高中物理 第七章 機(jī)械能守恒定律 第七章 機(jī)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(jī)械能守恒定律第七章機(jī)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(shí)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(jī)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(shí)間t內(nèi)機(jī)器所做的功，就可求得這段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻機(jī)器做功的功率D．據(jù)P＝Fv可知，發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，交通工具的牽引力與運(yùn)動(dòng)速度成反比答案：D解析：由P＝eq\f(W,t)可知，功率是單位時(shí)間內(nèi)所做的功，所以A錯(cuò)．由該式求出的功率是t時(shí)間內(nèi)的平均功率不是瞬時(shí)功率所以C錯(cuò)．由P＝Fv知，當(dāng)功率一定時(shí)，牽引力與速度成反比所以D對．2．汽車上坡的時(shí)候，司機(jī)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(shí)，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(shí)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(jī)在飛行時(shí)受到與速度平方成正比的空氣阻力，若飛機(jī)以速度v勻速飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P，則當(dāng)飛機(jī)以速度nv勻速飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)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(diǎn)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(diǎn)的正下方的B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)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(shí)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(cuò)；重力的功率先增大后減小C錯(cuò)；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(duì)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(hào)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(shí)，所受的阻力為2×106N，則該驅(qū)逐艦的最大航速為________m/s，此時(shí)牽引力的大小為________N.答案：15m/s2×106N解析：合力為零時(shí)，速度最大，此時(shí)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(hào)召，某同學(xué)采用了一個(gè)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(shí)，負(fù)載改變前、后汽車受到的阻力分別為N和1950N，請計(jì)算該方法使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)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(yùn)動(dòng)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(shí)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(shí)，最大速度為vmax′＝eq\f(P,F阻)＝20m/s.能力提升1．在交通運(yùn)輸中，常用“客運(yùn)效率”來反映交通工具的某項(xiàng)效能．“客運(yùn)效率”表示每消耗單位能量對應(yīng)的載客數(shù)和運(yùn)送路程的乘積，即客運(yùn)效率＝人數(shù)×路程/消耗能量．一個(gè)人騎電動(dòng)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(dòng)自行車與這輛轎車的客運(yùn)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(yùn)效率為1×30×103/106，普通轎車的客運(yùn)效率為4×100×103/(320×106)，則自行車與轎車客運(yùn)效率之比為eq\f(1×30×320,4×100)＝24∶1，選項(xiàng)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(yùn)動(dòng)3s落地，不計(jì)空氣阻力，取g＝10m/s2，則物體落地前瞬間，重力的瞬時(shí)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(gè)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(shí)間t(船未碰)小孩所做的功W1、W2及在時(shí)刻t小孩拉繩的即時(shí)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(shí)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(xiàng)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(dòng)機(jī)功率為P.快進(jìn)入鬧市區(qū)時(shí)，司機(jī)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(gè)圖象中，哪個(gè)圖象正確表示了從司機(jī)減小油門開始，汽車的速度與時(shí)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(yùn)動(dòng)，最終勻速運(yùn)動(dòng)．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(yùn)動(dòng)員體能的裝置，運(yùn)動(dòng)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(jì)滑輪質(zhì)量及摩擦)，繩的下端懸掛一個(gè)質(zhì)量為m2的重物，人用力蹬傳送帶而人的重心不動(dòng)，使傳送帶以速率v勻速向右運(yùn)動(dòng)．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(yùn)動(dòng)時(shí)間t后，運(yùn)動(dòng)員的體能消耗約為m2gvtD．運(yùn)動(dòng)時(shí)間t后，運(yùn)動(dòng)員的體能消耗約為(m1＋m2)gvt答案：BC解析：由于人的重心不動(dòng)，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(yùn)動(dòng)員，體重70kg，身高1.8m.靜止站立時(shí)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(shí)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(yùn)動(dòng)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(shí)的牽引力；(3)汽車在3s內(nèi)牽引力所做的功；(4)汽車在第3s