高考物理最新模拟题精选训练功能关系专题机车启动问题含解析
高中物理机车启动问题
电动机通过一轻绳吊起一质量为8kg的 物体，电动机的功率不能超过1200W， 要将此物体由静止起用最快的方式吊 高90m(已知此物体在吊高接近90m时已 开始以最大速度上升）所需时间为多 少？
若对拉力无限定时为机车以恒定功率启动（答 案为6.75s)
3
6 V/m· -1 s
t/s
O
42m
2 4 6 8 10 12 14 16 18
一个质量为50千克的人乘坐电梯，由静 止开始上升。整个过程电梯对人做功的 功率P—t图象如图所示(g=10m／s2)。 加速和减速过程均为匀变速运动，求： (1)图象中P2的值； (2)8秒内电梯上升的高度
如图所示,电动机牵引一根原来静止的长L为1m,质 量m为0.1kg的导体棒MN上升,导体棒的电阻R为1Ω, 架在竖直放置的框架上,它们处于磁感应强度B为 1T的匀强磁场中,磁场方向与框架平面垂直.当导 体棒上升h=3.8m时,获得稳定的速度,导体棒上产 生的热量为2J,电动机牵引棒时,电压表、电流表 的读数分别为7V、1A,电动机内阻r为1Ω,不计框 架电阻及一切摩擦,求： （1）棒能达到的稳定速度； （2）棒从静止至达到稳定 速度所需要的时间。
恒定功率启动比恒定加速度启动先达到 最大速度，则恒定功率启动更省时间？
水平地面上停放着质量M=200kg的平板小车，通过 水平轻绳由远处的卷扬机牵引，车上放一质量 m=50kg的物块，设物块与平板车之间及平板车与 地面之间的动摩擦因数均为0.4，一直卷扬机的工 作电压U=250V，最大输入电流为20A，机械效率 =80%,开动卷扬机，使小车从静止开始运动（最大 静摩擦力按滑动摩擦力计算）则： 1）为保证运动中物块与小车始终保持相对静止， 则卷扬机对小车牵引力最大不能超过多少？ 2000N
专题12 机车启动模型(解析版)
2022届高三物理二轮常见模型与方法综合特训专练专题12 机车启动模型专练目标 专练内容目标1 以恒定功率启动（1T—8T ）目标2 以恒定加速度启动（9T—15T ）一、以恒定功率启动1．复兴号动车在世界上首次实现速度350km /h 自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。
如图所示，一列质量为m 的动车，初速度为0v ，以恒定功率P 在平直轨道上运动，经时间t 达到该功率下的最大速度m v ，设动车行驶过程所受到的阻力F 保持不变。
动车在时间t 内（ ）A ．做匀加速直线运动B ．牵引力的功率m P Fv =C ．当动车速度为m 3v 时，其加速度为2Fm D ．牵引力做功大于22m01122mv mv -【答案】BCD【详解】A ．复兴号动车以恒定功率运动，由P F ma v-=易知v 增大a 变小。
故A 错误；B ．当0a =时，速度最大，故mPF v =即牵引力的功率m P Fv =故B 正确。
C ．当动车速度为m 3v 时，此时牵引力m m333P PF Fv v ===牵由１牵F F ma -=可得其加速度为12Fa m=故C 正确； D ．由动能定理可得22m 0 11W 22Fx mv mv -=-牵牵引力做功220 11W 22m mv mv Fx =-+牵动车需要克服摩擦力做功，故D 正确。
故选BCD 。
2．2021年4月16日，全球首条无人驾驶云巴在重庆璧山正式开通，这是一种采用无人驾驶技术的小运量轨道交通系统．若质量为m 的云巴从静止开始以恒定功率P 在平直轨道上运动，经时间t 达到该功率下的最大速度m v ．设云巴行驶过程中所受到的阻力保持不变，则（ ）A ．云巴受到的阻力mP f v =B ．速度为23mv 时，云巴的加速度为m P a mv = C ．在时间t 内云巴行驶的距离2m v t S =D ．在时间t 内云巴行驶的距离322m mPtv mv S P-=【答案】AD【详解】A ．云巴的加速度为0时，具有最大速度m v ，则有牵引力等于阻力，所以云巴受到的阻力为mP f v =则A 正确；B ．速度为23m v 时，云巴的牵引力为23m P F v =云巴的加速度为322m m mP P v v F f P a m m mv --===所以B 错误；C ．在时间t 内云巴行驶做加速度逐渐减上的加速运动，则其距离2m v tS >所以C 错误；D ．根据动能定理有212m Pt fS mv -=则在时间t 内云巴行驶的距离322m m Ptv mv S P-=所以D 正确；故选AD 。
高考物理复习---功、功率 机车启动问题 课时练习题PPT课件
双基巩固练
1.(2020·广东深圳中学月考)如图1所示，自动卸货车始终静止在水平地
面上，车厢在液压机的作用下，θ角逐渐增大且货物相对车厢静止的过
程中，下列说法中正确的是
A.货物受到的支持力对货物不做功
√B.货物受到的支持力对货物做正功
C.24 W 12 W 图6
D.12 W 24 W
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
解析 木块所受的合外力F合＝mgsin θ－μmgcos θ ＝mg(sin θ－μcos θ)
＝2×10×(0.6－0.5×0.8) N＝4 N 木块的加速度 a＝Fm合＝42 m/s2＝2 m/s2 前 2 s 内木块的位移 x＝12at2＝12×2×22 m＝4 m 所以，重力在前2 s内做的功为
W＝mgxsin θ＝2×10×4×0.6 J＝48 J
重力在前
2
s
内的平均功率
P
＝W＝48 t2
W＝24 W.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
木块在2 s末的速度v＝at＝2×2 m/s＝4 m/s 2 s末重力的瞬时功率 P＝mgvsin θ＝2×10×4×0.6 W＝48 W. 故选项B正确.
