《高一教科版物理必修二讲义及练习：第四章 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） 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一教科版物理必修二讲义及练习：第四章 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） （6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、（答题时间：（答题时间：30 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 B
2、. 钢绳的最大拉力为 2 p v 1 p v C. 重物的最大速度 D. 重物匀加速运动的加速度为 2 p v mg 1 p g mv 3. 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. B. C. D. 0 pf mvm 2 0 cos pf mvm f m 0 p mv 4. 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
3、不同时刻电动汽车的牵引力 F 与对应的速度 v，并描绘出 F 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 v 1 列说法正确的是（ ） A. 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 10.8kW C. 电动汽车由静止开始经过 2s，速度达到 6m/s D. 电动汽车行驶中所受的阻力为 600N 5. 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，并描绘出图象 1 F v （图中 AB、BO 均为直线） 。假设电动车行驶中
4、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. 车行驶中所受的阻力是 2000N B. 车的额定功率是 6000W C. 车做匀加速运动的加速度是 2.5m/s2 D. AB 过程车运动的时间为 10s 6. 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. B. C. D. svt 2 vt s 2 vt s 2 vt s 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”
5、逐档速度增大，是倒车档，若轿车在额定功率下，要以最大动力上坡，变速杆R 应推到的档位及轿车以最高速度运行时的牵引力分别是 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 2000N B. “1”档、约为 4000N C. 5”档、约为 2000N D. “5”档、约为 8000N 8. 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
6、，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 与车速的倒数的关系如图所示。试求： 1 v （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
7、多大？当汽车的速度为 10 m/s 时发动机的功率为 多大？ 1. 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 错误；根据 ，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；atv 故选 AC。 2. BCD 解析：由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PFv 在速度最小时即当速度为最小值时有最大拉力，故 A 错误、B 正确；当物体所受重力 1 v 1 p v 与钢绳的拉力大小相等时，物体将匀速上升，由可得，故 C 正确；重 2 Pmgv 2
8、P v mg 物所受合外力大小为钢绳的拉力减去其所受重力即，加速度为， 1 P mg v 1 1 P mg vP g mmv 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，此时卡车的牵引力为，再对小船受 0 cosvv 00 0 cos PP F vv 力分析如图： 由牛顿第二定律可知，小船加速度为，A 正确。 0 cosPFff a mmvm 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
9、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 与成正比，故 Fv 1 v 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； 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 600N，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 2
10、s，速度不是 6m/s，C 不对。 5. B 解析：由图象可知，电动车由静止开始做匀加速直线运动，达到额定功率 1 F v 后，做牵引力逐渐减小的变加速直线运动，最终达到最大速度时，牵引力 max 15m/sv ，故阻力，电动车的额定功率为；匀加速 min 400NF400Nf minmax 6000WPFv 运动时，牵引力，匀加速运动的加速度为，匀加速运动的2000NF 2 2m/s Ff a m 末速度，匀加速运动的时间为，所以正确选项为 B。3m/s P v F 1.5s v t a 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：可 P F v 知物体速度增加则
11、牵引力减小，据可得物体做加速度减小的加速运动，在上图 Ff a M 中物体的速度-时间图象是图线 1，而图线 2 的位移大小为：，则据图线与时间轴围 2 vt x 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：根据可知，需要最大牵引力，则速度要最小，所以变速杆应推至PFv “1”档；当牵引力等于阻力时速度达到最大值，此时有： ，约为 2000N，选项 B、C、D 均错误，选项 A 正确，故 max 108000 2057 5 189 18 P FNN v 额 选 A。 8. 解：（1）匀速时，；400 m P fN v 额 （2）匀加速
12、过程中，Ffma8000FN 1 10/ P vm s F 额 1 1 5 v ts a 由此可知 3s 末，汽车在匀加速，； 33 6/vatm s 4 33 4.8 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，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， v2m/s20 m/s； 1 m P F 4 3 2 10 1 10 （3）汽车做匀加速直线运动时的加速度最大 阻力 FfN1000 N 2 m P v 4 2 10 20 am/s22 m/s2； mf FF m 3 3 3 1 10 1 10 （4）与 B 点对应的速度为 v1m/s6.67 m/s， m m P F 4 3 2 10 3 10 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
