高考物理必刷題型專項(xiàng)訓(xùn)練：變力做功與機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題（解析版）

KSUSS052級(jí)為倒湯崗徹蹈碼通間題

一、單選題

1.（23-24高一下?浙江?期中）如圖甲所示，光滑水平面上的小物塊，在水平拉力產(chǎn)的作用下從坐標(biāo)原點(diǎn)。

開始沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，尸隨物塊所在位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示，圖線為半圓（圖與與在數(shù)值上相

等），則小物塊從坐標(biāo)原點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)到4處過(guò)程中拉力做的功為（

OX

甲

I廠1”

A.0B-］萬(wàn)4/c-5萬(wàn)耳/D.叫“

【答案】C

【詳解】根據(jù)F-x圖像與橫軸圍成的面積等于拉力做功的大小，由于圖線為半圓，則有

IJT

5=］萬(wàn)（％）2=；其籃與%在數(shù)值上相等，則有

5=尤0

聯(lián)立可得拉力做的功為

故選Co

2.（20-21高一下?黑龍江?階段練習(xí)）以前機(jī)械化生產(chǎn)水平較低，人們經(jīng)常通過(guò)〃驢拉磨〃的方式把糧食顆粒加

工成粗面來(lái)食用，如圖所示，假設(shè)驢拉磨的平均作用力大小為500N,運(yùn)動(dòng)的半徑為1m,則驢拉磨轉(zhuǎn)動(dòng)一

)

B.500JC.500TTJD.1000/rJ

【答案】D

【詳解】驢對(duì)磨的拉力沿圓周切線方向，拉力作用點(diǎn)的速度方向也在圓周切線方向，故可認(rèn)為拉磨過(guò)程中

拉力方向始終與速度方向相同，故根據(jù)微分原理可知，拉力對(duì)磨盤所做的功等于拉力的大小與拉力作用點(diǎn)

沿圓周運(yùn)動(dòng)弧長(zhǎng)的乘積，則磨轉(zhuǎn)動(dòng)一周，弧長(zhǎng)

L—2TIR=24m

所以拉力所做的功

W=FL=500x2^J=IOOOTTJ

故選D。

3.（22-23高一下?湖南郴州?期末）某工地建房時(shí)用小車將細(xì)沙從一樓提到七樓（高度為20m）,小車和細(xì)沙

總質(zhì)量為10kg。由于小車漏沙，在被勻加速提升至七樓的過(guò)程中，小車和細(xì)沙的總質(zhì)量隨著上升距離的變

化關(guān)系如圖所示。小車可以看成質(zhì)點(diǎn)，已知小車加速度為2m/s2,不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。

由圖像可知，在提升的整個(gè)過(guò)程中，拉力對(duì)小車做的功為（）

【答案】A

【詳解】由于小車勻加速上升，由于小車和細(xì)沙的總質(zhì)量隨位移均勻減小，結(jié)合題圖可知

〃2=10-0.1〃

根據(jù)牛頓第二定律

F—mg=ma

可得

F=120-1.2/Z

故拉力與位移滿足線性關(guān)系，所以可用平均力法求解變力做功。當(dāng)代0時(shí)耳=120N；

當(dāng)/z=20m時(shí)用二96N；

則在提車的整個(gè)過(guò)程中，拉力對(duì)小車做的功為

A=2160J

2

故選Ao

4.（23-24高一上,廣東惠州■期末）一輛質(zhì)量為1000kg的小汽車以72km/h的速度行駛，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)過(guò)

20s勻減速停下來(lái)；重新起步后做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速時(shí)牽引力恒為2000N,假定行駛過(guò)程中汽車受到的

阻力不變，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.行駛過(guò)程中，小汽車受到的阻力為1000N

B.行駛過(guò)程中，小汽車受到的阻力為3600N

C.汽車重新起步后，加速度大小為2m/s?

D.汽車重新起步后，1s內(nèi)發(fā)生的位移為2m

【答案】A

【詳解】

AB.汽車最開始時(shí)的速度為

%=72km/h=20m/s

關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后，汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度時(shí)間公式

VQ—■dt

解得

a=lm/s2

根據(jù)牛頓第二定律

F合=ma

關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后，汽車的合外力等于汽車受到的摩擦力

y=K=1000N

故A正確，B錯(cuò)誤；

C.重新起步后，汽車受到的合外力為

F/=F-f

根據(jù)牛頓第二定律

F合二ma'

代入數(shù)據(jù)，解得

a'=lm/s2

故C錯(cuò)誤;

