高中物理人教版第七章機械能守恒定律單元測試 第7章第3節(jié)

第七章第三節(jié)基礎(chǔ)夯實一、選擇題(1～5題為單選題，6題為多選題)1．關(guān)于功率的概念，以下說法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820401)()A．功率大說明物體做功多 B．功率小說明物體做功少C．物體做功越多，其功率越大 D．物體做功越快，其功率越大答案：D解析：功率表示物體做功的快慢，它等于功跟完成這些功所用的時間的比值，或者說是單位時間內(nèi)所做的功，某物體的功率大，表示這一物體做功快，或單位時間內(nèi)做功多。2．(四川成都七中2023～2023學(xué)年高一下學(xué)期期中)宇航員在地面進行素質(zhì)訓(xùn)練時，抓住秋千桿由水平狀態(tài)開始下擺，如圖所示，在到達豎直狀態(tài)的過程中，宇航員所受重力的瞬時功率的變化情況是eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820402)()A．一直增大 B．一直減小C．先增大后減小 D．先減小后增大答案：C解析：開始運動時，宇航員的速度為零，重力的瞬時功率為零。運動到最低點，宇航員的速度沿水平方向，與重力垂直，重力的瞬時功率也為零，擺動過程中重力的瞬時功率不為零，即重力的瞬時功率從無到有，又到無，先增大后減小，C正確。3．(山西大同一中2023～2023學(xué)年高一下學(xué)期檢測)在一次舉重比賽中，一名運動員將質(zhì)量為127．5kg的杠鈴舉起歷時約2s，該運動員在舉起杠鈴運動中的平均功率約為eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820403)()A．幾十瓦左右 B．一千瓦左右C．幾十千瓦左右 D．幾百千瓦左右答案：B解析：設(shè)舉重運動員將桿鈴舉高1．7m，則P＝eq\f(W,t)＝eq\f(mgh,t)＝1083．75W4．(福州八縣(市)一中2023～2023學(xué)年高一下學(xué)期聯(lián)考)列車提速的一個關(guān)鍵技術(shù)問題是提高機車發(fā)動機的功率。已知勻速運動時，列車所受阻力與速度的平方成正比，即f＝kv2。設(shè)提速前勻速運動速度為80km/h，提速后勻速運動速度為120km/h，則提速前與提速后機車發(fā)動機的功率之比為eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820404)()A．eq\f(2,3) B．eq\f(4,9)C．eq\f(8,27) D．eq\f(16,81)答案：C解析：根據(jù)P＝Fv，F(xiàn)＝f＝kv2，得eq\f(P1,P2)＝eq\f(v\o\al(3,1),v\o\al(3,2))＝eq\f(8,27)，故選項C正確。5．一汽車在平直公路上行駛。從某時刻開始計時，發(fā)動機的功率P隨時間t的變化如圖所示。假定汽車所受阻力的大小f恒定不變。下列描述該汽車的速度v隨時間t變化的圖線中，可能正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820405)()答案：A解析：由P－t圖象知：0～t1內(nèi)汽車以恒定功率P1行駛，t1～t2內(nèi)汽車以恒定功率P2行駛。設(shè)汽車所受牽引力為F，則由P＝Fv得，當(dāng)v增加時，F(xiàn)減小，由a＝eq\f(F－f,m)知a減小，當(dāng)F＝f時，a＝0，又因速度不可能突變，所以選項B、C、D錯誤，選項A正確。6．(包頭一中2023～2023學(xué)年高一下學(xué)期期中)如圖所示為測定運動員體能的一種裝置。運動員質(zhì)量為m1，繩拴在腰間沿水平方向跨過滑輪(不計滑輪質(zhì)量及摩擦)，下懸一質(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。下面是人對傳送帶做功的四種說法，其中正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820406)()A．人對傳送帶做功B．人對傳送帶不做功C．人對傳送帶做功的功率為m2gvD．人對傳送帶做功的功率為(m1＋m2)gv答案：AC解析：人在水平方向受繩子拉力和摩擦力作用而處于平衡狀態(tài)，F(xiàn)f＝FT＝m2g。由牛頓第三定律得人對傳送帶的摩擦力為Ff′＝Ff，方向向右，所以人對傳送帶做正功，做功的功率為P＝Ff′v＝m2gv二、非選擇題7．能源短缺和環(huán)境惡化已經(jīng)成為關(guān)系到人類社會能否持續(xù)發(fā)展的大問題。為緩解能源緊張壓力、減少環(huán)境污染，汽車制造商紛紛推出小排量經(jīng)濟實用型轎車。某公司研制開發(fā)了某型號小汽車發(fā)動機的額定功率為24kW，汽車連同駕乘人員總質(zhì)量為m＝2000kg，在水平路面上行駛時受到恒定的阻力是800N，求：eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820407)(1)汽車在額定功率下勻速行駛的速度；(2)汽車在額定功率下行駛，速度為20m/s時的加速度。答案：(1)30m/s(2)0．2m/s2解析：(1)P＝Fvv＝eq\f(P,F)＝eq\f(24000,800)m/s＝30m/s(2)F1＝eq\f(P,v1)＝eq\f(24000,20)N＝1200Na＝eq\f(F1－f,m)＝eq\f(1200－800,2000)m/s2＝0．2m/s2能力提升一、選擇題(1～4題為單選題，5、6題為多選題)1．(石家莊二中2023～2023學(xué)年高一下學(xué)期檢測)2015年10月16日寧安高鐵運行動車組停靠在銅陵站。把動力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上，使其既具有牽動力，又可以載客，這樣的客車車輛叫做動車。而動車組就是幾節(jié)自帶動力的車輛(動車)加幾節(jié)不帶動力的車輛(也叫拖車)編成一組，就是動車組，如圖所示。假設(shè)動車組運行過程中受到的阻力與其所受重力成正比，每節(jié)動車與拖車的質(zhì)量都相等，每節(jié)動車的額定功率都相等。