人教版2019必修第二冊(cè)高一物理精講與精練高分突破考點(diǎn)專題 專題強(qiáng)化訓(xùn)練一 功、功率和汽車的兩種啟動(dòng)方式（附答案）

專題強(qiáng)化一：功、功率和汽車的兩種啟動(dòng)方式技巧歸納一：功的計(jì)算1.恒力做功的計(jì)算功的公式W＝Flcosα，只適用于恒力做功，即F為恒力，l是物體相對(duì)地面的位移，流程圖如下：2.變力做功的計(jì)算(1)將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功.當(dāng)力的大小不變，而方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相同或相反時(shí)，這類力的功等于力和路程的乘積.(2)當(dāng)變力做功的功率P一定時(shí)，如機(jī)車恒定功率啟動(dòng)，可用W＝Pt求功.(3)用平均力求功：若力F隨位移x線性變化，則可以用一段位移內(nèi)的平均力求功，如將勁度系數(shù)為k的彈簧拉長(zhǎng)x時(shí)，克服彈力做的功W＝eq\f(0＋F,2)x＝eq\f(kx,2)·x＝eq\f(1,2)kx2.(4)用F－x圖像求功若已知F－x圖像，則圖像與x軸所圍的面積表示功，如圖1所示，在位移x0內(nèi)力F做的功W＝eq\f(F0,2)x0.技巧歸納二、機(jī)車的兩種啟動(dòng)方式以恒定功率啟動(dòng)以恒定加速度啟動(dòng)P－t圖象與v－t圖像運(yùn)動(dòng)規(guī)律OA段：做加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)；AB段：做速度為vm的勻速直線運(yùn)動(dòng)OA段：以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；AB段：做加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)；BC段：做速度為vm的勻速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析OA段：v↑?F＝eq\f(P額,v)↓?a＝eq\f(F－F阻,m)↓；AB段：F＝F阻?a＝0?P額＝F阻·vmOA段：a＝eq\f(F－F阻,m)不變?F不變?v↑?P＝F·v↑，直到P＝P額＝F·v1；AB段：v↑?F＝eq\f(P額,v)↓?a＝eq\f(F－F阻,m)↓；BC段：F＝F阻?a＝0?v達(dá)到最大值，vm＝eq\f(P額,F阻)機(jī)車啟動(dòng)問題中幾個(gè)物理量的求法分析機(jī)車啟動(dòng)問題，要抓住兩個(gè)核心方程：牛頓第二定律方程F－Ff＝ma聯(lián)系著力和加速度，P＝Fv聯(lián)系著力和速度.(1)機(jī)車的最大速度vm的求法.機(jī)車最終勻速前進(jìn)時(shí)速度最大，此時(shí)牽引力F等于阻力Ff，故vm＝eq\f(P,F)＝eq\f(P,Ff).(2)勻加速啟動(dòng)持續(xù)時(shí)間的求法.牽引力F＝ma＋Ff，勻加速的最后速度vm′＝eq\f(P額,ma＋Ff)，時(shí)間t＝eq\f(vm′,a).(3)瞬時(shí)加速度的求法.據(jù)F＝eq\f(P,v)求出牽引力，則加速度a＝eq\f(F－Ff,m).題型精講題型一：功和功率的計(jì)算1．（2023春·浙江寧波·高一余姚中學(xué)?？茧A段練習(xí)）如圖所示，質(zhì)量均為m的三個(gè)小球分別從高度都為h的光滑固定斜面頂端由靜止滑到底端，三個(gè)斜面傾角不同，則（）A．重力對(duì)小球做功均為mgh B．彈力對(duì)小球做功均為mghC．重力的平均功率均相等 D．到斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率均相等2．（2023春·廣東深圳·高一深圳市高級(jí)中學(xué)?？计谥校┤鐖D所示，物體受到水平推力的作用在粗糙水平面上做直線運(yùn)動(dòng)，監(jiān)測(cè)到推力、物體速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，取，則（）A．物體的質(zhì)量為B．這3s內(nèi)物體克服摩擦力做的功C．第1.5s時(shí)推力的功率為D．后2s內(nèi)推力做功的平均功率3．（2023春·貴州黔東南·高一?？茧A段練習(xí)）將一質(zhì)量為1kg的小球從距地面20m高處，以初速度水平拋出，重力加速度g取，不計(jì)空氣阻力，求：（1）小球下落1s時(shí)，重力的瞬時(shí)功率P。（2）小球落地前1s內(nèi)，重力的平均功率。題型二：以恒定功率啟動(dòng)4．（2022春·重慶北碚·高一西南大學(xué)附中校考期末）2022年北京冬奧會(huì)期間，在奧運(yùn)場(chǎng)館和運(yùn)動(dòng)員村之間首次大規(guī)模使用氫能源汽車作為主要交通工具。在一次測(cè)試中，某款質(zhì)量為m的氫能源汽車沿平直公路從靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為。已知該過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)功率恒定為P，汽車所受阻力恒定，關(guān)于t時(shí)間內(nèi)汽車的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．汽車所受牽引力逐漸增大B．車速為時(shí)，汽車的加速度大小為C．汽車克服阻力做功為Pt-D．汽車的位移大小為5．（2022春·湖南·高一校聯(lián)考期中）一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5s末達(dá)到額定功率，之后保持額定功率運(yùn)動(dòng)，其圖像如圖所示，汽車的質(zhì)量，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，（g?。