D.根據(jù)位移時(shí)間公式，可得汽車重新起步后，1s內(nèi)發(fā)生的位移為

x——u!t-

2

解得

x=0.5m

故D錯(cuò)誤。

故選A。

5.（23-24高一下?山東泰安?期中）一輛汽車在平直公路上以恒定功率外勻速行駛，行駛的速度為%。現(xiàn)突

然駛上一段泥濘的道路，阻力變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，行駛一段時(shí)間后道路又恢復(fù)至開始的情況，過(guò)程中汽車功

率始終保持不變。則汽車的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像可能正確是（）

【詳解】首先開始的時(shí)候

Po=Fovo=fvo

當(dāng)阻力變?yōu)樵瓉?lái)的2倍時(shí)，則因速度不能瞬時(shí)改變，則牽引力瞬時(shí)不變，則加速度

a=苴殳

m

反向瞬時(shí)增加，速度減小，牽引力增加，減速時(shí)的加速度大小在減??；當(dāng)牽引力增加到/時(shí)，根據(jù)

Po=2f-：vo

即直到速度減為原來(lái)的一半時(shí)再次勻速運(yùn)動(dòng)；行駛一段時(shí)間后道路又恢復(fù)至開始的情況，則阻力又變?yōu)樵?/p>

來(lái)的力則加速度瞬時(shí)增加，則速度增加，牽引力減小，加速度逐漸減小到零，當(dāng)速度再次增加到vo時(shí)，牽

引力等于阻力，又開始勻速運(yùn)動(dòng)。

故選Bo

6.（22-23高一下?廣東廣州,期末）復(fù)興號(hào)動(dòng)車在世界上首次實(shí)現(xiàn)速度350km/h自動(dòng)駕駛功能，成為我國(guó)高

鐵自主創(chuàng)新的又一重大標(biāo)志性成果。一列質(zhì)量為機(jī)的動(dòng)車，初速度為0,以恒定功率P在平直軌道上運(yùn)動(dòng)，

經(jīng)時(shí)間初達(dá)到該功率下的最大速度V”，設(shè)動(dòng)車行駛過(guò)程所受到的阻力/保持不變，其加速過(guò)程的速度隨時(shí)間

變化關(guān)系如圖所示。則動(dòng)車在時(shí)間m內(nèi)（）

A.做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.平均速度萬(wàn)二反

2

_P1.

c.最大速度%=7D.牽引力做功卯=5m味

【答案】C

【詳解】A.復(fù)興號(hào)以恒定功率運(yùn)動(dòng)，根據(jù)

P=『

知隨著速度的增加，牽引力逐漸減小，合力減小，加速度減小，故復(fù)興號(hào)動(dòng)車做加速度逐漸減小的變加速

直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B.0~為這段時(shí)間內(nèi)，如果動(dòng)車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則平均速度應(yīng)該為舊=｝，然而根據(jù)A選項(xiàng)的分析或者

2

根據(jù)圖像可知?jiǎng)榆嚥皇亲鰟蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

C.當(dāng)牽引力與阻力大小相等時(shí)加速度為零，速度達(dá)到最大，即有

則復(fù)興號(hào)動(dòng)車的功率

pp

=^m=K

則最大速度為

p

Vm=y

故c正確；

D.根據(jù)動(dòng)能定理有

%引力+%力=；研：一；機(jī)片

則牽引力做功為

叫引力加片一%力

故D錯(cuò)誤。

故選C。

7.（22-23高一下?廣東廣州?期末）人們生活中出現(xiàn)越來(lái)越多的環(huán)保電動(dòng)自行車，這種輕便的交通工具受到

許多上班族的喜愛。下表是一輛電動(dòng)車銘牌上的參數(shù)。若質(zhì)量為70kg的人騎此電動(dòng)自行車沿平直公路行駛

的V—/如圖所示，所受阻力大小恒為車重（包括載重）的0.02倍，取重力加速度g=10m/s2,下列說(shuō)法正

確的是（）

規(guī)格后輪驅(qū)動(dòng)直流永磁體電動(dòng)機(jī)

車型2。電動(dòng)自行車額定輸出功率400W

整車質(zhì)量30kg最大載重120kg

A.勻速階段牽引力大小為25NB.勻速階段電動(dòng)機(jī)的輸出功率為400W

C.勻加速階段牽引力大小為50ND.勻加速階段電動(dòng)機(jī)的輸出功率隨時(shí)間均勻增大

【答案】D

【詳解】A.電動(dòng)車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力等于阻力，則

F-0.02+7巧）g=20N

A錯(cuò)誤；

B.勻速階段電動(dòng)機(jī)的輸出功率為

/^=FV=20X5W=100W

B錯(cuò)誤；

C.電動(dòng)車的加速度大小為

a=-m/s2=0.5m/s2

10

根據(jù)

