【必刷題型05】變力做功與機(jī)車啟動問題（原卷版）

【必刷題型05】變力做功與機(jī)車啟動問題一、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F的作用下從坐標(biāo)原點(diǎn)O開始沿x軸正方向運(yùn)動，F(xiàn)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（與在數(shù)值上相等），則小物塊從坐標(biāo)原點(diǎn)O運(yùn)動到處過程中拉力做的功為（）A．0 B． C． D．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“驢拉磨”的方式把糧食顆粒加工成粗面來食用，如圖所示，假設(shè)驢拉磨的平均作用力大小為500N，運(yùn)動的半徑為1m，則驢拉磨轉(zhuǎn)動一周所做的功為（）A．0 B．500J C．500πJ D．1000πJ3．（22-23高一下·湖南郴州·期末）某工地建房時用小車將細(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，在提升的整個過程中，拉力對小車做的功為（

）

A．2160J B．1800J C．2400J D．180J4．（23-24高一上·廣東惠州·期末）一輛質(zhì)量為的小汽車以的速度行駛，關(guān)閉發(fā)動機(jī)，經(jīng)過勻減速停下來；重新起步后做勻加速直線運(yùn)動，加速時牽引力恒為，假定行駛過程中汽車受到的阻力不變，則下列說法正確的是（）A．行駛過程中，小汽車受到的阻力為B．行駛過程中，小汽車受到的阻力為C．汽車重新起步后，加速度大小為D．汽車重新起步后，內(nèi)發(fā)生的位移為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勻速行駛，行駛的速度為?，F(xiàn)突然駛上一段泥濘的道路，阻力變?yōu)樵瓉淼?倍，行駛一段時間后道路又恢復(fù)至開始的情況，過程中汽車功率始終保持不變。則汽車的速度隨時間變化的關(guān)系圖像可能正確是（）A． B．C． D．6．（22-23高一下·廣東廣州·期末）復(fù)興號動車在世界上首次實(shí)現(xiàn)速度350km/h自動駕駛功能，成為我國高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標(biāo)志性成果。一列質(zhì)量為m的動車，初速度為0，以恒定功率P在平直軌道上運(yùn)動，經(jīng)時間t0達(dá)到該功率下的最大速度vm，設(shè)動車行駛過程所受到的阻力f保持不變，其加速過程的速度隨時間變化關(guān)系如圖所示。則動車在時間t0內(nèi)（）

A．做勻加速直線運(yùn)動 B．平均速度C．最大速度 D．牽引力做功7．（22-23高一下·廣東廣州·期末）人們生活中出現(xiàn)越來越多的環(huán)保電動自行車，這種輕便的交通工具受到許多上班族的喜愛。下表是一輛電動車銘牌上的參數(shù)。若質(zhì)量為70kg的人騎此電動自行車沿平直公路行駛的如圖所示，所受阻力大小恒為車重（包括載重）的0.02倍，取重力加速度，下列說法正確的是（

）規(guī)格后輪驅(qū)動直流永磁體電動機(jī)車型26’電動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25N B．勻速階段電動機(jī)的輸出功率為400WC．勻加速階段牽引力大小為50N D．勻加速階段電動機(jī)的輸出功率隨時間均勻增大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，我國對新能源汽車實(shí)行了發(fā)放補(bǔ)貼、免征購置稅等優(yōu)惠政策鼓勵購買。在某次直線運(yùn)動性能檢測實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)兩輛新能源汽車運(yùn)動過程分別作出甲車速度隨時間變化的圖像和乙車輸出功率隨時間變化的圖像。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kg，均由靜止開始沿水平直公路行駛，最終勻速運(yùn)動。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。則在此次檢測中（）A．乙車的速度為5m/s時，它的加速度大小是7.5m/s2B．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所通過的位移為80m，則所用時間將是sD．8s至28s，甲車牽引力做功為J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F做功的說法正確的是（）