﹦t（）A．汽車在前內(nèi)的牽引力為 B．汽車的額定功率為C．汽車的最大速度為 D．當(dāng)汽車速度為時(shí)，汽車加速度大小為6．（2022春·河南三門峽·高一統(tǒng)考期末）質(zhì)量m=1×103kg汽車沿平直的公路以恒定功率P從靜止開始啟動(dòng)，如圖所示為牽引力F與速度v的關(guān)系，加速過(guò)程在圖中的B點(diǎn)結(jié)束，所用的時(shí)間t=10s，10s后汽車做勻速運(yùn)動(dòng)。若汽車所受阻力始終不變，下列說(shuō)法不正確的是（）A．汽車恒定功率P為64kW B．圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為5sC．圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻汽車的加速度為4m/s2 D．0—10s汽車經(jīng)歷的路程為128m題型三：以恒定加速度啟動(dòng)7．（2021春·陜西渭南·高一統(tǒng)考期中）一質(zhì)量為1500kg的汽車，在平直路面上從靜止開始，在1500N的合外力作用下以恒定加速度啟動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到20m/s時(shí)功率達(dá)到額定功率，在額定功率下行駛5s后以30m/s的最大速度勻速運(yùn)動(dòng)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車所受阻力恒定，下列說(shuō)法正確的是（）A．額定功率下5s內(nèi)汽車克服阻力做的功為7.5×104JB．速度達(dá)到30m/s時(shí)牽引力的功率小于90kWC．汽車的額定功率為80kWD．汽車受到的阻力大小為2000N8．（2022春·黑龍江哈爾濱·高一哈爾濱市第六中學(xué)校?？计谀┮惠v小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5s末達(dá)到額定功率，之后保持額定功率運(yùn)動(dòng)，其圖像如圖所示，已知汽車的質(zhì)量為，汽車受到的阻力為車重的倍，g取10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是（）A．汽車在前5s內(nèi)的加速度為 B．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為C．汽車的額定功率為50kW D．汽車的最大速度為15m/s9．（2022春·河北石家莊·高一期末）質(zhì)量為1kg的玩具小車放置在水平路面上，由靜止開始啟動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示，圖中0~2s時(shí)間段圖像為直線，2s后小車的輸出功率保持不變，小車達(dá)到最大速度后以此速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知玩具小車行駛中的阻力恒為2N，下列說(shuō)法正確的是（）A．2s后牽引力功率為12WB．小車運(yùn)動(dòng)的最大速度C．小車從啟動(dòng)到剛達(dá)到最大速度的過(guò)程中牽引力所做的總功為112.5JD．0~2s內(nèi)牽引力所做的功為30J題型四：機(jī)車啟動(dòng)問題綜合10．（2023春·江蘇鎮(zhèn)江·高一?？茧A段練習(xí)）在水平路面上運(yùn)動(dòng)的汽車的額定功率為，質(zhì)量為，設(shè)阻力恒定，且為車重的，則（g?。?）汽車所受阻力為多大；（2）汽車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所能達(dá)到的最大速度為多大；（3）若汽車以的加速度從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間；若汽車以額定功率從靜止啟動(dòng)，當(dāng)汽車的加速度為時(shí)，汽車的速度多大。11．（2023春·江蘇蘇州·高一蘇州市蘇州高新區(qū)第一中學(xué)校考階段練習(xí)）如圖甲所示，在水平路段AB上有一質(zhì)量為2×103kg的汽車，正以10m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，汽車前方的水平路段BC較粗糙，汽車通過(guò)整個(gè)ABC路段的v?t圖像如圖乙所示（在t＝15s處水平虛線與曲線相切），運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率保持20kW不變，假設(shè)汽車在兩個(gè)路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空氣阻力等）各自有恒定的大小。求：（1）汽車在AB路段上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力Ff1；（2）汽車剛好到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的加速度a；（3）5秒到15秒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移。12．（2022秋·山東青島·高一山東省青島第一中學(xué)?？计谀┠撑d趣小組對(duì)一輛自制遙控小車的性能進(jìn)行研究，他們讓這輛小車在水平的直軌道上由靜止開始運(yùn)動(dòng)，并將小車運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程記錄下來(lái)，通過(guò)處理轉(zhuǎn)化為v-t圖像，如圖所示（除2s~10s時(shí)間段內(nèi)的圖像為曲線外，其余時(shí)間段圖像均為直線）。