F-0.02（〃?]+m1）g={n\+m,^a

勻加速階段牽引力大小為

產(chǎn)=70N

C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)

P=Fv=Fat

勻加速階段牽引力不變，電動(dòng)機(jī)的輸出功率隨時(shí)間均勻增大，D正確。

故選D。

8.（23-24高一下?浙江?期中）為了減少環(huán)境污染，適應(yīng)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要，我國(guó)對(duì)新能源汽車實(shí)行了發(fā)

放補(bǔ)貼、免征購(gòu)置稅等優(yōu)惠政策鼓勵(lì)購(gòu)買。在某次直線運(yùn)動(dòng)性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)兩輛新能源汽車運(yùn)動(dòng)過(guò)

程分別作出甲車速度隨時(shí)間變化的V—/圖像和乙車輸出功率隨時(shí)間變化的P-v圖像。甲車0至8s以恒定

加速度行駛，8s至28s以額定功率行駛。乙車的速度增大到10m/s后保持額定功率不變，能達(dá)到的最大速

度為20m/s。兩輛汽車的質(zhì)量均為L(zhǎng)OxlO'kg,均由靜止開始沿水平直公路行駛，最終勻速運(yùn)動(dòng)。假設(shè)甲車行

駛中所受阻力恒定，乙車行駛中所受阻力恒為車重的0.25倍，重力加速度g取10m/s2。則在此次檢測(cè)中（）

A.乙車的速度為5m/s時(shí)，它的加速度大小是7.5m/s2

B.甲車額定功率大于乙車額定功率

C.若乙車的速度從10m/s增至20m/s所通過(guò)的位移為80m,則所用時(shí)間將是gs

D.8s至28s,甲車牽引力做功為3.22xlC>5j

【答案】B

【詳解】A.當(dāng)乙車速度為20m/s時(shí)，速度達(dá)到最大值，則

壇額=&%=0.25xl.0xl03xl0x20W=50kW

乙車的速度為5m/s時(shí)，由圖乙可知，此時(shí)功率為額定功率的一半，由牛頓第二定律

-0.25根g=max

vi

代入數(shù)據(jù)解得

4=2.5m/s2

故A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)甲車速度達(dá)到16m/s時(shí)，剛好達(dá)到額定功率，可得

莓額=耳=（器+機(jī)。2）匕

當(dāng)甲車達(dá)到最大速度30m/s時(shí)，牽引力等于阻力，可得

脩額=右丫甲max

聯(lián)立解得

^=yxlO3N,等額=*Mw士68.6kW

故甲車額定功率大于乙車額定功率，B正確；

C.乙車的速度從10m/s增至20m/s的過(guò)程中由動(dòng)能定理

生n額5啟cx=^1mv而2一萬(wàn)1mvw2

代入數(shù)據(jù)解得

t=7s

故C錯(cuò)誤；

D.8s至28s,甲車牽引力做功為

W=編額4句.37xl（）6j

D錯(cuò)誤。

故選Bo

二、多選題

9.（22-23高一下?廣西北海,期末）下列關(guān)于圖甲、乙、丙、丁四幅圖中力尸做功的說(shuō)法正確的是（）

甲乙丙J

A.甲圖中，全過(guò)程/做的總功為72J

B.乙圖中，若歹大小不變，物塊從A到C過(guò)程中，力F做的功為亞=尸*怒

C.丙圖中，繩長(zhǎng)為R,若空氣阻力/大小不變，OA水平，細(xì)繩伸直，小球從A運(yùn)動(dòng)到8過(guò)程中空氣阻

力做的功的=一;"W

D.丁圖中，尸始終保持水平，緩慢將小球從尸拉到。，尸做的功為W=Nsin，

【答案】AC

【詳解】A.甲圖中，全過(guò)程中尸做的總功為

W=15x6J-3x(12-6)J=72J

故A正確；

B.乙圖中若/大小不變，物塊從A到C過(guò)程中力/做的為

W^F(OA-OC)

故B錯(cuò)誤；

C.丙圖中，繩長(zhǎng)為凡若空氣阻力/大小不變，小球從A運(yùn)動(dòng)到2過(guò)程中空氣阻力做的功為

W=-fx-x27iR^--7tRf

42

故C正確；

D.丁圖中，尸始終保持水平，緩慢將小球從P拉到。，尸為變力，根據(jù)動(dòng)能定理得

W—mgl(l—cos9)=0

解得

W=mg1(1—cos0)

故D錯(cuò)誤。

故選AC。

10.(23-24高一上?浙江杭州?期末)某人駕駛小型汽車行駛在平直的封閉測(cè)試道路上，f=0時(shí)刻開始無(wú)動(dòng)力

滑行，一段時(shí)間后以恒定功率加速行駛，車速達(dá)到最大后保持勻速，V—。圖像如圖所示。汽車與人的總質(zhì)

量為lxl()3kg,行駛中受到的阻力保持不變，則()

B.ls~lls內(nèi)汽車的功率為10kW

C.ls-lls內(nèi)汽車的位移為75m

D.汽車加速過(guò)程中速度為6m/s時(shí)的加速度大小為OSm/s?

