（全國通用）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能 微專題38 功率與機(jī)車啟動(dòng)備考精煉

1、（全國通用）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能 微專題38 功率與機(jī)車啟動(dòng)備考精煉38功率與機(jī)車啟動(dòng)方法點(diǎn)撥分析機(jī)車啟動(dòng)問題時(shí)，抓住兩個(gè)關(guān)鍵，一是汽車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即根據(jù)牛頓第二定律找出牽引力與加速度的關(guān)系；二是抓住功率的定義式，即牽引力與速度的關(guān)系綜合以上兩個(gè)關(guān)系，即可確定汽車的運(yùn)動(dòng)情況1(多選)(2017福建廈門一中模擬)質(zhì)量為m的汽車在平直路面上啟動(dòng)，啟動(dòng)過程的速度時(shí)間圖象如圖1所示，其中OA為過原點(diǎn)的一條直線從t1時(shí)刻起汽車的功率保持不變，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中汽車所受阻力恒為Ff，則()圖1A0t1時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力等于mB汽車在t1t2時(shí)間內(nèi)的功率等于t2以后的功率Ct1t2時(shí)間內(nèi)

2、，汽車的功率等于v1Dt1t2時(shí)間內(nèi)，汽車的平均速度等于2(2017山東煙臺(tái)模擬)某段高速路對(duì)載重貨車設(shè)定的允許速度范圍為5080km/h，而上坡時(shí)若貨車達(dá)不到最小允許速度50km/h，則必須走“爬坡車道”來避免危險(xiǎn)，如圖2所示，某質(zhì)量為4.0104kg的載重貨車，保持額定功率200kW在“爬坡車道”上行駛，每前進(jìn)1km，上升0.04km，汽車所受的阻力(摩擦阻力與空氣阻力)為車重的0.01倍，g取10m/s2，爬坡車道足夠長，則貨車勻速上坡的過程中()圖2A牽引力等于2104NB速度可能大于36km/hC上坡過程增加的重力勢能等于汽車牽引力所做的功D上坡過程增加的機(jī)械能等于汽車克服阻力所做的

3、功3起重機(jī)的鋼索將重物由地面吊到空中某個(gè)高度，其vt圖象如圖3所示，則鋼索拉力的功率隨時(shí)間變化的圖象可能是圖中的()圖34(多選)(2018河南省八校第二次測評(píng))質(zhì)量為2kg的遙控玩具電動(dòng)汽車在平直路面上由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)，汽車受到的阻力恒為重力的，若牽引力做功W和汽車位移x之間的關(guān)系如圖4所示，已知重力加速度g10m/s2，則()圖4A汽車在01m位移內(nèi)，牽引力是恒力，13m位移內(nèi)，牽引力是變力B汽車位移為0.5m時(shí)，加速度的大小a5m/s2C汽車位移在03m的過程中，牽引力的最大功率為20WD汽車位移在03m的過程中，牽引力的平均功率為10W5(2018廣東東莞模擬)汽車以恒定功率P、初

4、速度v0沖上傾角一定的斜坡時(shí)，汽車受到的阻力恒定不變，則汽車上坡過程的vt圖象不可能是下圖中的()6.(多選)(2017福建漳州聯(lián)考)一根質(zhì)量為M的直木棒，懸掛在O點(diǎn)，有一只質(zhì)量為m的猴子抓著木棒，如圖5所示剪斷懸掛木棒的細(xì)繩，木棒開始下落，同時(shí)猴子開始沿木棒向上爬設(shè)在一段時(shí)間內(nèi)木棒沿豎直方向下落，猴子對(duì)地的高度保持不變，忽略空氣阻力，下列四個(gè)圖象中能正確反映猴子對(duì)木棒做功的功率和木棒速度變化的是()圖57(2017陜西寶雞二檢)某汽車以額定功率在水平路面上行駛，空車質(zhì)量為m0，空載時(shí)的最大速度為v1，裝滿貨物后的最大速度為v2，已知汽車所受的阻力跟車重成正比，則汽車所裝貨物的質(zhì)量是()A.m

