全国通用2020版高考物理一轮复习第五章微专题37功率与机车启动加练半小时含解析.pdf
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1、功率与机车启动功率与机车启动 方法点拨 分析机车启动问题时,抓住两个关键,一是汽车的运动状态,即根据牛顿第二 定律找出牵引力与加速度的关系 ; 二是抓住功率的定义式,即牵引力与速度的关系.综合以上 两个关系,即可确定汽车的运动情况. 1.(多选)(2019四川省岳池中学月考)一辆汽车在平直公路上运动,运动过程中先保持某一 恒定加速度, 后保持恒定的功率, 其牵引力和速度的关系图象如图 1 所示.若已知汽车的质量 m、牵引力F1和速度v1及该车所能达到的最大速度v3,运动过程中所受阻力恒定,则根据图 象所给的信息,下列说法中正确的是( ) 图 1 A.汽车行驶中所受的阻力为F 1v3 v1 B.
2、汽车匀加速运动的过程中加速度大小为F 1v3v1 mv3 C.速度为v2时的加速度大小为F 1v3v2 mv2v3 D.若速度为v2时牵引力恰为,则有v22v1 F1 2 2.一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物,当重物的速度为v1时,起重机的 功率达到最大值P, 以后起重机保持该功率不变, 继续提升重物, 直到以最大速度v2匀速上升, 重物上升的高度为h,则整个过程中,下列说法正确的是( ) A.钢绳的最大拉力为 P v2 B.钢绳的最大拉力为mg C.重物匀加速的末速度为 P mg D.重物匀加速运动的加速度为g P mv1 3.(多选)发动机额定功率为 80kW 的汽车,质量
3、为 2103kg,在水平路面上行驶时汽车所受 摩擦阻力恒为 4103N, 若汽车在平直公路上以额定功率启动, 则下列说法中正确的是( ) A.汽车的加速度和速度都逐渐增大 B.汽车匀速行驶时,所受的牵引力为零 C.汽车的最大速度为 20m/s D.当汽车速度为 5m/s 时,其加速度为 6m/s2 4.(多选)在水平路面上AB段光滑,BC段粗糙,两段长度相同,如图 2 所示.在A处静止的小 物体(可视为质点)在水平恒力F作用下, 从A点开始运动, 到C点恰好停下.下列判断正确的 是( ) 图 2 A.水平恒力F在两段路面上做功相等 B.整个过程水平恒力F做的功等于克服摩擦力做的功 C.水平恒力
4、F在AB段的平均功率大于BC段的平均功率 D.水平恒力F在AB段中点位置瞬时功率大于在BC段中点位置瞬时功率 5.起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度, 其vt图象如图 3 所示, 则钢索拉力的功 率随时间变化的图象可能是图中的( ) 图 3 6.(2018辽宁省丹东市一模)一汽车在平直公路上行驶.从某时刻开始计时, 发动机的功率P 随时间t的变化如图 4 所示.假定汽车所受阻力的大小Ff恒定不变.下列描述该汽车的速度v 随时间t变化的图象中,可能正确的是( ) 图 4 7.(2018广东省东莞市模拟)汽车以恒定功率P、初速度v0冲上倾角一定的斜坡时,汽车受 到的阻力恒定不变,则汽车上坡过
5、程的vt图象不可能是下图中的( ) 8.(多选)(2018河南省商丘市统考)图 5 为码头拖船作业的示意图,质量为m的汽车在平直 路面上运动, 用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船, 汽车与定滑轮之间的轻绳始终水平.当牵引 轮船的轻绳与水平方向的夹角为时,轮船的加速度大小为a,轻绳的拉力对船做功的功率 为P,汽车受到的阻力大小为Ff,轮船的速度大小为v,则下列说法正确的是( ) 图 5 A.此时汽车的加速度为a车acos B.此时绳的拉力大小为FT P vcos C.此时汽车的速度为v车 v cos D.此时汽车牵引力的功率P车P(Ffmacos)vcos 9.(多选)(2018河南省八校第二次测评
6、)质量为 2kg 的遥控玩具电动汽车在平直路面上由静 止开始沿直线运动, 汽车受到的阻力恒为重力的 , 若牵引力做功W和汽车位移x之间的关系 1 2 如图 6 所示,已知重力加速度g10m/s2,则( ) 图 6 A.汽车在 01m 位移内,牵引力是恒力,13m 位移内,牵引力是变力 B.汽车位移为 0.5m 时,加速度的大小a5m/s2 C.汽车位移在 03m 的过程中,牵引力的最大功率为 20W10 D.汽车位移在 03m 的过程中,牵引力的平均功率为 10W10 10.(2018福建省南平市一模)将一质量为m的物体在某高处以初速度v0竖直向上抛出,从 抛出点上升的最大高度为h.设空气阻力
7、大小恒定.其速度大小随时间变化的图象如图7所示, 则下列说法正确的是( ) 图 7 A.物体从抛出经过 3t0的时间落回抛出点 B.物体在上升阶段和下落到抛出点阶段重力冲量之比为 12 C.物体从抛出到落回抛出点的过程中机械能的减少量为mgh 1 3 D.物体在上升阶段和下落到抛出点阶段重力做功的平均功率之比为12 11.(多选)(2018陕西省西安市长安一中八模)如图 8 所示, 一质量为m的小球, 用长为l的 轻绳悬挂于O点,初始时刻小球静止于P点.第一次小球在水平拉力F1作用下,从P点缓慢 地移动到Q点,此时轻绳与竖直方向夹角为(90),轻绳中的张力大小为FT1;第二 次小球在水平恒力F
8、2作用下,从P点开始运动并恰好能到达Q点,在Q点时轻绳中的张力大 小为FT2.关于这两个过程,下列说法中正确的是(不计空气阻力,重力加速度为g)( ) 图 8 A.两个过程中,轻绳的张力均变大 B.第一个过程中,拉力F1在逐渐变大,且最大值一定大于F2 C.FT1,FT2mg mg cos D.第二个过程中,重力和水平恒力F2的合力的功率先增大后减小 答案精析答案精析 1.BD 汽车做匀加速直线运动结束时,即速度为v1时汽车的功率达到额定功率,则有P F1v1, 之后汽车保持功率不变, 当牵引力等于阻力时速度达到最大, 则有F1v1Ffv3, 解得Ff ,A 错误;根据牛顿第二定律得汽车在匀加
9、速阶段的加速度大小为a F1v1 v3 F1Ff m F1F 1v1 v3 m ,B 正确;汽车的速度为v2时,牵引力大小F2,根据牛顿第二定律得 F1v3v1 mv3 P v2 F1v1 v2 此时汽车的加速度大小为a,C 错误;若汽车的速度 F2Ff m F1v1 v2 F 1v1 v3 m F1v1v3v2 mv3v2 为v2时,牵引力恰为,则有,解得v22v1,D 正确. F1 2 F1 2 P v2 F1v1 v2 2.D 加速过程重物处于超重状态, 钢绳拉力较大, 匀速运动阶段钢绳的拉力为, 故 A 错误 ; P v2 加速过程重物处于超重状态,钢绳拉力大于重力,故 B 错误;重物
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