B.摩擦力一定做正功
√C.摩擦力可能不做功 √D.摩擦力可能做负功
图7
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
解析 支持力方向垂直斜面向上，与位移夹角小于90°，故支持力一定做 正功，而摩擦力是否存在需要讨论，若摩擦力恰好为零，此时物体只受 重力和支持力，如图所示，此时加速度a＝gtan θ.若a>gtan θ，摩擦力沿 斜面向下，摩擦力与位移夹角小于90°，则做正功；若a<gtan θ，摩擦力 沿斜面向上，摩擦力与位移夹角大于90°，则做负功.综上所述，A、C、 D正确，B错误.
2024届高考物理微专题：功率和机车启动问题
微专题37功率和机车启动问题1．功率公式P ＝W t一般用来计算平均功率；功率计算公式P ＝F v cos θ的应用：若v 取平均速度，则P 为平均功率；若v 取瞬时速度，则P 为瞬时功率.2.分析机车启动问题时，抓住两个关键：(1)汽车的运动状态，即根据牛顿第二定律找出牵引力与加速度的关系；(2)抓住功率的定义式，即牵引力与速度的关系.3.机车启动四个常用关系式：(1)P ＝F v ；(2)F －F f ＝ma ；(3)v ＝at (a 恒定)；(4)Pt －F f x ＝ΔE k (P 恒定)．1．(2023·江苏省昆山中学模拟)如图所示，一个质量为60kg 的运动员在做俯卧撑运动．已知运动员每分钟完成25个俯卧撑，则运动员克服重力做功的平均功率最接近()A ．1WB ．10WC ．100WD ．300W 答案C 解析运动员质量为60kg ，假设每次重心上升的距离均为0.3m ，则每分钟克服重力做功约为W ＝nmgh ＝25×60×10×0.3J ＝4500J ，则运动员克服重力做功的平均功率约为P ＝W t＝450060W ＝75W ，故A 、B 、D 错误，C 正确．2．(2023·黑龙江齐齐哈尔市模拟)在同一水平高度(足够高)不同位置由静止释放A 球，同时以初速度v 0＝10m/s 水平抛出B 球．已知两球质量相等且均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g 取10m/s 2.则A 、B 球在空中运动1s 时重力的瞬时功率之比为()A ．1∶2B ．1∶1C.2∶1D ．1∶2答案B 解析A 、B 两球在竖直方向做自由落体运动，1s 末竖直方向获得的速度均为v y ＝gt ＝10×1m/s ＝10m/s ，故A 、B 球在空中运动1s 时重力的瞬时功率之比为P A P B ＝mg v y mg v y ＝11，故A 、C 、D 错误，B 正确．3．(2023·上海市黄浦区模拟)如图所示，汽车以不变的速率通过路面abcd 、ab 段为平直上坡路，bc 段为水平路，cd 段为平直下坡路．设汽车在ab 、bc 、cd 段行驶时发动机的输出功率分别为P 1、P 2、P 3，不计空气阻力和摩擦阻力的大小变化，则()A ．P 1＝P 3＞P 2B ．P 1＝P 3＜P 2C ．P 1＜P 2＜P 3D ．P 1＞P 2＞P 3答案D 解析设汽车质量为m ，上坡与下坡的倾角分别为α和β，汽车所受阻力大小为F f ，根据平衡条件可得汽车在ab 和bc 段路面行驶时发动机的牵引力大小分别为F 1＝F f ＋mg sin α，F 2＝F f ，汽车在cd 段行驶时，若F f ≥mg sin β，则F 3＝F f －mg sin β，若F f <mg sin β，则汽车将受到与运动方向相反的制动力作用才能匀速行驶，此时发动机的牵引力为0.综上所述可知F 1>F 2>F 3，根据P ＝F v 可得P 1>P 2>P 3，故选D.4．(多选)如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2kg 的物体在F 作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知(g 取10m/s 2)()A ．物体加速度大小为2m/s 2B ．F 的大小为10.5NC ．4s 内F 做功的平均功率为42WD ．4s 末F 的功率大小为42W答案BD 解析根据v －t 图像的斜率表示加速度知a ＝ΔvΔt ＝0.5m/s 2，故A 错误；由牛顿第二定律得2F －mg ＝ma ，解得F ＝mg ＋ma 2＝20＋12N ＝10.5N ，故B 正确；物体在4s 内的位移x 物＝12at 2＝12×0.5×42m ＝4m ，则拉力作用点的位移x ＝8m ，则拉力F 做功的大小为W ＝Fx ＝10.5×8J ＝84J ，平均功率P ′＝W t ＝844W ＝21W ，故C 错误；4s 末物体的速度为2m/s ，则拉力作用点的速度为4m/s ，则拉力F 的功率P ＝F v ＝10.5×4W ＝42W ，故D 正确．5．(多选)(2023·天津市模拟)如图甲所示，一木块放在水平地面上，在水平拉力F ＝3N 作用下向右运动，水平地面AB 段光滑，BC 段粗糙，木块从A 点运动到C 点的v －t 图像如图乙所示，则下列说法正确的是(g ＝10m/s 2)()A ．该木块的质量为3kgB ．在t ＝6s 时，克服摩擦力做功的功率为6WC ．拉力在AC 段做功为57JD ．木块在BC 段克服摩擦力做功的平均功率为3.5W答案BC 解析由题图乙可知AB 段的加速度a 1＝Δv Δt＝3－22m/s 2＝0.5m/s 2，则木块的质量m ＝F a 1＝30.5kg ＝6kg ，同理BC 段的加速度a 2＝Δv ′Δt ′＝4－34m/s 2＝0.25m/s 2，根据牛顿第二定律有F －F f ＝ma 2，解得F f ＝1.5N ，所以t ＝6s 时，克服摩擦力做功的功率P ＝F f v ＝1.5×4W ＝6W ，故A 错误，B 正确；由题图乙可知AC 段的位移x ＝12×(2＋3)×2m ＋12×(3＋4)×4m ＝19m ，则拉力F 做的功W ＝Fx ＝3×19J ＝57J ，物体在BC 段的位移x 2＝12×(3＋4)×4m ＝14m ，则木块在BC 段克服摩擦力做的功为W 克f ＝F f x 2＝1.5×14J ＝21J ，克服摩擦力做功的平均功率为P ＝21J 4s＝5.25W ，故C 正确，D 错误．