5、0B.m0C.m0D.m08(多選)(2017廣東廣州模擬)質(zhì)量為400kg的賽車在平直賽道上以恒定功率加速，受到的阻力不變，其加速度a和速度的倒數(shù)的關(guān)系如圖6所示，則賽車()圖6A速度隨時(shí)間均勻增大B加速度隨時(shí)間均勻增大C輸出功率為160kWD所受阻力大小為1600N9用一根繩子豎直向上拉一個(gè)物塊，物塊從靜止開始運(yùn)動(dòng)，繩子拉力的功率按如圖7所示規(guī)律變化，已知物塊的質(zhì)量為m，重力加速度為g,0t0時(shí)間內(nèi)物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t0時(shí)刻后功率保持不變，t1時(shí)刻物塊達(dá)到最大速度，則下列說法正確的是()圖7A物塊始終做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B0t0時(shí)間內(nèi)物塊的加速度大小為Ct0時(shí)刻物塊的速度大小為D0t1時(shí)間

6、內(nèi)物塊上升的高度為(t1)10(多選)A、B兩物體分別在大小相同的水平恒力F的作用下由靜止開始沿同一水平面運(yùn)動(dòng)，作用時(shí)間分別為t0和4t0，兩物體運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖8所示，則()圖8AA、B兩物體與水平面的摩擦力大小之比為512B水平力F對(duì)A、B兩物體做功的最大功率之比為21C水平力F對(duì)A、B兩物體做功之比為21D在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，摩擦力對(duì)A、B兩物體做功的平均功率之比為5311(2017山東臨沂一模)如圖9甲所示，質(zhì)量m2kg的小物體放在長直的水平地面上，用水平細(xì)線繞在半徑R0.5m的薄圓筒上t0時(shí)刻，圓筒由靜止開始繞豎直的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其角速度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示，小物體和地面間的動(dòng)摩

7、擦因數(shù)0.1，重力加速度g取10m/s2，則()圖9A小物體的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系滿足v4tB細(xì)線的拉力大小為2NC細(xì)線拉力的瞬時(shí)功率滿足P4tD在04s內(nèi)，細(xì)線拉力做的功為12J12(2017廣東順德一模)在一條平直的公路上，甲車停在A點(diǎn)，乙車以速度v8m/s勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)乙車運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，甲車以恒定加速度a0.5m/s2勻加速啟動(dòng)，與乙車相向運(yùn)動(dòng)，若經(jīng)過20s兩車相遇，此時(shí)甲車恰好達(dá)到最大速度已知甲車質(zhì)量為1.0104kg，額定功率為50kW，阻力是車重的0.05倍，g取10m/s2.試求：(1)甲車保持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(2)A、B兩點(diǎn)間的距離答案精析1BC0t1時(shí)間內(nèi)，汽車做勻加速直線運(yùn)

8、動(dòng)，加速度a，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)Ffma，解得牽引力FFfm，故A錯(cuò)誤；從t1時(shí)刻起汽車的功率保持不變，可知汽車在t1t2時(shí)間內(nèi)的功率等于t2以后的功率，故B正確；由題意知，t1t2時(shí)間內(nèi)，汽車的功率PFv1(Ffm)v1，故C正確；t1t2時(shí)間內(nèi)，汽車做變加速直線運(yùn)動(dòng)，平均速度不等于，故D錯(cuò)誤2A貨車勻速上坡的過程中，根據(jù)平衡條件得：牽引力大小F0.01mgmgsin0.014.010410N4.010410N2104N，故A正確；根據(jù)PFv得：vm/s10m/s36km/h，故B錯(cuò)誤；上坡過程增加的重力勢能等于汽車牽引力所做的功與克服阻力所做的功之差，故C錯(cuò)誤；由于汽車勻速上坡，根據(jù)功

9、能關(guān)系知，上坡過程增加的機(jī)械能等于汽車牽引力做功與克服阻力所做的功之差，故D錯(cuò)誤3A由vt圖象知重物先勻加速運(yùn)動(dòng)，再勻速運(yùn)動(dòng)，最后勻減速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律知，在勻加速過程有F1mgma1，F(xiàn)1為恒力且大于mg，拉力的功率P1F1vF1a1t；在勻速過程有F2mg，拉力的功率P2F2v0為定值；在勻減速過程有mgF3ma3，F(xiàn)3為恒力且小于mg，拉力的功率P3F3vF3(v0a3t)，功率逐漸減小到0，可知A正確4BCD根據(jù)公式WFx可知，題中Wx圖象的斜率表示汽車牽引力的大小，01m位移內(nèi)，牽引力F120N，13m位移內(nèi)，牽引力F210N，所以A錯(cuò)誤；01m位移內(nèi)，a5m/s2，B正確；01

