確的是()A．小球受到的向心力在逐漸變大B．重力對小球做功的平均功率為零C．重力對小球做功的瞬時功率逐漸增大D．由于細(xì)線的拉力方向始終與小球的速度方向垂直，所以拉力對小球的做功為零答案：AD解析：由F向＝meq\f(v2,r)，∵v逐漸增大，∴A對；由P＝eq\f(W,t)知B錯；重力的功率先增大后減小C錯；由W＝F·lcosα知D對．5．(唐山二中09～10學(xué)年高一下學(xué)期期中)中國海軍第二批護(hù)航編隊于4月2日赴亞丁灣、索馬里海域執(zhí)行護(hù)航任務(wù)．其中的“深圳”號導(dǎo)彈驅(qū)逐艦額定功率為3×104kW，當(dāng)以最大的速度航行時，所受的阻力為2×106N，則該驅(qū)逐艦的最大航速為________m/s，此時牽引力的大小為________N.答案：15m/s2×106N解析：合力為零時，速度最大，此時有F＝f＝2×106N，由P＝Fv知vm＝eq\f(P,F)＝eq\f(3×107,2×106)m/s＝15m/s.6．為了響應(yīng)國家的“節(jié)能減排”號召，某同學(xué)采用了一個家用汽車的節(jié)能方法．在符合安全行駛要求的情況下，通過減少汽車后備箱中放置的不常用物品和控制加油量等措施，使汽車負(fù)載減少，假設(shè)汽車以72km/h的速度勻速行駛時，負(fù)載改變前、后汽車受到的阻力分別為N和1950N，請計算該方法使汽車發(fā)動機輸出功率減少了________W.答案：1×103W解析：v＝72km/h＝20m/s，由P＝Fv得P1＝F1v＝f1v①P2＝F2v＝f2v②故ΔP＝P1－P2＝(f1－f2)v＝1×103W.7．如圖所示是一學(xué)生騎車爬坡的情形．假如他騎車時的最大功率是1200W，車和學(xué)生的總質(zhì)量為75kg，斜坡傾角為30°，運動過程中受到的摩擦阻力恒為60N，則此學(xué)生騎車上坡的最大速度是多少？假如他在水平路面上騎車，最大速度可達(dá)到多少？(g取10m/s2)答案：2.76m/s20m/s解析：當(dāng)人騎車向前的牽引力等于摩擦阻力與重力沿斜面向下的分力之和時速度最大，則P＝F·vmax＝(F阻＋mgsinθ)·vmax，故vmax＝eq\f(P,F阻＋mgsinθ)≈2.76m/s.當(dāng)該學(xué)生在水平路面上騎車時，最大速度為vmax′＝eq\f(P,F阻)＝20m/s.能力提升1．在交通運輸中，常用“客運效率”來反映交通工具的某項效能．“客運效率”表示每消耗單位能量對應(yīng)的載客數(shù)和運送路程的乘積，即客運效率＝人數(shù)×路程/消耗能量．一個人騎電動自行車，消耗1MJ(106J)的能量可行駛30km，一輛載有4人的普通轎車．消耗320MJ的能量可行駛100km，則電動自行車與這輛轎車的客運效率之比是()A．6∶1 B．12∶5C．24∶1 D．48∶7答案：C解析：自行車客運效率為1×30×103/106，普通轎車的客運效率為4×100×103/(320×106)，則自行車與轎車客運效率之比為eq\f(1×30×320,4×100)＝24∶1，選項C正確．2．(江蘇常州09～10學(xué)年高一下學(xué)期期中)從空中以40m/s的初速度平拋一重為10N的物體，物體在空中運動3s落地，不計空氣阻力，取g＝10m/s2，則物體落地前瞬間，重力的瞬時功率為()A．300W B．400WC．500W D．700W答案：A解析：物體落地瞬間vg＝gt＝30m/s，∴PG＝mgvg＝300W.3．一個小孩站在船頭，如圖所示兩種情況用同樣大小的拉力拉繩，經(jīng)過相同的時間t(船未碰)小孩所做的功W1、W2及在時刻t小孩拉繩的即時功率P1、P2的關(guān)系為()A．W1＞W(wǎng)2，P1＝P2B．W1＝W2，P1＝P2C．W1＜W2，P1＜P2D．W1＜W2，P1＝P2答案：C解析：小孩所做的功在第一種情況是指對自身(包括所站的船)做的功．在第二種情況除對自身做功外，還包括對另外一船所做的功．由于兩種情況下人對自身所做功相等，所以W1＜W2.設(shè)t時刻小孩所在船的速率為v1(兩種情況下都是v1)．另一只船速率為v2，則P1＝Fv1，P2＝F(v1＋v2)，所以C項正確．4．(四川綿陽南山中學(xué)08～09學(xué)年高一下學(xué)期期中)汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動機功率為P.快進(jìn)入鬧市區(qū)時，司機減小了油門，使汽車的功率立即減小一半并保持該功率繼續(xù)行駛．下面四個圖象中，哪個圖象正確表示了從司機減小油門開始，汽車的速度與時間的關(guān)系()答案：C解析：功率減小一半后，汽車做加速度越來越小的減速運動，最終勻速運動．5．(上海交大附中08～09學(xué)年高一下學(xué)期期中)如圖所示為一種測定運動員體能的裝置，運動員的質(zhì)量為m1，繩的一端拴在腰間并沿水平方向跨過滑輪(不計滑輪質(zhì)量及摩擦)，繩的下端懸掛一個質(zhì)量為m2的重物，人用力蹬傳送帶而人的重心不動，使傳送帶以速率v勻速向右運動．下面說法中正確的是()A．繩子拉力對人做正功B．人對傳送帶做正功C．運動時間t后，運動員的體能消耗約為m2gvtD．運動時間t后，運動員的體能消耗約為(m1＋m2)gvt答案：BC解析：由于人的重心不動，所以人與傳送帶間的摩擦力大小為m2g，人對傳送帶做功的功率為m2gv6．一位排球運動員，體重70kg，身高1.8m.靜止站立時伸直手臂摸到的最大高度為2.30m，跳起來能摸到的最大高度為3.30m，起跳過程時間為0.4s，g取10m/s2，那么他起跳過程中重力的平均功率約為________W.答案：1750W解析：起跳過程中克服重力做功．WG＝mgΔh＝70×10×1J＝700J所以eq\x\to(P)＝eq\f(WG,t)＝eq\f(700,0.4)W＝1750W.7．(上海市08～09學(xué)年高一下學(xué)期七校聯(lián)考)質(zhì)量為kg的汽車在平直公路上行駛，所能達(dá)到的最大速度為20m/s，設(shè)汽車所受阻力為車重的0.2倍(即f＝0.2G)．如果汽車在運動的初始階段是以2m/s2(1)汽車的額定功率；(2)汽車在勻加速行駛時的牽引力；(3)汽車在3s內(nèi)牽引力所做的功；(4)汽車在第3s