2019高中物理第四章机械能和能源第2节功率3机车以恒定的加速度启动动力学分析同步练习2.doc

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1、1第第2 2节节 功率功率 3 3 机车以恒定的加速度启动动力学分析机车以恒定的加速度启动动力学分析（答题时间：（答题时间：3030分钟）分钟） 1. 汽车从静止开始沿平直公路做匀加速运动，所受阻力始终不变，在此过程中，下列说法正确的是（ ）A. 汽车发动机的输出功率逐渐增大B. 汽车发动机的输出功率保持不变C. 在任意两段相等的时间内，汽车的速度变化量相等D. 在任意两段相等的位移内，汽车的速度变化量相等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，起重机的有用功率达到最大值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匀速上升为止，物体上升的

2、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2p vB. 钢绳的最大拉力为1p vC. 重物的最大速度2pvmg D. 重物匀加速运动的加速度为1pgmv3. 如图所示，卡车通过定滑轮以恒定的功率P0拉绳，牵引河中的小船沿水面运动，已知小船的质量为m，沿水面运动时所受的阻力为f且保持不变，当绳AO段与水平面夹角为时，小船的速度为v，不计绳子与滑轮的摩擦，则此时小船的加速度等于（ ）A. 0pf mvm B. 20cospf mvm C. f mD. 0p mv4. 一质量为800kg的电动汽车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为18m/s，利用传感器测得此过程中不

3、同时刻电动汽车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出F v1图象，图中AB、BC均为直线。若电动汽车行驶过程中所受的阻力恒定，由图象可知下列说法正确的是（ ）2A. 电动汽车由静止开始一直做变加速直线运动B. 电动汽车的额定功率为10.8kWC. 电动汽车由静止开始经过2s，速度达到6m/sD. 电动汽车行驶中所受的阻力为600N5. 质量为800kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出1Fv图象（图中AB、BO均为直线）。假设电动车行驶中所受的阻力恒定，下面关于电动车的检测数据说法正确的是（ ）A.

4、车行驶中所受的阻力是2000NB. 车的额定功率是6000WC. 车做匀加速运动的加速度是2.5m/s2D. AB过程车运动的时间为10s6. 物体在合外力作用下由静止开始做直线运动，经过时间t速度为v，若合外力的功率恒定，则在这段时间内的位移s为（ ）A. svt B. 2vts C. 2vts D. 2vts 7. 如图所示，表格中列出了某种型号轿车的部分数据，试根据表中数据回答问题。表格右侧图为轿车中用于改变车速的档位，手推变速杆到达不同档位可获得不同的运行速度，从“15”逐档速度增大，R是倒车档，若轿车在额定功率下，要以最大动力上坡，变速杆应推到的档位及轿车以最高速度运行时的牵引力分别

5、是长、宽、高（mm）4481/1746/1526mm 净重（kg）1337Kg 传动系统前轮驱动5档变速发动机形式直列4缸发动机排量（L）2.0L 最高时速（km/h）189km/h 100km/h的加速时间（s）12s额定功率（kW）108kW A. “1”档、约为2000NB. “1”档、约为4000NC. 5”档、约为2000ND. “5”档、约为8000N38. 额定功率为80kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度是20m/s，汽车的质量是2t，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小是2m/s2，运动过程中阻力不变。求：（1）汽车受到的阻力多大？（2）3s末汽车的瞬时功率多

6、大？（3）汽车维持匀加速运动的时间是多少？9. 一辆汽车质量为1103 kg，最大功率为2104 W，在水平路面上由静止开始做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定，发动机的最大牵引力为3103 N，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数1 v的关系如图所示。试求：（1）根据图线ABC判断汽车做什么运动；（2）v2的大小；（3）整个运动过程中的最大加速度；（4）匀加速运动过程的最大速度是多大？当汽车的速度为10 m/s时发动机的功率为多大？41. AC 解析：由于汽车做匀加速运动，故根据牛顿定律可知，牵引力不变，根据P=Fv可知，随速度的增大，汽车发动机的输出功率逐渐增大，选项A正确，B错