6.(多选)质量为500kg 的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a与速度的倒数1v 的关系如图所示，则赛车()A ．速度随时间均匀增大B ．加速度随时间均匀增大C ．恒定功率为200kWD ．所受阻力大小为2000N答案CD 解析由题图可知，赛车的加速度随速度的增大而减小，赛车做变加速直线运动，选项A 错误；赛车的加速度随速度的增大而减小，即随时间增大而减小，选项B 错误；对赛车受力分析，受重力、支持力、牵引力和阻力，根据牛顿第二定律，有F －F f ＝ma ，即P v－F f ＝ma ，变形得a ＝Pm v －F f m ，结合题图，当赛车加速运动的速度最大时，加速度为零，即a ＝0时，1v ＝0.01s·m －1，代入得0＝P 100×500－4，解得P ＝200kW ，由F f m 4m/s 2可得F f ＝2000N ，选项C 、D 正确．7．(2023·河北沧州市模拟)一质量为m ＝40kg 的儿童电动汽车在水平地面上由静止开始做直线运动．在一段时间内电动汽车的速度与牵引力的功率随时间变化的函数关系图像分别如图甲、乙所示，3s 末电动汽车牵引力功率达到额定功率，10s 末电动汽车的速度达到最大值，14s 时关闭发动机，经过一段时间电动汽车停止运动．整个过程中电动汽车受到的阻力恒定．下列说法正确的是()A ．电动汽车最大速度为10m/sB ．电动汽车受到的阻力为100NC ．关闭发动机后，电动汽车经过5s 停止运动D ．整个过程中，电动汽车克服阻力做功为3750J答案D 解析由v －t 图像可知在0～3s 内，电动汽车的加速度a 1＝1m/s 2，由P －t 图像可知在0～3s 内P ＝F ·v ＝F ·a 1t ，解得F ＝100N ，由牛顿第二定律F －F f ＝ma 1，解得F f ＝60N ，由P 额＝F f ·v m ，解得v m ＝5m/s ，选项A 、B 错误；关闭发动机后，由F f ＝ma 2，解得a 2＝32m/s 2，经过t 2＝v ma 2＝103s ，电动汽车停止运动，选项C 错误；对全程由动能定理可得P 额2t 1＋P 额t 3＋W f ＝0，W f ＝－(3002×3＋300×11)J ＝－3750J ，所以整个过程中克服阻力做功为3750J ，选项D 项正确．8．假设有一辆超级电容车，质量m ＝2×103kg ，额定功率P ＝60kW ，当超级电容车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力F f 是车重的0.1，g 取10m/s 2.(1)求超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多大；(2)若超级电容车从静止开始，保持以0.5m/s 2的加速度做匀加速直线运动，求这一过程能维持多长时间．答案(1)30m/s(2)40s解析(1)当超级电容车速度达到最大时，超级电容车的牵引力与阻力平衡，即F＝F f F f＝kmg＝2000NP＝F f v m解得v m＝PF f＝30m/s.(2)超级电容车做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：F1－F f＝ma解得：F1＝3000N设超级电容车刚达到额定功率时的速度为v1，P＝F1v1v1＝PF1＝20m/s设超级电容车匀加速运动的时间为t，则v1＝at解得：t＝v1a＝40s.。
高中物理精品试题： 机车的启动和运行(基础篇)(解析版)
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练第六部分机械能专题6.4 机车的启动和运行（基础篇）一．选择题1．（2020河南开封一模）有一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动．在启动过程中，汽车牵引力的功率随时间的变化情况如图所示．已知汽车所受阻力恒为重力的五分之一，5s末汽车速度为5m/s，而在15s时汽车已经达到了最大速度，重力加速度g取10 m/s2．则下列说法正确的是A．该汽车的质量为3 000 kgB．该汽车的最大速度为8 m/sC．在前5 s内，汽车克服阻力做的功为50 kJD．在5～15 s内，该汽车的位移大小约为67 m【参考答案】.D【命题意图】本题以汽车启动为情景，考查对牵引力功率随时间变化图像的理解、做功、动能定理及其相关知识点，考查的核心素养是“运动和力”的观点、能量的观点和科学思维能力。
【解题思路】由牵引力功率随时间变化图像可知，在0~5s时间内汽车牵引力功率随时间均匀增大，由P=Fv=Fat，可知汽车在0~5s时间内做匀加速直线运动，t1=5s末汽车牵引力功率P=15kW，速度v1=at1=5m/s，解得a=1m/s2，汽车所受阻力f=0.2mg ，由P=Fv1可得F=3000N，由牛顿第二定律，F-f=ma，解得汽车质量m=1000kg，选项A错误；由牵引力功率随时间变化图像可知，汽车牵引力最大功率P m=15kW，汽车所受阻力f=mg/5=2000N，汽车启动，由P=Fv，当F=f时速度最大，即P=fv m=0.2mg v m, 可得v m=7.5m/s，选项B错误；在前5s内，汽车位移x1=12at12=12×1×52m=12.5m，汽车克服阻力做功W1=fx1=2000×12.5J=2.5×104J=25kJ，选项C错误；在5~15s时间内，t2=15s-5s=10s，设在5~15s时间内，汽车位移为x2，由动能定理：P m t2-f x2=12mv m2-12mv12，解得：x2=67m，选项D正确。