【答案】AD

【詳解】A.根據(jù)題意，由圖像可得，汽車無(wú)動(dòng)力滑行時(shí)的加速度大小為

由牛頓第二定律可得，汽車行駛中所受阻力大小為

/=〃/=2X1()3N

故A正確;

B.根據(jù)題意，由圖可知，當(dāng)r=lls時(shí)，汽車達(dá)到最大速度7.5m/s,此時(shí)汽車的牽引力為

F=f=2X103N

汽車的功率為

4

p=Fvm=1.5xlOW=15kW

故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)題意，設(shè)ls~lls內(nèi)汽車的位移為X,由動(dòng)能定理有

代入數(shù)據(jù)解得

%=67.1875m

故C錯(cuò)誤；

D.汽車加速過(guò)程中速度為6m/s時(shí)，牽引力為

PR

^=-=2.5X103N

V

由牛頓第二定律有

a=———=0.5m/s2

m

故D正確。

故選ADo

11.(22-23高一下?廣東茂名?期末)一輛機(jī)車在水平路面上從靜止開始啟動(dòng)做直線運(yùn)動(dòng)，其加速度隨時(shí)間變

化的圖像如圖所示。已知機(jī)車的質(zhì)量M=6xl()5kg,機(jī)車前進(jìn)過(guò)程中所受阻力大小恒定，f=40s時(shí)機(jī)車達(dá)到

A.機(jī)車所受到的阻力大小為L(zhǎng)5X1CPN

B.0-40s內(nèi)牽引力做功為1.8x1功J

C.機(jī)車的最大速度為80m/s

D.機(jī)車從開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到最大速度所需要的時(shí)間可能為200s

【答案】AB

【詳解】A.在f=40s時(shí)機(jī)車的速度

v=at=0.5x40m/s=20m/s

則根據(jù)

p

——f=Ma

v

解得

/=1.5X105N

選項(xiàng)A正確；

B.0~40s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，則牽引力

P

F=-=4.5X105N

V

位移

1

x^—at9=400m

2

牽引力做功為

%=F尤=1.8X1（）8J

選項(xiàng)B正確；

C.當(dāng)機(jī)車速度最大時(shí)

P=K

可得機(jī)車的最大速度為

vm=60m/s

選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.假設(shè)機(jī)車從f=40s后做加速度均勻減小的加速運(yùn)動(dòng)，則速度從20m/s到達(dá)60m/s時(shí)用時(shí)間/滿足，結(jié)

合圖像

1,

x0,5=60-20

2

解得

t'=160s

此時(shí)機(jī)車從開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到最大速度所需要的時(shí)間為200s；而機(jī)車從r=40s后的加速度不是均勻減小，則從

開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到最大速度所需要的時(shí)間大于200s,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選AB。

12.（22-23高一下?廣東中山?期末）如圖所示,載有餐具的智能送餐機(jī)器人在水平地面肱V段以恒定功率30W、

速度2m/s勻速行駛，在水平地面尸。段以恒定功率40W、速度lm/s勻速行駛。段鋪有地毯，阻力較大。

已知機(jī)器人總質(zhì)量為50kg,MN=4m,尸。=3m,假設(shè)機(jī)器人在兩個(gè)路段所受摩擦阻力均恒定，不計(jì)空氣

阻力，下列說(shuō)法正確的是（）

A.從M到N,機(jī)器人牽引力大小為15N

B.從尸到。，機(jī)器人克服摩擦力做功120J

C.在段與尸。段，機(jī)器人所受摩擦力大小之比為1：2

D.在MN段與段，合外力對(duì)機(jī)器人做功之比為1：2

【答案】AB

【詳解】A.從M到N,機(jī)器人牽引力大小為

K=C=15N

匕

選項(xiàng)A正確；

B.從P到Q,機(jī)器人牽引力

月=二=40N

一巧

摩擦力等于牽引力，則克服摩擦力做功

叼2=/>2=40X3J=120J

選項(xiàng)B正確；

C.在段與尸。段，機(jī)器人均勻速運(yùn)動(dòng)，牽引力等于摩擦力，則所受摩擦力大小之比為15：40=3：8,

選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.在MN段與PQ段，動(dòng)能變化均為零，則合外力做功均為零，即合外力對(duì)機(jī)器人做功之比為1：1,選項(xiàng)