A．甲圖中，全過程F做的總功為72JB．乙圖中，若F大小不變，物塊從A到C過程中，力F做的功為C．丙圖中，繩長為R，若空氣阻力f大小不變，OA水平，細(xì)繩伸直，小球從A運(yùn)動到B過程中空氣阻力做的功D．丁圖中，F(xiàn)始終保持水平，緩慢將小球從P拉到Q，F(xiàn)做的功為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試道路上，時刻開始無動力滑行，一段時間后以恒定功率加速行駛，車速達(dá)到最大后保持勻速，圖像如圖所示。汽車與人的總質(zhì)量為，行駛中受到的阻力保持不變，則（）A．汽車行駛中所受阻力大小為B．1s~11s內(nèi)汽車的功率為10kWC．1s~11s內(nèi)汽車的位移為75mD．汽車加速過程中速度為6m/s時的加速度大小為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做直線運(yùn)動，其加速度隨時間變化的圖像如圖所示。已知機(jī)車的質(zhì)量，機(jī)車前進(jìn)過程中所受阻力大小恒定，時機(jī)車達(dá)到額定功率，之后保持該功率不變，下列說法正確的是（）A．機(jī)車所受到的阻力大小為B．0~40s內(nèi)牽引力做功為C．機(jī)車的最大速度為80m/sD．機(jī)車從開始運(yùn)動到達(dá)到最大速度所需要的時間可能為200s12．（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)器人在水平地面段以恒定功率30W、速度勻速行駛，在水平地面段以恒定功率40W、速度勻速行駛。段鋪有地毯，阻力較大。已知機(jī)器人總質(zhì)量為，，，假設(shè)機(jī)器人在兩個路段所受摩擦阻力均恒定，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）

A．從M到N，機(jī)器人牽引力大小為15NB．從P到Q，機(jī)器人克服摩擦力做功120JC．在MN段與PQ段，機(jī)器人所受摩擦力大小之比為1：2D．在MN段與PQ段，合外力對機(jī)器人做功之比為1：213．（22-23高一下·廣東汕尾·期末）某車企測試一貨車滿載時的性能，滿載時貨車和貨物的總質(zhì)量為，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F與速度v的關(guān)系，加速過程所用的時間，若貨車所受阻力始終不變，則該貨車滿載時，下列說法正確的是（）

A．該貨車做勻速運(yùn)動時的牽引力大小為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D．該貨車加速階段的位移大小為190m14．（22-23高一下·廣東廣州·期末）某電動車和駕駛員的總質(zhì)量為m，行駛時所受阻力大小恒為f，電動車從靜止開始以額定功率P在水平公路上沿直線行駛，t時間內(nèi)速度達(dá)到v（未到達(dá)最大速度），下列說法正確的是（）A．該電動車能達(dá)到的最大速度B．該電動車做加速度先恒定后減小的加速直線運(yùn)動C．該電動車t時間內(nèi)的位移為D．在這次行駛中，當(dāng)行駛速度為v時，電動車的加速度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，在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動，5s末達(dá)到額定功率，之后保持額定功率繼續(xù)運(yùn)動，其圖像如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，g取，則（）