高中物理 汽车启动问题 机械能守恒 典型例题(含答案)【经典】
汽车启动问题考点四：汽车启动问题1．（单选）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v 1时，起重机的功率达到最大值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v 2匀速上升，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P v 2B ．钢绳的最大拉力为mgC ．重物匀加速的末速度为P mgD ．重物匀加速运动的加速度为P mv 1－g 答案 D 2． (单选)一汽车在平直公路上行驶．从某时刻开始计时，发动机的功率P 随时间t 的变化如图所示．假定汽车所受阻力的大小f 恒定不变．下列描述该汽车的速度v 随时间t 变化的图线中，可能正确的是( ) 答案 A3．(多选)一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a 和速度的倒数1v 图像如图8所示。
若已知汽车的质量，则根据图像所给的信息，能求出的物理量是( )A ．汽车的功率 选ABCB ．汽车行驶的最大速度C ．汽车所受到的阻力D ．汽车运动到最大速度所需的时间解析：选ABC 由F －F f ＝ma ，P ＝F v 可得：a ＝P m ·1v －F f m ，对应图线可知，P m ＝k ＝40，可求出汽车的功率P ，由a ＝0时，1v m＝0.05可得：v m ＝20 m/s ，再由v m ＝P F f，可求出汽车受到的阻力F f ，但无法求出汽车运动到最大速度的时间。
4．(单选)把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车．几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组，就是动车组，假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等．若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h ；则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为( )．答案 CA ．120 km/hB ．240 km/hC ．320 km/hD ．480 km/h5．(单选)两辆完全相同的汽车，都拖着完全相同的拖车以相同的速度在平直公路上匀速齐头并进，某一时刻两拖车同时与汽车脱离，之后甲汽车保持原来的牵引力继续前进，乙汽车保持原来的功率继续前进，则一段时间后(假设均未达到最大功率)( )．答案 AA ．甲车超前，乙车落后B ．乙车超前，甲车落后C ．它们仍齐头并进D ．甲车先超过乙车，后乙车又超过甲车6．（多选）某科技创新小组设计制作出一种全自动升降机模型，用电动机通过钢丝绳拉着质量为m 的升降机由静止开始匀加速上升，当升降机的速度为v1时，电动机的功率达到最大值P，以后电动机保持该功率不变，直到升降机以最大速度v2匀速上升为止．整个过程中忽略一切阻力和钢丝绳的质量，重力加速度为g，则下列说法正确的是()．答案BDA．钢丝绳的最大拉力为Pv2B．升降机的最大速度v2＝P mgC．钢丝绳的拉力对升降机所做的功等于升降机克服升降机重力所做的功D．升降机速度由v1增大至v2的过程中，钢丝绳的拉力不断减小7、某汽车发动机的额定功率为60 kW，汽车质量为5 t，汽车在运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍．(g 取10 m/s2) 答案(1)12 m/s 1.4 m/s2(2)16 s(1)若汽车以额定功率启动，则汽车能达到的最大速度是多少？当汽车速度达到5 m/s时，其加速度是多少？(2)若汽车以恒定加速度0.5 m/s2启动，则其匀加速过程能维持多长时间？8．质量为2 000 kg、额定功率为80 kW的汽车，在平直公路上行驶的最大速度为20 m/s.若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2 m/s2，运动中汽车所受阻力的大小不变．求：(1)汽车所受阻力的大小．答案(1)4 000 N(2)4.8×104 W(3)5 s(4)2×105 J(2)3 s末汽车的瞬时功率．(3)汽车做匀加速运动的时间．(4)汽车在匀加速运动中牵引力所做的功．9.修建高层建筑常用塔式起重机．在起重机将质量m＝5×103kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a＝0.2m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做v m＝1.02m/s的匀速运动．取g＝10m/s2，不计额外功．求：(1)起重机允许输出的最大功率．(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率．答案：(1)5.1×104 W(2)5 s 2.04×104 W10．如图甲所示，在水平路段AB 上有一质量为2×103 kg 的汽车，正以10 m/s 的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC 较粗糙，汽车通过整个ABC 路段的v －t 图象如图乙所示(在t ＝15 s 处水平虚线与曲线相切)，运动过程中汽车发动机的输出功率保持20 kW 不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自有恒定的大小．(1)求汽车在AB 路段上运动时所受的阻力F f 1；(2)求汽车刚好到达B 点时的加速度a ；(3)求BC 路段的长度．答案 (1)2 000 N (2)－1 m/s 2 (3)68.75 m解析：(1)汽车在AB 路段时，有F 1＝F f1，P ＝F 1v 1，F f1＝P /v 1，联立解得：F f1＝20×10310N ＝2 000 N 。