D錯(cuò)誤。

故選AB。

13.（22-23高一下?廣東汕尾?期末）某車企測(cè)試一貨車滿載時(shí)的性能，滿載時(shí)貨車和貨物的總質(zhì)量為lxlO,kg,

讓其從靜止開始保持恒定功率沿水平直線加速到最大速度20m/s,如圖所示為牽引力尸與速度v的關(guān)系，加

速過(guò)程所用的時(shí)間f=10s,若貨車所受阻力始終不變，則該貨車滿載時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.該貨車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力大小為2xl05N

B.該貨車加速階段的加速度維持不變

C.該貨車的恒定功率為4.0xl06w

D.該貨車加速階段的位移大小為190m

【答案】ACD

【詳解】A.由圖可知該貨車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力大小為2X1()5N,故A正確；

B.貨車保持恒定功率加速過(guò)程中，v增大，根據(jù)尸=網(wǎng)可知牽引力減小，而所受阻力大小不變，根據(jù)牛頓

第二定律有

可知該貨車加速階段的加速度減小，故B錯(cuò)誤；

C.該貨車的恒定功率為

P=FV=4X106W

故C正確；

D.當(dāng)貨車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，阻力與牽引力大小相等，即

/=2X105N

對(duì)貨車的加速過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有

Pt—fic=gmv2

解得

尤=190m

故D正確。

故選ACDo

14.(22-23高一下?廣東廣州?期末)某電動(dòng)車和駕駛員的總質(zhì)量為相，行駛時(shí)所受阻力大小恒為力電動(dòng)車

從靜止開始以額定功率P在水平公路上沿直線行駛，，時(shí)間內(nèi)速度達(dá)到V（未到達(dá)最大速度），下列說(shuō)法正確

的是（）

P

A.該電動(dòng)車能達(dá)到的最大速度%=7

B.該電動(dòng)車做加速度先恒定后減小的加速直線運(yùn)動(dòng)

C.該電動(dòng)車/時(shí)間內(nèi)的位移為X="2Pt—irrv^

D.在這次行駛中，當(dāng)行駛速度為v時(shí)，電動(dòng)車的加速度。=匕以

mv

【答案】ACD

【詳解】A.根據(jù)題意，當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，電動(dòng)車的速度最大，由

P=Fv

可得該電動(dòng)車行駛的最大速度為

P

故A正確;

B.根據(jù)題意，電動(dòng)車以額定功率尸恒功率啟動(dòng)，由

P=Fv

可得速度增加，產(chǎn)就得減小，阻力/恒定，則電動(dòng)車一開始就是做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤;

C.由動(dòng)能定理有

Pt_fic=；mv2

解得

2Pt—mv2

x=--------------

故C正確;

D.當(dāng)行駛速度為v時(shí)，牽引力為尸，有

F=-

V

由牛頓第二定律有

F—f=ma

解得

mv

故D正確。

故選ACDo

15.（22-23高一下?廣東廣州?期末）為了凈化空氣，廣州環(huán)保部門每天派出大量的灑水車進(jìn)行空氣凈化除塵，

一輛灑水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

率繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，其V-/圖像如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為加=2x103kg,汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，

g取lOm/s"則（）

fv/（m-s-1）

z/T

A.汽車在前5s內(nèi)的阻力為200NB.汽車在前5s內(nèi)的牽引力為6義1。3N

C.汽車的額定功率為40kWD.汽車的最大速度為30m/s

【答案】BD

【詳解】A.由題意，汽車受到地面的阻力為車重的0」倍，則阻力

f=—mg=2000N

10

故A錯(cuò)誤；

B.由圖可知前5s的加速度

a==2m/s2

根據(jù)牛頓第二定律有

F—f=ma

求得汽車在前5s內(nèi)的牽引力為

F=/+,M=6X103N

故B正確;

CD.經(jīng)分析可知5s末汽車達(dá)到額定功率，根據(jù)功率表達(dá)式可得

編=網(wǎng)=6x1()3*1ow=60kW

最大速度

vmax=彳=30m/s

故C錯(cuò)誤，D正確。

故選BDo

16.（23-24高一下?重慶?期中）額定功率相同的甲、乙兩車在同一水平路面上從靜止啟動(dòng)，其發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引

力隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。兩車分別從4和4時(shí)刻開始以額定功率行駛，從和才4時(shí)刻開始牽引力均視