已知小車運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，2s~14s時(shí)間段內(nèi)小車的功率保持不變，在14s末停止遙控而讓小車自由滑行，小車的質(zhì)量為2kg，可認(rèn)為在整個(gè)過(guò)程中小車所受到的阻力大小不變，求：（1）小車所受到的阻力大小及0~2s時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)提供的牽引力大??；（2）小車勻速行駛階段的功率；（3）若在該功率下，以0.25m/s2的加速度啟動(dòng)，則該啟動(dòng)過(guò)程持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間？專題精練一、單選題13．（2021春·陜西咸陽(yáng)·高一統(tǒng)考期中）如圖所示，物體在大小為8N、方向與水平地面成角的拉力F作用下，3s內(nèi)水平向右運(yùn)動(dòng)6m，此過(guò)程中拉力F對(duì)物體做的功和平均功率分別是（）A．24J、8W B．48J、8W C．24J、16W D．48J、16W14．（2021春·天津河西·高一天津市新華中學(xué)?？计谥校┤鐖D所示，光滑斜面放在水平面上，斜面上用固定的豎直擋板擋住一個(gè)光滑的重球。當(dāng)整個(gè)裝置沿水平面向左減速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，則關(guān)于重球所受各力做功情況的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．重力不做功 B．斜面對(duì)球的彈力一定做正功C．擋板對(duì)球的彈力可能不做功 D．擋板對(duì)球的彈力一定做負(fù)功15．（2021春·陜西漢中·高一統(tǒng)考期中）如圖所示，拖著舊橡膠輪胎跑是身體耐力訓(xùn)練的一種有效方法。某受訓(xùn)者拖著輪胎在水平直道上前進(jìn)的距離為x，已知繩與水平地面間的夾角為，拉力為F，那么下列說(shuō)法正確的是（）A．輪胎受到地面的摩擦力對(duì)輪胎做了負(fù)功 B．輪胎受到的重力對(duì)輪胎做了正功C．輪胎受到的拉力對(duì)輪胎不做功 D．輪胎受到的拉力對(duì)輪胎做功大小為16．（2021春·陜西渭南·高一統(tǒng)考期末）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為0.26kg的物體靜止在水平面上，二者間動(dòng)摩擦因數(shù)?，F(xiàn)用F=1N、與水平面夾角為37°的力斜向上拉動(dòng)物塊向右勻速運(yùn)動(dòng)了1m。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取。在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．物體所受摩擦力不做功B．物體所受摩擦力做功大小為0.6JC．拉力做功大小為0.6JD．拉力做功大小為0.8J17．（2021春·陜西漢中·高一統(tǒng)考期中）如圖所示，利用卷?yè)P(yáng)機(jī)將套在光滑豎直桿上重力為G的重物提升到高處。卷?yè)P(yáng)機(jī)以速度勻速纏繞鋼絲繩，當(dāng)重物運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．重物的速度等于 B．重物的速度小于C．重物重力的瞬時(shí)功率小于 D．重物重力的瞬時(shí)功率大于18．（2021春·江蘇南京·高一南京市中華中學(xué)?？计谥校┵|(zhì)量為m的汽車，啟動(dòng)后沿平直路面行駛，如果發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒為P，且行駛過(guò)程中受到的阻力大小一定，汽車速度能夠達(dá)到的最大值為v，那么當(dāng)汽車的車速為時(shí)，汽車的瞬時(shí)加速度的大小為（）A． B． C． D．19．（2022春·浙江杭州·高一浙江大學(xué)附屬中學(xué)期中）排球運(yùn)動(dòng)員將完全相同的甲、乙兩球以相同大小的初速度v0分別沿水平向右、豎直向上方向拋出，拋出點(diǎn)離地面的高度均為h。假設(shè)空氣阻力大小恒定，方向與排球運(yùn)動(dòng)方向相反，下列說(shuō)法正確的是（）A．甲、乙兩球分別做平拋運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩球加速度相同B．甲、乙兩球從拋出到落地過(guò)程中克服空氣阻力所做的功與路程無(wú)關(guān)C．若甲球落地時(shí)速度大小為v，則在落地瞬間重力做功的瞬時(shí)功率為mgvD．乙球從拋出點(diǎn)上升到最高點(diǎn)過(guò)程中克服重力做功的平均功率大于從最高點(diǎn)返回至拋出點(diǎn)過(guò)程中重力做功的平均功率20．（2022春·四川成都·高一成都外國(guó)語(yǔ)學(xué)校?？计谀┮惠v汽車由靜止開始沿平直公路行駛，汽車所受牽引力F隨時(shí)間t變化關(guān)系圖線如圖所示。若汽車的質(zhì)量為1.2×103kg，阻力恒定，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率恒定，則以下說(shuō)法正確的是（）A．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率為3×104WB．汽車勻加速運(yùn)動(dòng)階段的加速度為1.25m/s2C．汽車先做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后再做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．汽車運(yùn)動(dòng)的最大速度是25m/s21．（2022春·河南信陽(yáng)·高一統(tǒng)考期末）如圖所示，物體靜止在粗糙的水平面上，若分別施加不同的力F使物體從靜止開始運(yùn)動(dòng)，三種情形下物體的加速度相同，在發(fā)生相同位移的過(guò)程中力F的功分別為，力F的功率分別為。則（）A． B．C． D．