A．汽車在前5s內(nèi)的阻力為200N B．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為C．汽車的額定功率為40kW D．汽車的最大速度為30m/s16．（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，其發(fā)動機(jī)的牽引力隨時間的變化曲線如圖所示。兩車分別從和時刻開始以額定功率行駛，從和時刻開始牽引力均視為不變。若兩車行駛時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C．甲車在時刻和乙車在時刻的速率相同D．甲車在時刻和乙車在時刻的速率相同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)了電動汽車銷量的增長。某輛總質(zhì)量為m的電動汽車在封閉平直路段測試時，由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)過時間t汽車的速度大小達(dá)到v時，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。已知電動汽車在測試時受到的阻力恒定，汽車速度大小由v增至恰好為3v的過程中通過的位移大小為x。下列說法正確的是（）A．電動汽車達(dá)到最大速度之前一直做勻加速直線運(yùn)動B．電動汽車的額定功率為C．汽車速度大小由v增至恰好為3v的時間為D．電動汽車從開始運(yùn)動到恰好達(dá)到最大速度所用時間為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F隨時間t變化關(guān)系如圖所示，4s時汽車功率達(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，阻力恒定，且汽車在4s到12s之間的位移為42.5m，則以下說法正確的是（）A．汽車的最大功率為B．汽車勻加速運(yùn)動階段的加速度為2.5m/s2C．汽車先做勻加速直線運(yùn)動，然后再做勻速直線運(yùn)動D．汽車從靜止開始運(yùn)動12s內(nèi)牽引力做的功為500kJ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)量為從距離水平路面高為h=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，到達(dá)水平路面上的B點(diǎn)時速度大小為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)動到C所用時間t=25s，到達(dá)C點(diǎn)時速度恰好達(dá)到最大。車在水平路面上行駛時受到阻力恒為總重力的0.05倍，運(yùn)動過程可將人和車視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度，求∶（1）A到B過程中車克服阻力做的功；（2）車的最大速度vm；（3）B、C之間的距離s。20．（22-23高一下·上海閔行·期末）如圖所示為某機(jī)動車牽引力F和車速倒數(shù)的關(guān)系圖像，若車由靜止開始沿平直公路行駛，其質(zhì)量為，所受阻力恒定，且最大車速為30m/s，則：（1）車起動過程中的最大功率為多少？（2）車速度為10m/s時的加速度為多少？（3）車維持勻加速運(yùn)動的時間為多少？