高考物理专题34功率与机车启动的两个模型练习含解析
专题34 功率与机车启动的两个模型1．公式P ＝W t 一般用来计算平均功率，瞬时功率用公式P ＝Fv cos θ进行计算，若v 取平均速度，则P ＝Fv cos θ为平均功率.2.分析机车启动问题时，抓住两个关键：(1)汽车的运动状态，即根据牛顿第二定律找出牵引力与加速度的关系；(2)抓住功率的定义式，即牵引力与速度的关系.3.机车启动四个常用规律：(1)P ＝Fv ；(2)F －F f ＝ma ；(3)v ＝at (a 恒定)；(4)Pt －F f x ＝ΔE k (P 恒定)．1.(2020·湖北随州市3月调研)如图1所示，一半圆槽固定在水平面上，A 、B 两点为最高点，O 为最低点，一个小球在外力控制下沿AOB 做匀速圆周运动，下列说法正确的是( )图1A ．半圆槽对小球的支持力先做正功后做负功B ．合力对小球先做负功后做正功C ．小球在最低点O 时，所受合力的功率最大D ．整个过程中小球重力的功率先减小后增大答案 D解析 小球在外力控制下沿AOB 做匀速圆周运动，半圆槽对小球的支持力与其速度一直垂直，故支持力不做功，故A 错误；小球做匀速圆周运动，合力提供向心力，指向圆心，方向始终与速度方向垂直，合力不做功，功率为零，故B 、C 错误；小球在运动过程中，竖直分速度先减小后增大，故小球重力的功率先减小后增大，故D 正确．2．(2020·河南洛阳市一模)为了人民的健康和社会的长远发展，我国环保部门每天派出大量的洒水车上街进行空气净化除尘，已知某种型号的洒水车的操作系统是由发动机带动变速箱，变速箱带动洒水泵产生动力将罐体内的水通过管网喷洒出去，假设行驶过程中车受到的摩擦阻力与其质量成正比，受到的空气阻力与车速成正比，当洒水车在平直路面上匀速行驶并且匀速洒水时，以下判断正确的是( )A ．洒水车的动能保持不变B ．发动机的功率保持不变C ．牵引力的功率随时间均匀减小D ．牵引力大小跟洒水时间成反比答案 C解析 以车和车内的水为研究对象，受力分析可知，水平方向受牵引力、摩擦阻力和空气阻力作用，由题意，车受到的摩擦阻力与其质量成正比，受到的空气阻力与车速成正比，洒水车匀速行驶，合力为零，整体的质量在减小，故摩擦阻力在减小，空气阻力恒定不变，则由F －F f －F 阻＝0知，牵引力减小，E k ＝12mv 2，洒水车的质量减小，速度不变，故动能减小，故A 错误．发动机的功率P ＝Fv ，牵引力减小，速度不变，则发动机的功率减小，故B 错误．牵引力F ＝F f ＋F 阻，洒水车的质量随时间均匀减小，则牵引力的大小随洒水时间均匀减小，不成反比，故D 错误．牵引力的功率随洒水时间均匀减小，故C 正确．3．(多选)(2020·陕西宝鸡中学第三次模拟)我国高铁技术处于世界领先水平．和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车．假设动车组各车厢的质量均为m ，动车的额定功率都为P ，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力恒为车重的k 倍．某列动车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组( )A ．启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相同B ．加速运动时，第3、4节与第7、8节车厢间的作用力之比为1∶1C ．无论是匀加速启动还是以恒定功率启动，行驶的最大速度v m 都为P 8kmgD ．以恒定功率启动达到最大速度v m 的过程中，动车组的平均速度大于12v m 答案 BD解析 启动时乘客受到车厢的作用力包括两部分，一部分提供乘客前进的动力，与运动方向相同，另一部分对乘客的竖直向上的支持力与重力平衡，因此乘客受到车厢的作用力应该是这两部分力的合力，方向与乘客运动方向不同，A 错误；由于第1、5节车厢为动车，其余为拖车，根据对称性，第4、5节车厢间不存在作用力，第3、4节与第7、8节车厢间的作用力相等，B 正确；设每节动车的功率为P ，每一节车厢的质量是m ，阻力为kmg ，以恒定的功率启动时，最后做匀速运动，牵引力等于阻力时速度达到最大；以恒定的加速度启动，先达到额定功率，再保持功率不变，最后达到最大速度时，牵引力也与阻力相等，最后的速度与恒定功率启动的速度相等．根据功率定义可知2P ＝8kmgv m ，可得最大速度均为v m ＝P4kmg，C 错误；以恒定功率启动时，做加速度逐渐减小的加速运动，其v －t 图象是斜率越来越小的曲线，其与时间轴围成的面积比匀加速运动围成的面积大，匀加速的平均速度为12v m ，因此以恒定功率启动时的平均速度大于12v m ，D 正确． 4．(2020·江西南昌市三校联考)汽车以额定功率P 在平直公路上以速度v 1＝10 m/s 匀速行驶，在某一时刻突然使汽车的功率变为2P ，并保持该功率继续行驶，汽车最终以速度v 2匀速行驶(设汽车所受阻力不变)，则( )A ．v 2＝10 m/sB ．v 2＝20 m/sC ．汽车在速度v 2时的牵引力是速度v 1时的牵引力的两倍D ．