為不變。若兩車行駛時(shí)所受的阻力大小與重力成正比，且比例系數(shù)相同，則（）

A.甲車的總重比乙車大

B.甲車比乙車先開始運(yùn)動(dòng)

C.甲車在4時(shí)刻和乙車在&時(shí)刻的速率相同

D.甲車在今時(shí)刻和乙車在％時(shí)刻的速率相同

【答案】ABC

【詳解】A.由于兩車分別從拜叫時(shí)刻開始以額定功率行駛，從和勿時(shí)刻開始牽引力均視為不變，兩車

額定功率尸相同，則才2和時(shí)刻開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，勻速運(yùn)動(dòng)后牽引力等于阻力，因此勻速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)

程，甲車阻力大于乙車阻力，甲車時(shí)刻后和乙車L時(shí)刻后兩車牽引力不變，甲車牽引力大于乙車可知

F=f=kmg

可知甲車的總重比乙車大，故A正確；

B.如圖所示

甲車在A點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻牽引力與阻力瞬間相等，所以甲車從這個(gè)時(shí)刻開始，做加速運(yùn)動(dòng)；乙車在B點(diǎn)所

對(duì)應(yīng)的時(shí)刻牽引力與阻力瞬間相等，乙車從這個(gè)時(shí)刻開始加速，所以甲車比乙車先開始運(yùn)動(dòng)，故B正確；

C.兩車分別從彳和4時(shí)刻開始以額定功率行駛，這兩個(gè)時(shí)刻，兩車的牽引力等大，由于

P=Fv

可知，甲車在（時(shí)刻和乙車在乙時(shí)刻的速率相同，故C正確；

D.今時(shí)刻甲車達(dá)到最大速度，時(shí)刻乙車達(dá)到最大速度，根據(jù)汽車的額定功率

P=M=kmgVm

由于甲車的總重比乙車大，所以甲車在72時(shí)刻的速率小于乙車在時(shí)刻的速率，故D錯(cuò)誤。

故選ABCo

17.（23-24高一下,遼寧?期中）智慧充電技術(shù)的日益成熟，極大促進(jìn)了電動(dòng)汽車銷量的增長(zhǎng)。某輛總質(zhì)量為

機(jī)的電動(dòng)汽車在封閉平直路段測(cè)試時(shí)，由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間f汽車的速度大小達(dá)到v時(shí)，

其功率恰好達(dá)到額定值，之后汽車維持額定功率不變，汽車達(dá)到最大速度3V后做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知電動(dòng)

汽車在測(cè)試時(shí)受到的阻力恒定，汽車速度大小由v增至恰好為3V的過(guò)程中通過(guò)的位移大小為X。下列說(shuō)法

正確的是（）

A.電動(dòng)汽車達(dá)到最大速度之前一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B.電動(dòng)汽車的額定功率為豈竺

2t

yQ

C.汽車速度大小由u增至恰好為3y的時(shí)間為丁+7，

3V3

X

D.電動(dòng)汽車從開始運(yùn)動(dòng)到恰好達(dá)到最大速度所用時(shí)間為/+丁

2v

【答案】BC

【詳解】A.汽車的速度大小達(dá)到v時(shí)，其功率恰好達(dá)到額定值，之后汽車維持額定功率不變，隨著速度增

大，牽引力減小，根據(jù)

F—f=ma

可知加速度在減小，故A錯(cuò)誤；

B.經(jīng)過(guò)時(shí)間/汽車的速度大小達(dá)到v時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得

-f=ma=m-—

vt

達(dá)到最大速度3V時(shí)

3v

聯(lián)立解得

_3mv2

額一2f

故B正確；

CD.汽車速度大小由V增至恰好為31，的過(guò)程中根據(jù)動(dòng)能定理

解得

,x8

t=——+-t

3V3

電動(dòng)汽車從開始運(yùn)動(dòng)到恰好達(dá)到最大速度所用時(shí)間為

,X11

tfA=t+t=1t

總3v3

故C正確，D錯(cuò)誤。

故選BCo

18.（23-24高一下?河北滄州?期中）一輛汽車由靜止開始沿平直公路行駛，汽車所受牽引力/隨時(shí)間/變化

關(guān)系如圖所示，4s時(shí)汽車功率達(dá)到最大值，此后保持此功率不變繼續(xù)行駛，12s后可視為勻速。若汽車的質(zhì)

量為1.2xK）3kg,阻力恒定，且汽車在4s到12s之間的位移為42.5m,則以下說(shuō)法正確的是（）

A.汽車的最大功率為5xlO4W

B.汽車勻加速運(yùn)動(dòng)階段的加速度為2.5m/s2

C.汽車先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，然后再做勻速直線運(yùn)動(dòng)