22．（2022春·黑龍江大慶·高一大慶市東風(fēng)中學(xué)期末）一質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑的水平地面上，從開始，將一個(gè)大小為F的水平恒力作用在該木塊上，在這段時(shí)間內(nèi)F做功的平均功率是（）A． B． C． D．23．（2022春·河北邯鄲·高一統(tǒng)考期末）2022年春天邯鄲市出現(xiàn)新冠疫情，某醫(yī)院接上級(jí)指示立即派出醫(yī)療小組開車到爆發(fā)地進(jìn)行醫(yī)療救援，該醫(yī)療小組開車在某上坡的路段以10m/s的速度勻速行駛。已知車輛和醫(yī)療小組人員總質(zhì)量為2.0103kg，該上坡的路段與水平面成15°，假設(shè)受到的阻力為1.8103N。此時(shí)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)功率是（g=10m/s2，sin15°=0.26）（）A．18kW B．52kW C．70kW D．20kW二、多選題24．（2023春·浙江·高一期中）如圖所示，質(zhì)量相同的兩個(gè)小球A、B分別從和l的高度水平拋出后落地，A、B的水平位移大小分別為l和，忽略空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是（）A．A、B的飛行時(shí)間之比為B．A、B的初速度大小之比為C．A、B落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率之比為D．A、B從拋出到落地過(guò)程中重力的平均功率之比為25．（2022春·海南?？凇じ咭缓？谑协偵饺A僑中學(xué)?？计谀┤鐖D所示，甲、乙、丙三個(gè)光滑斜面，它們的高度相同、傾角不同，，現(xiàn)讓完全相同的物塊沿斜面由靜止從頂端運(yùn)動(dòng)到底端。關(guān)于物塊沿不同斜面運(yùn)動(dòng)時(shí)重力做功W和重力做功的平均功率P，下列說(shuō)法正確的是（

）A． B．C． D．26．（2022秋·四川瀘州·高一?？计谀┮晃矬w放在水平地面上，如圖1所示，已知物體所受水平拉力F隨時(shí)間t的變化情況如圖2所示，物體相應(yīng)的速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖3所示，則（

）A．0~4s時(shí)間內(nèi)水平拉力的做功大小為18JB．0~6s時(shí)間內(nèi)合外力的做功大小為4JC．t=5s時(shí)合外力做功功率為4J/sD．0~8s時(shí)間內(nèi)物體克服摩擦力所做的功30J27．（2021春·陜西渭南·高一統(tǒng)考期中）質(zhì)量為m的物體靜止放置在粗糙的水平面上，物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)對(duì)其施加一個(gè)大小為F、方向與水平方向夾角為θ的拉力，如圖所示，物體在t時(shí)間內(nèi)勻速向前運(yùn)動(dòng)了一段距離x，關(guān)于此過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A．摩擦力對(duì)物體做的功 B．摩擦力的功率C．拉力F對(duì)物體做的功 D．拉力F的平均功率28．（2022春·海南省直轄縣級(jí)單位·高一期中）有一輛質(zhì)量為的汽車在平直公路上行駛，設(shè)汽車在運(yùn)動(dòng)中所受阻力恒定，某段時(shí)間汽車以恒定的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)汽車速度為時(shí)對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率為，下列說(shuō)法正確的是（）A．汽車受到的阻力 B．汽車牽引力C．汽車勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變 D．汽車勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率變大29．（2022春·福建福州·高一校聯(lián)考期末）一列高速列車總質(zhì)量，其額定功率，在水平直軌道上行駛時(shí)，軌道對(duì)列車的阻力是車重的0.02.列車以額定功率工作，取重力加速度，則（）A．列車受到的阻力大小為B．列車在水平直軌道上行駛的最大速度為C．當(dāng)行駛速度時(shí)，列車的牽引力為D．當(dāng)行駛速度時(shí)，列車的加速度為30．（2022春·黑龍江雙鴨山·高一期末）汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P。司機(jī)為合理進(jìn)入限速區(qū)，減小油門使汽車功率立即減小到，并保持該功率繼續(xù)行駛。設(shè)汽車行駛過(guò)程中所受阻力大小不變，從司機(jī)減小油門開始，汽車運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示，t1時(shí)刻后，汽車做勻速運(yùn)動(dòng)。汽車因油耗而改變的質(zhì)量可忽略。下列說(shuō)法正確的是（）A．汽車所受阻力大小為B．在0~t1時(shí)間內(nèi)，汽車行駛的位移大小為C．在0~t1時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力不斷增大D．t1時(shí)刻后，汽車勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為三、解答題31．（2022秋·山東·高一統(tǒng)考期末）某同學(xué)將籃球在空中水平向右拋出，籃球落地后又反彈。