10、m位移內(nèi)，汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)，13m位移內(nèi)，汽車受力平衡，做勻速運(yùn)動(dòng)，則速度剛達(dá)到最大時(shí)，牽引力功率最大，此時(shí)v1m/s，PmaxF1v120W，C正確；牽引力做的總功W40J，時(shí)間tt1t2sss，平均功率為10W，D正確5A由瞬時(shí)功率PFv可知，汽車功率恒定，汽車開始所受牽引力F，若汽車受到的合外力F合0，則汽車做勻速運(yùn)動(dòng)，B項(xiàng)中vt圖象是可能的；若F合與牽引力方向相同，則汽車做加速運(yùn)動(dòng)，隨著速度增大，牽引力逐漸減小，合外力減小，由牛頓第二定律可知，汽車的加速度減小，直至減小到零，C項(xiàng)中vt圖象是可能的，A項(xiàng)中vt圖象是不可能的；若F合與牽引力方向相反，則汽車做減速運(yùn)動(dòng)，牽引力增大，合外力減

11、小，由牛頓第二定律可知，汽車的加速度減小，直至減小到零，D項(xiàng)中vt圖象是可能的6BD7.A8CD對(duì)賽車受力分析，受重力、支持力、牽引力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有：FFfma，F(xiàn)聯(lián)立得：a加速度隨速度的增大而減小，因此賽車做變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度隨時(shí)間而減小，A、B錯(cuò)誤；由題圖及a與的關(guān)系，可知，斜率k400，P160kW，在縱軸上截距的絕對(duì)值b4，F(xiàn)f1600N，故C、D正確9D由題圖可知，0t0時(shí)間內(nèi)功率與時(shí)間成正比，則有Fmgma，vat，PFv，得Pm(ag)at，因此圖線斜率m(ag)a，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；t0時(shí)刻后功率保持不變，拉力大于重力，物塊繼續(xù)加速運(yùn)動(dòng)，由mgma知，物塊加速度逐

12、漸減小，t1時(shí)刻速度最大，則a0，最大速度為vm，A、C選項(xiàng)錯(cuò)誤；Pt圖線與t軸所圍的面積表示0t1時(shí)間內(nèi)拉力做的功，WP0(t1t0)P0t1，由動(dòng)能定理得Wmgh，得h(t1)，D選項(xiàng)正確10AB由vt圖象可知，A加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度aA1，減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為aA2，由牛頓第二定律有：FFf1m1，F(xiàn)f1m1，聯(lián)立兩式得：Ff1；B加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為aB1，減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為aB2，由牛頓第二定律有：FFf2m2，F(xiàn)f2m2，聯(lián)立兩式得：Ff2，所以A、B兩物體與水平面的摩擦力之比為512，A項(xiàng)正確由vt圖象知，水平力F對(duì)A、B兩物體做功的最大功率之比為F2v0Fv021，

13、B項(xiàng)正確由vt圖象與時(shí)間軸所圍的面積表示位移可知兩物體位移之比為65，整個(gè)過程中，由動(dòng)能定理知，水平力F對(duì)A、B兩物體做功之比等于摩擦力做功之比為12，C項(xiàng)錯(cuò)誤由功率的定義式知摩擦力對(duì)A、B兩物體做功的平均功率之比為56，D項(xiàng)錯(cuò)誤11D由題圖乙可知，圓筒勻加速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度隨時(shí)間變化的關(guān)系式為：t，圓筒邊緣線速度與物體前進(jìn)速度大小相同，根據(jù)vR得：vR0.5t，故A錯(cuò)誤；物體運(yùn)動(dòng)的加速度a0.5m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得：Fmgma，解得：F20.5N0.1210N3N，故B錯(cuò)誤；細(xì)線拉力的瞬時(shí)功率PFv30.5t1.5t，故C錯(cuò)誤；物體在4s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移：xat20.542m4m，在04s內(nèi)，細(xì)線拉力做的功為：WFx34J12J，故D正確12(1)10s(2)210m解析(1)對(duì)甲車，根據(jù)牛頓第二定律可知：FFfma，解得：FFfma0.051.010410N1.01040.5