汽车在速度v 2时的牵引力是速度v 1时的牵引力的一半答案 B解析 汽车匀速行驶，阻力等于牵引力，汽车受到的阻力为F f ＝P v 1，若汽车的功率变为2P ，当牵引力等于阻力时，速度最大为v 2，已知阻力不变，故牵引力不变，v 2＝2P F f＝2v 1＝20 m/s ，故A 、C 、D 错误，B 正确．5.如图2所示，质量为m 的小球以初速度v 0水平抛出，恰好垂直打在倾角为θ的斜面上，则球落在斜面上时重力的瞬时功率为(不计空气阻力，重力加速度为g )( )图2A ．mgv 0tan θB.mgv 0tan θC.mgv 0sin θ D ．mgv 0cos θ答案 B解析 小球落在斜面上时重力的瞬时功率为P ＝mgv y ，而v y tan θ＝v 0，所以P ＝mgv 0tan θ，B 正确；本题中若直接应用P ＝mgv 求解可得P ＝mgv 0sin θ，则得出错误答案C. 6.(2020·甘肃威武市三诊)仰卧起坐是《国家学生体质健康标准》中规定的女生测试项目之一．根据该标准高三女生一分钟内完成 55 个以上仰卧起坐记为满分．如图3所示，若某女生一分钟内做了 50 个仰卧起坐，其质量为 50 kg ，上半身质量为总质量的 0.6 倍，仰卧起坐时下半身重心位置不变，g 取10 m/s 2 .则测试过程中该女生克服重力做功的平均功率约为( )图3A ．10 WB ．40 WC ．100 WD ．200 W答案 C解析 该同学身高约1.6 m ，则每次上半身重心上升的距离约为14×1.6 m＝0.4 m ，则她每一次克服重力做的功W ＝0.6mgh ＝0.6×50×10×0.4 J＝120 J1 min 内她克服重力所做的总功W 总＝50W ＝50×120 J＝6 000 J她克服重力做功的平均功率为P ＝W t ＝6 00060W ＝100 W ，故C 正确，A 、B 、D 错误． 7．(2020·超级全能生24省11月联考)张家界百龙天梯(如图4甲)是吉尼斯世界纪录记载世界最高的户外观光电梯，百龙天梯垂直高度差335 m ，运行高度326 m ，用时66 s 就能从地面把人带到山顶．某次观光电梯空载测试由静止开始以a ＝5 m/s 2的加速度向上做匀加速直线运动，当输出功率达到其允许的最大值时(t ＝1 s)，保持该功率继续向上加速，其运动的a －t 图象如图乙所示．则0～1 s 和1～2 s 牵引力对电梯所做的功之比为( )图4A ．1∶2B ．2∶1C ．1∶1D ．条件不足，无法确定答案 A解析 由题意可知，0～1 s 内观光电梯做匀加速运动，此过程牵引力恒定，设为F ，由牛顿第二定律可知，此过程牵引力做的功为W 1＝F ·12at 2＝2.5F (J)，输出功率最大值为P ＝F ·at ＝5F (W).1～2 s 内保持功率不变，此过程牵引力做的功为W 2＝Pt ＝5F (J)，所以W 1∶W 2＝1∶2，故A 正确．8．(多选)(2019·山西晋中市适应性调研)如图5甲所示，足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，沿杆方向给环施加一个拉力F ，使环由静止开始运动，已知拉力F 及小环速度v 随时间t 变化的规律如图乙、丙所示，重力加速度g 取10 m/s 2.则以下判断正确的是( )图5A ．小环的质量是1 kgB ．细杆与地面间的倾角是30°C ．前3 s 内拉力F 的最大功率是2.25 WD ．前3 s 内拉力对小环做的功为5.75 J答案 AD解析 由速度－时间图象得到环先匀加速上升，然后匀速运动，由题图可得：第 1 s 内，a ＝Δv t ＝0.51m/s 2＝0.5 m/s 2，加速阶段：F 1－mg sin θ＝ma ；匀速阶段：F 2－mg sin θ＝0，联立以上三式解得：m ＝1 kg ，sin θ＝0.45，故A 正确，B 错误；第1 s 内，速度不断变大，拉力的瞬时功率也不断变大，第1 s 末，P ＝Fv 1＝5×0.5 W＝2.5 W ；第1 s 末到第3 s 末，P ＝Fv 1＝4.5×0.5 W＝2.25 W ，即拉力的最大功率为2.5 W ，故C 错误；从速度－时间图象可以得到，第1 s 内的位移为0.25 m,1～3 s 内的位移为1 m ，前3 s 内拉力做的功为：W ＝5×0.25 J＋4.5×1 J＝5.75 J ，故D 正确．9．(2019·吉林五地六校期末)一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s 内做匀加速直线运动，5 s 末达到额定功率，之后保持额定功率继续运动，其v －t 图象如图6所示．已知汽车的质量为m ＝2×103 kg ，汽车受到地面的阻力为车重的110，g 取10 m/s 2，则( )图6A ．汽车在前5 s 内的阻力为200 NB ．汽车在前5 s 内的牵引力为6×103NC ．汽车的额定功率为40 kWD ．汽车的最大速度为20 m/s答案 B解析 汽车受到地面的阻力为车重的110，则阻力F f ＝110mg ＝110×2×103×10 N＝2 000 N ，选项A 错误；由题图知前5 s 的加速度a ＝Δv Δt＝2 m/s 2，由牛顿第二定律知前5 s 内的牵引力F ＝F f ＋ma ，得F ＝(2 000＋2×103×2) N ＝6×103 N ，选项B 正确；5 s 末达到额定功率P 额＝Fv 5＝6×103×10 W＝6×104W ＝60 kW ，最大速度v max ＝P 额F f ＝6×1042 000 m/s ＝30 m/s ，选项C 、D 错误．10．(2019·安徽黄山市一模)一辆F1赛车含赛车手的总质量约为600 kg ，在一次F1比赛中赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a 和速度的倒数1v的关系如图7所示，则赛车在加速的过程中( )图7A ．