D.汽車從靜止開始運(yùn)動(dòng)12s內(nèi)牽引力做的功為500kJ

【答案】ABD

【詳解】ABC.由圖可知，汽車在前4s內(nèi)的牽引力不變，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，4~12s內(nèi)汽車的牽引力逐

漸減小，則車的加速度逐漸減小，汽車做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，直到車的速度達(dá)到最大值，以后做勻速

直線運(yùn)動(dòng)，可知在4s末汽車的功率達(dá)到最大值；汽車的速度達(dá)到最大值后牽引力等于阻力，所以阻力

f=2X103N

前4s內(nèi)汽車的牽引力為

F=5xlO3N

由牛頓第二定律

F—f=ma

可得

a=2.5m/s2

4s末汽車的速度

匕二碼=10m/s

所以汽車的最大功率

p=FV]=5xl()4w

故AB正確，C錯(cuò)誤；

D.汽車在前4s內(nèi)的位移

1212

石=2"1=QX2.5X4m=20m

汽車的最大速度為

P2,

%=/=25m/s

汽車在4-12s內(nèi)的位移設(shè)為

^2=42.5m

根據(jù)動(dòng)能定理可得

19

W-f(x1+x2)=-mvm-0

可知

W=500kJ

故D正確。

故選ABD。

三、解答題

19.(23-24高一上?貴州安順?期末)如圖，一自行車騎行者和車的總質(zhì)量為〃?=60kg,從距離水平路面高為

/z=1.25m的斜坡路上A點(diǎn)，由靜止開始不蹬踏板讓車自由運(yùn)動(dòng)，到達(dá)水平路面上的8點(diǎn)時(shí)速度大小為v=

4m/s,之后人立即以恒定的功率蹬車，人的輸出功率P=180W,從B運(yùn)動(dòng)到C所用時(shí)間f=25s,到達(dá)C

點(diǎn)時(shí)速度恰好達(dá)到最大。車在水平路面上行駛時(shí)受到阻力恒為總重力的0.05倍，運(yùn)動(dòng)過(guò)程可將人和車視為

質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g=10111/S?,求回

(1)A到B過(guò)程中車克服阻力做的功；

(2)車的最大速度v就

(3)8、C之間的距離s。

【答案】(1)270J；(2)6m/s；(3)130m

【詳解】(1)由動(dòng)能定理，A到2過(guò)程中車克服阻力做的功

1,1,

22

Wf=mg/z--mv=60xl0xl.25--x60x4-270J

(2)達(dá)到最大速度時(shí)牽引力等于阻力，則根據(jù)

P—FVm=JVm

則車的最大速度

PP

vm=-=----------=6m/s

皿f0.05叫

(3)從B到C由動(dòng)能定理

Pt-fs=^mvl-^mvl

解得

s=130m

20.(22-23高一下?上海閔行?期末)如圖所示為某機(jī)動(dòng)車牽引力尸和車速倒數(shù)，的關(guān)系圖像，若車由靜止開

V

始沿平直公路行駛，其質(zhì)量為2xl()3kg,所受阻力恒定，且最大車速為30m/s,貝U：

(1)車起動(dòng)過(guò)程中的最大功率為多少？

(2)車速度為lOm/s時(shí)的加速度為多少？

(3)車維持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少？

30

【答案】(1)9X104W;(2)1.5m/s2;(3)10s

【詳解】(1)由圖可知，車速最大時(shí)牽引力為

耳=3000N

此時(shí)阻力與牽引力平衡，則

4

^=K=^vm=9xlOW

(2)由圖可知，當(dāng)牽引力為名=6000N時(shí)，此時(shí)功率恰好達(dá)到最大，此時(shí)速度為

P?,

%=—=15m/s

F?

由圖可知，速度達(dá)到15m/s之前，牽引力恒定，加速度恒定，根據(jù)牛頓第二定律

F2-f=ma

解得

a=1.5m/s2

(3)車維持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

t=—=10s

a

21.(23-24高一下?浙江?期中)某型號(hào)新能源電動(dòng)車質(zhì)量為1000kg,在某一直線道路上行駛時(shí)，汽車速度

隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，汽車以2m/s2加速度啟動(dòng)，第5s時(shí)達(dá)到最大功率并保持功率不變繼續(xù)加速一

段時(shí)間達(dá)到最大速度行駛，在第30s時(shí)開始制動(dòng)，汽車進(jìn)行勻減速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得制動(dòng)距離為10m,行駛過(guò)程中