已知籃球的拋出點(diǎn)高度為1.8m，第一次反彈后上升的最大高度為0.8m；第一次落點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離為2.4m，兩次落點(diǎn)的水平距離為1.6m，已知該籃球質(zhì)量為0.5kg，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度大小，求該籃球：（1）第一次落地前瞬間重力的功率；（2）第一次落地前瞬間的水平分速度大小。32．（2022春·四川宜賓·高一四川省宜賓市第四中學(xué)校期中）如圖所示，質(zhì)量為20kg的小孩坐在雪橇上，現(xiàn)用一個(gè)與水平方向成37°、大小為50N的力拉著雪橇沿水平地面從靜止開始以的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知雪橘的質(zhì)量20kg，cos37°=0.8。求：（1）5s內(nèi)拉力對(duì)雪橇和小孩做的功是多少?（2）5s末地面與雪橇間摩擦力的瞬時(shí)功率大小。33．（2022春·陜西寶雞·高一統(tǒng)考期末）一列火車總質(zhì)量，機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率，在水平軌道上行駛時(shí)，軌道對(duì)列車的阻力是車重的倍，，求：（1）列車在水平軌道上行駛的最大速度；（2）在水平軌道上，發(fā)動(dòng)機(jī)以額定功率工作，當(dāng)行駛速度為時(shí)，列車的瞬時(shí)加速度；（3）在水平軌道上以36km/h速度勻速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率；（4）若火車從靜止開始，保持的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程維持的最長(zhǎng)時(shí)間。34．（2022春·遼寧朝陽(yáng)·高一統(tǒng)考期末）“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車組列車是以中文命名的中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，達(dá)到世界先進(jìn)水平的動(dòng)車組列車。若某“復(fù)興號(hào)”列車的額定功率為，列車的質(zhì)量為，列車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的k倍，。列車在水平軌道上行駛，受到的阻力保持不變，重力加速度g取。（1）若列車保持額定功率行駛，求列車能達(dá)到的最大速度；（2）若列車由靜止開始，保持以的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，求這樣的加速運(yùn)動(dòng)能維持的最長(zhǎng)時(shí)間和25秒末列車的瞬時(shí)功率；（3）若列車保持額定功率行駛，當(dāng)列車行駛速度為時(shí)，求列車的加速度大小。35．（2022春·四川·高一統(tǒng)考期末）水平路面上有一質(zhì)量為1kg的玩具小車由靜止開始沿直線啟動(dòng).其運(yùn)動(dòng)的v－t圖像如圖所示，圖中0~2s時(shí)間段圖像為直線，2s后發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率保持不變，已知玩具小車行駛中的阻力恒為2N，求：（1）2s后牽引力功率；（2）玩具小車運(yùn)動(dòng)的最大速度；（3）0~4s內(nèi)牽引力所做的功。36．（2022春·陜西榆林·高一陜西省神木中學(xué)期末）“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車組列車是以中文命名的中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，達(dá)到世界先進(jìn)水平的動(dòng)車組列車。若某“復(fù)興號(hào)”列車的額定功率為，列車的質(zhì)量為，列車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的倍，。列車在水平軌道上行駛，受到的阻力保持不變，重力加速度。（1）若列車保持額定功率行駛，求列車能達(dá)到的最大速度。（2）若列車由靜止開始，保持以的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，求這樣的加速運(yùn)動(dòng)能維持的最長(zhǎng)時(shí)間。37．（2022春·河南信陽(yáng)·高一信陽(yáng)高中期末）如圖所示，是汽車牽引力F和車速倒數(shù)的關(guān)系圖像，若汽車質(zhì)量為kg，由靜止開始沿平直公路行駛，阻力恒定，最大車速為30m/s。求：（1）機(jī)車啟動(dòng)過(guò)程最大功率為多少？（2）汽車速度為20m/s時(shí)的加速度為多大？（3）汽車維持勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少？38．（2022春·安徽宣城·高一統(tǒng)考期末）高速連續(xù)曝光照相機(jī)可在底片上重疊形成多個(gè)圖像?，F(xiàn)利用這架照相機(jī)對(duì)某家用汽車的加速性能進(jìn)行研究，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)三次連續(xù)曝光的照片如圖所示，圖中汽車的實(shí)際長(zhǎng)度為，照相機(jī)每?jī)纱纹毓鈺r(shí)間間隔為。已知該汽車質(zhì)量為，額定功率為，汽車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的阻力始終為。求：（1）試?yán)脠D示，求汽車的加速度大小；（2）若汽車由靜止開始以此加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則勻加速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)能持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間；（3）汽車所能達(dá)到的最大速度是多大。