21．（23-24高一下·浙江·期中）某型號新能源電動車質(zhì)量為，在某一直線道路上行駛時，汽車速度隨時間變化的圖像如圖所示，汽車以加速度啟動，第時達(dá)到最大功率并保持功率不變繼續(xù)加速一段時間達(dá)到最大速度行駛，在第時開始制動，汽車進(jìn)行勻減速運(yùn)動，測得制動距離為，行駛過程中受到的阻力大小恒為重力的0.2倍。（1）求行駛過程中達(dá)到的最大功率；（2）求制動過程的加速度大??；（3）求總共行駛的距離。22．（23-24高一下·浙江·期中）復(fù)興號CR400AF型城際電力動車組由6節(jié)車廂編組而成，每節(jié)車廂的質(zhì)量均為，其中第1節(jié)和第4節(jié)車廂帶有動力，它們的牽引電機(jī)的額定功率分別為和。該動車組以的加速度沿水平直軌道由靜止開始勻加速啟動，當(dāng)?shù)?節(jié)車廂的牽引電機(jī)達(dá)到額定功率時，第4節(jié)車廂的牽引電機(jī)立即啟動，繼續(xù)使動車組保持的勻加速運(yùn)動。當(dāng)?shù)谒墓?jié)車廂的牽引電機(jī)也達(dá)到額定功率時，整列動車保持恒定功率進(jìn)一步加速。動車組行駛過程中受到的阻力為車重的0.1倍，重力加速度。求：（1）從靜止開始到第4節(jié)車廂的牽引電機(jī)剛要啟動時所經(jīng)歷的時間；（2）動車組能達(dá)到的最大速度有多大？（3）從動車組剛出發(fā)開始計(jì)時，經(jīng)過30s后動車組的速度為50m/s，求這段過程中動車組行駛的位移大小。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汽車。其質(zhì)量，額定功率。該車沿水平路面行駛時所受阻力f恒為車重的0.1倍，（）求：（1）該車在水平路面行駛能達(dá)到的最大速度；（2）若該車以勻加速啟動，維持勻加速運(yùn)動的時間；（3）該車勻加速后緊接著再加速恰好達(dá)到最大速度，該車在時間內(nèi)位移是多大?24．（23-24高一下·江蘇蘇州·期中）一質(zhì)量為m=1kg，額定功率為P=40W電動玩具車，從水平軌道的某處以加速度a=2m/s2靜止出發(fā)，欲沖上傾角為θ=18°的傾斜軌道，t1時刻到達(dá)傾斜軌道的底端且功率達(dá)到最大值，之后保持該功率不變繼續(xù)運(yùn)動，運(yùn)動的圖像如圖所示，其中AB段為曲線，其他部分為直線。已知玩具車運(yùn)動過程中所受水平軌道的摩擦阻力為自身重力的0.3倍，傾斜軌道的摩擦阻力為自身重力的0.1倍，不計(jì)空氣阻力，不計(jì)軌道銜接處的速率變化。取重力加速度g=10m/s2，sin18°=0.30，cos18°=0.95。（1）求玩具車運(yùn)動到傾斜底端的速度v1及時間t1；（2）求玩具車運(yùn)動過程中的最大速度vm；（3）求玩具車12s內(nèi)克服軌道摩擦阻力所做的功。25．（23-24高一下·江蘇南通·期中）如圖所示為賽車?yán)惖哪M圖，在水平桌面上固定半圓形擋板墻BC，BC的半徑R=m。質(zhì)量m=0.1kg玩具遙控小車從A點(diǎn)靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，加速度a=0.2m/s2，一段時間后小車達(dá)到額定功率，到達(dá)B點(diǎn)前小車做速度v=1.2m/s的勻速運(yùn)動，小車到達(dá)擋板墻B點(diǎn)時立即關(guān)閉電機(jī)，小車恰好沿半圓形擋板墻BC內(nèi)側(cè)運(yùn)動。已知A到B的總時間為5.6s，小車受到水平桌面的阻力大小恒為0.1N，擋板墻的內(nèi)側(cè)面光滑，取g=10m/s2。求：（1）小車電動機(jī)的額定功率Pm；（2）小車做勻加速直線運(yùn)動的時間t1；（3）AB間的距離L及小車到達(dá)C端時的速度。26．（23-24高一下·山東濟(jì)寧·期中）為促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和方便居民出行，濟(jì)棗高鐵鄒城站已正式開工建設(shè)。施工現(xiàn)場用塔式起重機(jī)運(yùn)輸重物，起重機(jī)將質(zhì)量的重物豎直吊起的過程中，重物由靜止開始向上以加速度做勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)起重機(jī)達(dá)到最大輸出功率P＝60kW時，保持該功率繼續(xù)提升重物，經(jīng)，重物達(dá)到最大速度后繼續(xù)勻速上升，不計(jì)額外功和空氣阻力。求：（1）重物最大速度大??；（2）從開始運(yùn)動計(jì)時，t＝2s時起重機(jī)的輸出功率；（3）由開始運(yùn)動到達(dá)到最大速度過程中，起重機(jī)的平均輸出功率。27．（23-24高一下·江蘇南京·期中）在平直的公路上汽車由靜止開始做直線運(yùn)動，運(yùn)動過程中，汽車器件的摩擦損耗功率恒為3kW（發(fā)動機(jī)功率為輸出功率與損耗功率之和）。圖中曲線1表示汽車運(yùn)動的速度和時間的關(guān)系，折線2表示汽車的發(fā)動機(jī)功率和時間的關(guān)系，汽車全程阻力不變，16s末恰好達(dá)到最大速度。（1）汽車受到的阻力和牽引力最大值；（2）汽車的質(zhì)量；（3）汽車從靜止到勻速運(yùn)動的總位移。28．（23-24高一下·湖北黃岡·期中）新能源汽車在量產(chǎn)前都要經(jīng)過各種測試。某品牌新能源汽車質(zhì)量，電機(jī)的額定功率。在一次平直路面測試中，汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，加速5s達(dá)到額定功率，汽車保持額定功率繼續(xù)行駛90s，速度達(dá)到最大，這一過程中汽車受到的阻力大小不變