速度随时间均匀增大B ．加速度随时间均匀增大C ．输出功率为240 kWD ．所受阻力大小为24 000 N答案 C解析 由题图可知，加速度变化，则赛车做变加速直线运动，故A 错误；a －1v的函数方程a ＝(400v－4) m/s 2，赛车加速运动，速度增大，加速度减小，故B 错误；对赛车及赛车手整体受力分析，受重力、支持力、牵引力和摩擦力，根据牛顿第二定律有F －F f ＝ma ，其中F ＝Pv，联立解得a ＝P mv －F f m ，当物体的速度最大时，加速度为零，故结合图象可知，a ＝0时，1v m＝0.01 s/m ，v m ＝100 m/s ，所以最大速度为100 m/s ；由图象可知F f m ＝4 m/s 2，解得F f ＝4 m/s 2·m＝4×600 N＝2 400 N ，故D 错误；0＝1600 kg ·P 100 m/s－4 m/s 2，解得P ＝240 kW ，故C 正确．11．(2020·江苏省如皋中学、徐州一中、宿迁中学三校联考)如图8(a)所示，在水平路段AB 上有质量为1×103 kg 的汽车，正以10 m/s 的速度向右匀速行驶，汽车前方的水平路段BC 因粗糙程度与AB 段不同引起阻力变化，汽车通过整个ABC 路段的v －t 图象如图(b)所示，t ＝15 s 时汽车刚好到达C 点，并且已做匀速直线运动，速度大小为5 m/s.运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变，假设汽车在AB 路段上运动时所受的恒定阻力为F f ＝2 000 N ，下列说法正确的是( )图8A ．汽车在BC 段牵引力增大，所以汽车在BC 段的加速度逐渐增大B ．汽车在AB 、BC 段发动机的额定功率不变都是1×104 WC ．由题所给条件不能求出汽车在8 m/s 时加速度的大小D ．由题给条件可以求出汽车在BC 段前进的距离答案 D解析 由v －t 图象斜率代表加速度可知，BC 段图象斜率逐渐减小，则加速度逐渐减小，故A 错误；当在AB 段匀速运动时牵引力与摩擦力相等，则有P ＝Fv ＝F f v ＝2 000×10 W＝2×104 W ，故B 错误；由B 选项可知汽车额定功率P ＝2×104 W ，当汽车在C 点时，已做匀速运动，牵引力与摩擦力相等，P ＝F ′v ′＝F f ′v ′，F f ′＝P v ′＝2×104 W 5 m/s ＝4×103 N ，当汽车速度为8 m/s 时，则此时的牵引力F 1＝P v 1＝2×1048 N ＝2 500 N ，则此时加速度为a ＝F 1－F f ′m＝2 500－4 0001×103 m/s 2＝－1.5 m/s 2，故C 错误；设从B 到C 的距离为x ，由动能定理可知12mv C 2－12mv B 2＝Pt －F f ′x ，解得x ＝59.375 m ，故D 正确． 12．高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图象．现利用这架照相机对MD －2 000家用汽车的加速性能进行研究，如图9为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片，图中汽车的实际长度为4 m ，照相机每两次曝光的时间间隔为2.0 s ．已知该汽车的质量为1 000 kg ，额定功率为90 kW ，汽车运动过程中所受的阻力始终为1 500 N.图9(1)试利用图示，求该汽车的加速度大小；(2)若汽车由静止开始以此加速度做匀加速运动，匀加速运动状态最多能保持多长时间？(3)汽车所能达到的最大速度是多大？(4)若该汽车从静止开始运动，牵引力不超过3 000 N ，求汽车运动2 400 m 所用的最短时间(汽车已经达到最大速度)．答案 (1)1.5 m/s 2(2)20 s (3)60 m/s (4)70 s解析 (1)由题图可得汽车在第1个2.0 s 时间内的位移x 1＝9 m ，第2个2.0 s 时间内的位移x 2＝15 m汽车的加速度a ＝Δx T 2＝1.5 m/s 2.(2)由F －F f ＝ma 得，汽车牵引力F ＝F f ＋ma ＝(1 500＋1 000×1.5) N ＝3 000 N 汽车做匀加速运动的末速度v ＝P 额F ＝90×1033×103 m/s ＝30 m/s.匀加速运动保持的时间t 1＝v a ＝301.5 s ＝20 s.(3)汽车所能达到的最大速度v m ＝P 额F f ＝90×1031.5×103 m/s ＝60 m/s.(4)由(1)、(2)知匀加速运动的时间t 1＝20 s ，运动的距离x 1′＝v 2t 1＝302×20 m＝300 m所以，后阶段以恒定功率运动的距离x 2′＝(2 400－300) m ＝2 100 m对后阶段以恒定功率运动，有：P 额t 2－F f x 2′＝12m (v m 2－v 2)解得t 2＝50 s所以最短时间为t 总＝t 1＋t 2＝(20＋50) s ＝70 s ．。
高中物理机车启动专题练习
高中物理机车启动专题练习机车启动专题练一、单选题1.一辆质量为m的电动汽车在平直公路上以恒定的功率加速行驶，当速度大小为v时，其加速度大小为a，设汽车所受的阻力恒为f。
以下说法正确的是：A。
汽车的功率为fv。
B。
当汽车的速度增加到2v时，加速度为a/2.C。
汽车行驶的最大速率为vmax = (f/m)^(1/2)。
D。
当汽车的速度为v时，行驶的距离为2v^2/a。
2.一辆质量为M的汽车，额定功率为Pm，汽车运动过程中所受阻力恒为f，汽车所能达到的最大速度为vm。
现在汽车从静止开始以恒定加速度a运动，经t1时间达到匀加速的最大速度v1后立即以某一恒定功率P1（P1 < Pm）运动，下列关于汽车运动速度-时间图像错误的是：A。
选项A图像错误。
B。
选项B图像错误。
C。
选项C图像错误。