參考答案：1．A【詳解】A．重力對(duì)小球做功為W=mgh因?yàn)槿N情況高度相同，所以重力對(duì)小球做的功相同，故A正確；B．小球在下落過(guò)程中，彈力方向與位移方向垂直，所以彈力做功為零，故B錯(cuò)誤；C．對(duì)小球受力分析，斜面方向只有重力沿斜面的分力，根據(jù)牛頓第二定律mgsinθ=ma解得a=gsinθ根據(jù)位移-時(shí)間公式解得由于角度不同，下落時(shí)間不同，所以重力的平均功率不同，故C錯(cuò)誤；D．小球滑到斜面底端時(shí)的速度為v，由速度-時(shí)間公式小球滑到斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率為由于角度不同，小球到斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率不相等，故D錯(cuò)誤。故選A。2．B【詳解】A．由圖可知，1~2s時(shí)間內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可得又2~3s時(shí)間內(nèi)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力平衡，可得代入數(shù)據(jù)，解得故A錯(cuò)誤；B．這3s內(nèi)物體的位移為v-t圖像中圖線與坐標(biāo)軸所圍面積，即克服摩擦力做的功為故B正確；C．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可知第1.5s時(shí)物體的速度為推力的功率為故C錯(cuò)誤；D．后2s內(nèi)推力做功為平均功率為故D錯(cuò)誤。故選B。3．（1）；（2）【詳解】（1）石子豎直方向的分速度為重力的瞬時(shí)功率為（2）設(shè)下落時(shí)間為，則下落的高度為重力做的功為平均功率為聯(lián)立解得4．C【詳解】A．設(shè)阻力為f，由P=Fv可知?jiǎng)t汽車所受牽引力隨速度增大，牽引力變小，故A錯(cuò)誤；B．車速為時(shí)，汽車所受合力為加速度為故B錯(cuò)誤；C．由動(dòng)能定理可得汽車克服阻力做功為故C正確；D．汽車的位移大小為故D錯(cuò)誤。故選C。5．B【詳解】A．汽車在前內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)由牛頓第二定律得故A錯(cuò)誤；B．汽車在5s末功率達(dá)到額定功率故B正確；C．當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，汽車達(dá)最大速度故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)汽車速度為時(shí)，則由得故D錯(cuò)誤。故選B。6．B【詳解】A．加速過(guò)程在圖中的B點(diǎn)結(jié)束，即此后汽車沿平直路面做勻速運(yùn)動(dòng)，由圖可知此時(shí)最小的牽引力，最大的速度，則汽車恒定功率為故A正確，不符合題意；C．由題知，當(dāng)汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，阻力等于最小的牽引力，則由平衡條件可得阻力為由圖可知，圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的牽引力為，根據(jù)牛頓第二定律有解得加速度故C正確，不符合題意；B．汽車以額定功率啟動(dòng)，作出其速度—時(shí)間圖象，如圖中曲線所示若汽車是做初速度為零的勻加速度直線，則速度—時(shí)間圖象如圖中傾斜的直線所示，當(dāng)速度為8m/s時(shí)傾斜直線對(duì)應(yīng)的時(shí)間剛好為5s，而曲線對(duì)應(yīng)的時(shí)間小于5s，故B錯(cuò)誤，符合題意；D．設(shè)0—10s汽車經(jīng)歷的路程為s，根據(jù)動(dòng)能定理有代入數(shù)據(jù)解得s=128m故D正確，不符合題意。故選B。7．A【詳解】CD．當(dāng)速度達(dá)到v1=20m/s時(shí)功率達(dá)到額定功率，在額定功率下行駛5s后以v2=30m/s的最大速度勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)汽車的額定功率為P，此時(shí)汽車的牽引力為F，受到的阻力為Ff，則有汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，汽車的牽引力為F＇，由牛頓第二定律可得又有聯(lián)立解得CD錯(cuò)誤；

A．設(shè)在額定功率下5s內(nèi)汽車克服阻力做的功為Wf，由動(dòng)能定理可得代入數(shù)據(jù)解得A正確；B．當(dāng)速度達(dá)到v1=20m/s時(shí)，汽車功率達(dá)到額定功率，之后汽車功率一直不變，即速度達(dá)到30m/s時(shí)牽引力的功率仍為90kW，B錯(cuò)誤。故選A。8．A【詳解】A．由題圖可知，前5s內(nèi)汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)可知其加速度為故A項(xiàng)正確；B．對(duì)車進(jìn)行受力分析有解得故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．根據(jù)汽車恒定加速度啟動(dòng)規(guī)律可知，當(dāng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)階段的結(jié)束就是汽車達(dá)到額定功率，此時(shí)有故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．當(dāng)汽車的加速度為零時(shí)其達(dá)到最大速度，即此時(shí)牽引力等于阻力，有解得故D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選A。