7、误；根据atv ，可知在任意两段相等的时间内，汽车的速度变化量相等，选项C正确，D错误；故选AC。2. BCD 解析：由PFv可知当功率一定时拉力与速度成反比，故钢绳的最大拉力应在速度最小时即当速度为最小值1v时有最大拉力1p v，故A错误、B正确；当物体所受重力与钢绳的拉力大小相等时，物体将匀速上升，由2Pmgv可得2Pvmg，故C正确；重物所受合外力大小为钢绳的拉力减去其所受重力即1Pmgv，加速度为11PmgvPgmmv ，故D正确。 3. A 解析：假设卡车速度是v0，对小船运动分解，小船的速度为v的沿绳分量与卡车速度相同，如图：由几何关系可知，0cosvv，此时卡车的牵引力为000c

8、osPPFvv，再对小船受力分析如图：由牛顿第二定律可知，小船加速度为0cosPFffammvm，A正确。4. BD 解析：由图可知，汽车在AB段时受到的力是恒力，即加速度是不变的，但速度在不断增大，说明此过程是匀加速直线运动，而BC段是过原点的直线，由于这个阶段是变力，故做的是变加速直线运动，所以A是不对的；由图可以看出F与1 v成正比，故Fv是个定值，即汽车的功率是固定的，所以汽车的额定功率为P600N18m/s=10.8kW，故B是正确的；5由于汽车的最大速度为18m/s，此时的拉力为600N，故汽车受到平衡力的作用，则阻力为600N，D是正确的；在AB段，拉力为3000N，阻力为600

9、N，由牛顿第二定律可计算出其加速度的大小为3m/s2，但由BC段可以计算得出B点的速度为3.6m/s，故当汽车的速度大于3.6m/s时，其加速度也就不是3m/s2了，故电动汽车由静止开始经过2s，速度不是6m/s，C不对。5. B 解析：由1Fv图象可知，电动车由静止开始做匀加速直线运动，达到额定功率后，做牵引力逐渐减小的变加速直线运动，最终达到最大速度max15m/sv时，牵引力min400NF，故阻力400Nf ，电动车的额定功率为minmax6000WPFv；匀加速运动时，牵引力2000NF ，匀加速运动的加速度为22m/sFfam，匀加速运动的末速度3m/sPvF，匀加速运动的时间为1

10、.5svta，所以正确选项为B。6. D 解析：据题意，物体在合外力作用下运动，且作用力功率恒定，则据：PFv可知物体速度增加则牵引力减小，据FfaM可得物体做加速度减小的加速运动，在上图中物体的速度-时间图象是图线1，而图线2的位移大小为：2vtx ，则据图线与时间轴围成的面积大小等于位移大小，图线1对应的位移大于图线2的位移，则D选项正确。7. A 解析：根据PFv可知，需要最大牵引力，则速度要最小，所以变速杆应推至“1”档；当牵引力等于阻力时速度达到最大值，此时有：max1080002057518918PFNNv 额，约为2000N，选项B、C、D均错误，选项A正确，故选A。8. 解：（

11、1）匀速时，400mPfNv额；（2）匀加速过程中Ffma，8000FN，110/Pvm sF额，1 15vtsa由此可知3s末，汽车在匀加速336/vatm s，4 334.8 10PFvW；（3）由上可知，维持匀加速的时间为5s。9. 解：（1）题图中图线AB段牵引力F不变，阻力Ff不变，汽车做匀加速直线运动，图线BC的斜率表示汽车的功率P，P不变，则汽车做加速度减小的加速运动，直至达到最大速度v2，6此后汽车做匀速直线运动；（2）当汽车的速度为v2时，牵引力为F11103 N，v21mP F432 10 1 10 m/s20 m/s；（3）汽车做匀加速直线运动时的加速度最大阻力Ff2mP v42 10 20N1000 NamfFFm333 1 10 1 10 m/s22 m/s2；（4）与B点对应的速度为v1mmP F432 10 3 10 m/s6.67 m/s，当汽车的速度为10 m/s时处于图线BC段，故此时的功率最大，为Pm2104 W