受到的阻力大小恒為重力的0.2倍。

(1)求行駛過(guò)程中達(dá)到的最大功率；

(2)求制動(dòng)過(guò)程的加速度大?。?/p>

(3)求總共行駛的距離。

42

【答案】（1）Pm=4xlOW；（2）a3=20m/s；（3）x=460m

【詳解】（1）據(jù)題意，汽車啟動(dòng)過(guò)程的阻力為

3

/=0.2mg=2xl0N

汽車先經(jīng)歷勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律

F—f=ma

解得牽引力為

F=/+ma=4xlO3N

汽車勻加速直線運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷。=5s達(dá)到額定功率，其速度為

4-atA=10m/s

則額定功率為

4

Pm=Fvl=4X10W

（2）汽車的最大速度為

%=&=20m/s

f

汽車在第30s時(shí)開始制動(dòng)進(jìn)行勻減速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得制動(dòng)距離為毛=l°m,設(shè)減速的加速度為例，由

說(shuō)=2a3項(xiàng)

則制動(dòng)過(guò)程的加速度大小為

q=20m/s2

（3）汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移為

玉=g卬;=25m

在汽車保持額定功率做變加速直線運(yùn)動(dòng)和勻速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，由動(dòng)能定理

nr1212

Pmt2-fx2=-mvm--rnv；

而

t2=30—5=25s

聯(lián)立各式代入數(shù)據(jù)解得位移為

x2=425m

則汽車總共行駛的距離為

x=xr+x2+x3=460m

22.（23-24高一下?浙江?期中）復(fù)興號(hào)CR400AF型城際電力動(dòng)車組由6節(jié)車廂編組而成，每節(jié)車廂的質(zhì)量均

為加=5x104kg,其中第1節(jié)和第4節(jié)車廂帶有動(dòng)力，它們的牽引電機(jī)的額定功率分別為＜=L8xl（）7w和

7

^=0.9X10WO該動(dòng)車組以的加速度a=2m/s?沿水平直軌道由靜止開始勻加速啟動(dòng)，當(dāng)?shù)?節(jié)車廂的牽

引電機(jī)達(dá)到額定功率時(shí)，第4節(jié)車廂的牽引電機(jī)立即啟動(dòng)，繼續(xù)使動(dòng)車組保持a=2m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)

第四節(jié)車廂的牽引電機(jī)也達(dá)到額定功率時(shí)，整列動(dòng)車保持恒定功率《+鳥進(jìn)一步加速。動(dòng)車組行駛過(guò)程中受

到的阻力為車重的0.1倍，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）從靜止開始到第4節(jié)車廂的牽引電機(jī)剛要啟動(dòng)時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間；

（2）動(dòng)車組能達(dá)到的最大速度有多大？

（3）從動(dòng)車組剛出發(fā)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)30s后動(dòng)車組的速度為50m/s,求這段過(guò)程中動(dòng)車組行駛的位移大小。

【答案】（1）10s；（2）90m/s；（3）775m

【詳解】（1）由列車做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為2m/s2,則根據(jù)牛頓第二定律有

&-0.1x6mg=6ma

解得

整1=9x10$N

由汽車功率與牽引力的關(guān)系，得P=4v,匕=1.8x107w,得

vm=20m/s

由V=%+G,得

r=10s

(2)當(dāng)辱與阻力相等時(shí)，此時(shí)動(dòng)車得速度最大，即

7^=^=3xlO5N

由汽車功率與速度關(guān)系

y,-_月+鳥4+鳥

max7717

得

%ax=90m/s

(3)列車先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做功率不變的加速運(yùn)動(dòng)，其勻加速直線運(yùn)動(dòng)得最大速度為

得

匕=30m/s

故0-30m/s列車做勻加速運(yùn)動(dòng)，時(shí)間為

%=15s

勻加速位移

y2

x=——=225m

12a

故30-50m/s為列車的功率不變的加速運(yùn)動(dòng)，時(shí)間為

Ar=15s

根據(jù)動(dòng)能定理，由

(《+￡)△/—0.1x6叫X9=；x6加v?—；x6加片

解得

x2=550m

故

x總=xx+x2=775m

23.(23-24高一下?福建福州?期中)比亞迪-唐電車是當(dāng)前銷量較好的一款電動(dòng)汽車。其質(zhì)量6=2000kg,

額定功率4=100kW。該車沿水平路面行駛時(shí)所受阻力/恒為車重的0.1倍，（g=10m/s2）求:

（1）該車在水平路面行駛能達(dá)到的最大速度％；

（2）若該車以a=lm/s2勻加速啟動(dòng)，維持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間上

（3）該車勻加速4后緊接著再加速與=50s恰好達(dá)到最大速度，該車