9．D【詳解】A．由圖可知，汽車啟動(dòng)時(shí)的加速度為由牛頓第二定律有可得由公式可得，2s后牽引力功率，即小車的額定功率為故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)小車以額定功率形式，且小車的牽引力等于阻力時(shí)，小車的速度最大，由公式可得故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)題意，設(shè)小車從啟動(dòng)到剛達(dá)到最大速度的過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的位移為，牽引力做的功為，由動(dòng)能定理有可得故C錯(cuò)誤；D．由圖可知，小車前2s內(nèi)的位移為由公式可得，0~2s內(nèi)牽引力所做的功為故D正確。故選D。10．（1）10000N；（2）；（3），【詳解】（1）汽車重力G=mg=10×1000kg×=100000Nf=G=10000N（2）根據(jù)題意可知，當(dāng)汽車速度最大時(shí)，汽車所受合力為零，汽車的功率為額定功率，則有，可得（3）根據(jù)題意可知，汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，加速度a2不變，由公式可知，v變大，P也變大，當(dāng)時(shí)，此過(guò)程結(jié)束，由牛頓第二定律有可得此時(shí)，汽車的速度為由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得，汽車做勻加速的時(shí)間為11．（1）；（2）；（3）【詳解】（1）由題圖乙可知，汽車在AB路段時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得（2）由題意可知，時(shí)汽車處于平衡狀態(tài)，則有聯(lián)立解得時(shí)汽車開始做減速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律則有解得負(fù)號(hào)表示加速度方向與初速度方向相反。（3）在5秒到15秒內(nèi)，由動(dòng)能定理得代入數(shù)據(jù)解得12．（1）1.5N，2.5N；（2）4.5W；（3）9s【詳解】（1）由圖像可得，在14s~18s內(nèi)的加速度大小為根據(jù)牛頓第二定律可知小車受到阻力大小由圖可知在0~2s內(nèi)的加速度大小根據(jù)牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)解得電動(dòng)機(jī)提供的牽引力大?。?）由圖可知小車在10s~14s內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)有故此時(shí)小車功率（3）由題意可知設(shè)小車做勻加速運(yùn)動(dòng)能達(dá)到的最大速度為v1，牽引力為，則有勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，有代入數(shù)據(jù)聯(lián)立可得13．A【詳解】由力對(duì)物體做功的計(jì)算公式可得，拉力F對(duì)物體做的功為由功率的定義式，可得平均功率故選A。14．C【詳解】A．對(duì)小球進(jìn)行受力分析，如圖所示重力方向與速度方向垂直，所以重力不做功，故A正確，不符合題意；B．N2與速度方向的夾角為銳角，斜面對(duì)小球的彈力一定做正功，故B正確，不符合題意；CD．N1的方向與速度方向相反，所以N1一定做負(fù)功，故C錯(cuò)誤，符合題意，D正確，不符合題意。故選C。15．A【詳解】A．由題知，輪胎受到地面的摩擦力方向水平向左，而位移水平向右，兩者夾角為180°，則輪胎受到地面的摩擦力做了負(fù)功。故A正確；B．輪胎受到的重力豎直向下，而輪胎的位移水平向右，則輪胎在豎直方向上沒有發(fā)生位移，重力不做功。故B錯(cuò)誤；C．設(shè)拉力與水平方向的夾角為α，由于α是銳角，所以輪胎受到的拉力做正功。故C錯(cuò)誤；D．輪胎受到的拉力對(duì)輪胎做功大小為故D錯(cuò)誤。故選A。16．D【詳解】AB．物塊向右勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件可得物體所受摩擦力大小為物塊向右勻速運(yùn)動(dòng)了，可得摩擦力做功為AB錯(cuò)誤；CD．拉力做功為C錯(cuò)誤，D正確。故選D。17．D【詳解】AB．假設(shè)此時(shí)重物的速度為v，繩子與桿的夾角為θ，將重物速度沿繩和垂直于繩分解，如圖所示沿繩方向的速度相等v0=vcosθ所以重物的速度大于v0，故AB錯(cuò)誤；CD．由P=Fv可知，重物重力的瞬時(shí)功率大于，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。18．A【詳解】發(fā)電機(jī)功率恒為P，汽車速度達(dá)到的最大值v時(shí)有當(dāng)汽車的車速為時(shí)有根據(jù)牛頓第二定律有解得故選A。19．D【詳解】A．設(shè)兩球受到的阻力為f，球的質(zhì)量為m，甲球在豎直方向上的合外力為重力減去阻力在豎直方向的分量，乙球在豎直方向上的合外力為重力加上阻力，由此可知甲球所受的合外力小于乙球所受的合外力，根據(jù)牛頓第二定律可知，甲球的加速度小于乙球的加速度，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)微元法可知克服空氣阻力所做的功，等于阻力與兩球所經(jīng)過(guò)軌跡長(zhǎng)度的乘積，即與路程有關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．若甲球落地時(shí)速度大小為v，落地瞬間重力做功的瞬時(shí)功率為即重力乘以落地速度v在豎直方向上的分量，故C錯(cuò)誤；D．