若1節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為120km/h；則6節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820408)()A．320km/h B．C．120km/h D．答案：A解析：設(shè)每節(jié)動車(或拖車)的質(zhì)量為m，動車組所受阻力是車重的k倍，每節(jié)動車的額定功率為P。由于動車組速度最大時，牽引力等于阻力，故P＝F1v1＝k·4mgv1,6P＝k·9mgv2，由以上兩式得v2＝eq\f(8,3)v1＝320km/h，A正確。2．(三明市2023～2023學(xué)年高一檢測)一個小孩站在船頭，按如圖所示的兩種情況用同樣大小的力拉繩。若經(jīng)過相同的時間t(船未碰撞)，小孩所做的功分別為W1、W2，在時間t內(nèi)小孩拉繩的平均功率分別為P1、P2，則eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820409)()A．W1>W2，P1＝P2 B．W1＝W2，P1＝P2C．W1<W2，P1<P2 D．W1<W2，P1＝P2答案：C解析：第一種情況，小孩的腳對他所站的船做功，同時繩對小孩的拉力對小孩也做功；第二種情況下，除上述功外，小孩對另一小船又多做了一部分功，所以W1<W2；P1＝eq\f(W1,t)，P2＝eq\f(W2,t)，故P1<P2，則C正確。3．汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動機功率為P?？爝M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eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820410)()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。4．(吉林實驗中學(xué)2023～2023學(xué)年高一下學(xué)期質(zhì)檢)如圖甲所示，滑輪質(zhì)量、摩擦均不計，質(zhì)量為2kg的物體在F作用下由靜止開始向上做勻加速運動，其速度隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示，由此可知，(g取10m/s2)eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820411)()A．物體加速度大小為2m/s2 B．4s末F的功率大小為42WC．F的大小為21N D．4s內(nèi)F做功的平均功率為42W答案：B解析：由速度—時間圖象可得加速度a＝0．5m/s2，由牛頓第二定律：2F－mg＝F＝eq\f(mg＋ma,2)＝10．5N，P＝F·2v＝10．5×2×2W＝42W，eq\x\to(P)＝eq\f(W,t)＝eq\f(Fs,t)＝eq\f×2×4,4)W＝21W。5．(福州一中2023～2023學(xué)年高一下學(xué)期檢測)一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內(nèi)做勻加速直線運動，5s末達到額定功率，之后保持額定功率運動，其v－t圖象如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為m＝2×103kg，汽車受到地面的阻力為車重的0．1倍(取g＝10m/s2)則eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820412)()A．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為4×103NB．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為6×103NC．汽車的額定功率為60kWD．汽車的最大速度為30m/s答案：BCD解析：f＝kmg＝2×103N，前5s內(nèi)a＝eq\f(Δv,t)＝2m/s2由F－f＝ma得F＝f＋ma＝6×103N，故A錯B對；P額＝Fv＝6×103×10W＝60kW，C對；vmax＝eq\f(P額,f)＝30m/s，D對。6．(沈陽二中2023～2023學(xué)年高一下學(xué)期檢測)如圖所示，是汽車牽引力F和車速倒數(shù)eq\f(1,v)的關(guān)系圖象，若汽車質(zhì)量為2×103kg，由靜止開始沿平直公路行駛，阻力恒定，最大車速為30m/s，則以下說法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820413)()A．汽車的額定功率為6×104WB．汽車運動過程中受到的阻力為6×103NC．汽車先做勻加速運動，然后再做勻速直線運動D．汽車做勻加速運動的時間是5s答案：AD解析：由圖象可知，汽車先做功率恒定的變加速運動，再做牽引力恒定的勻加速運動，P額＝F·v＝2×103×30W＝6×104W，A正確，C錯誤；當(dāng)汽車速度最大時牽引力F＝f＝2×103N，B錯誤；汽車勻加速運動的加速度a＝eq\f(F－f,m)＝2m/s2，汽車剛達到額定功率時的速度v＝eq\f(P額,F)＝10m/s，所以汽車做勻加速運動的時間t＝eq\f(v,a)＝5s，D正確。二、非選擇題7．圖示為修建高層建筑常有的塔式起重機。在起重機將質(zhì)量m＝5×103kg的重物豎直吊起的過程中，重物由靜止開始向上作勻加速直線運動，加速度a＝0．2m/s2，當(dāng)起重機輸出功率達到其允許的最大值時，保持該功率直到重物做vm＝1．02m/s的勻速運動。取g＝10m/s2，不計額外功。求：eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820414)(1)起重機允許輸出的最大功率。(2)重物做勻加速運動所經(jīng)歷的時間和起重機在第2秒末的輸出功率。答案：(1)5．1×104W(2)5s2．04×104W解析：(1)設(shè)起重機允許輸出的最大功率為P0，重物達到最大速度時，拉力F0等于重力。P0＝