乙球從拋出點(diǎn)上升到最高點(diǎn)過(guò)程和從最高點(diǎn)返回至拋出點(diǎn)過(guò)程中重力做功的大小是相等的，根據(jù)牛頓第二定律可知上升過(guò)程的加速度大于下降過(guò)程的加速度，根據(jù)可知上升時(shí)間小于下降時(shí)間，根據(jù)平均功率公式可知乙球從拋出點(diǎn)上升到最高點(diǎn)過(guò)程中克服重力做功的平均功率大于從最高點(diǎn)返回至拋出點(diǎn)過(guò)程中重力做功的平均功率，故D正確。故選D。20．D【詳解】ABC．前4s內(nèi)，汽車牽引力不變，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有由圖像知4s后汽車牽引力減小，則加速度減小，汽車做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，直至牽引力等于阻力時(shí)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)有聯(lián)立解得且在4s末汽車達(dá)到最大功率，則最大功率為故ABC錯(cuò)誤；D．汽車的最大速度為故D正確。故選D。21．C【詳解】物體的加速度相同，說(shuō)明物體受到的合力相同，即水平方向所受合力相同，三種情形下根據(jù)牛頓第二定律分別列式可得通過(guò)比較可得由于物體運(yùn)動(dòng)的位移x相同，加速度a相同，所以物體的速度v也相同。由做功和功率定義可得，，，結(jié)合前式可得，故選C。22．A【詳解】根據(jù)牛頓第二定律得在t＝t1時(shí)刻，木塊的速度為在這段時(shí)間內(nèi)F做功的平均功率是故選A。23．C【詳解】汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)功率汽車勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)有以上兩式聯(lián)立求得P=70kW故選C。24．BD【詳解】A．小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)可知A、B的飛行時(shí)間之比為故A錯(cuò)誤；B．小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)可知A、B的初速度大小之比為故B正確；C．小球落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率為由于兩小球質(zhì)量相同，所以A、B落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率之比為故C錯(cuò)誤；D．小球從拋出到落地過(guò)程中重力的平均功率為由于兩小球質(zhì)量相同，所以A、B從拋出到落地過(guò)程中重力的平均功率之比為故D正確。故選BD。25．CD【詳解】AC．三個(gè)物體下降的高度相同，根據(jù)可知，重力做功相同，A錯(cuò)誤，C正確；BD．由牛頓第二定律得，物體下滑的加速度為由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解得又因?yàn)樗愿鶕?jù)所以有B錯(cuò)誤，D正確。故選CD。26．AD【詳解】A．0~4s時(shí)間內(nèi)拉力恒定為3N，位移為v-t圖像的面積，則拉力做的功為故A正確；B．4s~6s時(shí)間內(nèi)物體做勻速運(yùn)動(dòng)，受到的拉力與滑動(dòng)摩擦力平衡，滑動(dòng)摩擦力等于2N，合力為0做功為0，0～4s是滑動(dòng)摩擦力等于2N，合力為1N，則0～6s合力做的功為故B錯(cuò)誤；C．t=5s時(shí)物體勻速運(yùn)動(dòng)，合外力為0，合外力做功的功率也為0，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)B選項(xiàng)分析，滑動(dòng)摩擦力為2N，則0~8s時(shí)間內(nèi)，物體克服摩擦力所做的功為故D正確。故選AD。27．CD【詳解】A．摩擦力對(duì)物體做的功選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．摩擦力的功率選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．拉力F對(duì)物體做的功選項(xiàng)C正確；D．拉力F的平均功率選項(xiàng)D正確。故選CD。28．BD【詳解】AB．當(dāng)汽車速度為時(shí)對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率為，根據(jù)則牽引力因?yàn)榇藭r(shí)做加速運(yùn)動(dòng)，牽引力大于阻力，則故A錯(cuò)誤，B正確；CD．汽車勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律聯(lián)立得因?yàn)閯蚣铀龠\(yùn)動(dòng)時(shí)加速度和阻力均不變，隨著速度增大，則功率增大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。29．BC【詳解】A．列車受到的阻力大小為故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，列車在水平直軌道上行駛具有最大速度，則有故B正確；C．當(dāng)行駛速度時(shí)，列車的牽引力為故C正確；D．當(dāng)行駛速度時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得解得故D錯(cuò)誤。故選BC。30．ACD【詳解】A．開始汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以阻力故A正確；C．在0~時(shí)間內(nèi)，汽車做減速運(yùn)動(dòng)，速度減小，功率不變，根據(jù)知，牽引力不斷增大，故C正確；D．時(shí)刻后，汽車仍然