D。
选项D图像错误。
3.一辆质量为m的汽车由静止开始从倾角为30°的斜坡底端开始向上爬坡，汽车所受摩擦力为f，经过时间t汽车刚好达到了最大速度vm，则：A。
若汽车以恒定功率上坡时牵引力不变，则牵引力为f。
B。
汽车运动的额定功率为fvm。
C。
若汽车以恒定加速度启动上坡，则t = vm/(g/2+f/m)。
D。
若汽车以恒定功率上坡，则t时间内汽车运动的位移为vm*t-(1/2)*(g/2+f/m)*t^2.4.当前我国“高铁”事业发展迅猛。
假设一辆高速列车在机车牵引力和恒定阻力作用下，在水平轨道上由静止开始启动，其图象如图所示，已知在0~t1时间内为过原点的倾斜直线，t1时刻达到额定功率P，此后保持功率P不变，在t3时刻达到最大速度v3，以后匀速运动。
下列判断正确的是：A。
从0至t3时间内，列车一直匀加速直线运动。
B。
t2时刻的加速度大于t1时刻的加速度。
C。
在t3时刻以后，机车的牵引力为零。
D。
该列车所受的恒定阻力大小为F。
5.质量为m的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度-时间图像如图所示，其中OA段为直线，AB段为曲线，B点后为平行于横轴的直线。
80个物理易错疑难考点最新模拟题精选训练——专题6.2 机车的启动和运行(解析版)
一．选择题 1．(2016·江苏盐城高三模拟)把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车厢叫做动车。而动车组是几节自带动力的车厢(动车)加几节不带动力的车厢(也叫拖车)编成一组。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若2节动车加6节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h，则9节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为( ) A．120 km/h B．240 km/h C．360 km/h D．480 km/h
【参考答案】．C
2．(2016·曲阜师大附中高三一检)有一辆新颖电动汽车，总质量为1 000 kg。行驶中，该车速度在14～20 m/s范围内保持恒定功率20 kW不变。一位同学坐在驾驶员旁边观察车内里程表和速度表，记录了该车在位移120～400 m范围内做直线运动时的一组数据如下表，设汽车在上述范围内受到的阻力大小不变，则( ) s/m 120 160 200 240 280 320 360 400
v/(m·s－1) 14.5 16.5 18.0 19.0 19.7 20.0 20.0 20.0
A.该汽车受到的阻力为1 000 N B．位移120～320 m过程牵引力所做的功约为9.5×104 J C．位移120～320 m过程经历时间约为14.75 s D．该车速度在14～20 m/s范围内可能做匀加速直线运动
【参考答案】．AC 【名师解析】汽车最后匀速行驶，由P＝Ffvm得，Ff＝20×10320.0 N＝1 000 N，则A正确；汽车位
移120～320 m过程中牵引力做功W，由动能定理得，W－Ff·(320 m－120 m)＝12mv2m－12mv20，代入数据得W＝2.95×105 J，则B错误；设汽车位移120～320 m过程经历时间为t，由动能定理得，Pt－Ff·(320 m－120 m)＝12mv2m－12mv20，代入数据得，t＝14.75 s，则C正确；汽车速度在14～20 m/s范围内，功率不变，做变加速直线运动，则D错误。 3．(2016·福建福州高三期中)质量为m的汽车行驶在平直的公路上，在运动过程中所受阻力不变。当汽车的加速度为a，速度为v时发动机的功率为P1，则当功率恒为P2时，汽车行驶的最大速度为( )
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专题02 机车启动问题
1．(2017福建霞浦一中期中)升降机从地面上升，在一段时间内的速度随时间变化情况如图所
示．则升降机内一个重物受到的支持力的功率随时间变化的图象可能是下图中的（g取10m/s2）
（ ）
【参考答案】．C
2． (2016·江苏盐城高三模拟)把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，
又可以载客，这样的客车车厢叫做动车。而动车组是几节自带动力的车厢(动车)加几节不带
动力的车厢(也叫拖车)编成一组。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，
每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若2节动车加6节拖车编成的
动车组的最大速度为120 km/h，则9节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为( )
A．120 km/h B．240 km/h
C．360 km/h D．480 km/h
【参考答案】．C
【名师解析】若开动2节动车带6节拖车，最大速度可达到120 km/h。动车的功率为P，设
每节车厢所受的阻力为Ff，则有2P＝8Ffv，当开动9节动车带3节拖车时，有9P＝12Ffv′，
联立两式解得v′＝360 km/h故C正确。
3．(2016·曲阜师大附中高三一检)有一辆新颖电动汽车，总质量为1 000 kg。行驶中，该车
速度在14～20 m/s范围内保持恒定功率20 kW不变。一位同学坐在驾驶员旁边观察车内里程
表和速度表，记录了该车在位移120～400 m范围内做直线运动时的一组数据如下表，设汽车
在上述范围内受到的阻力大小不变，则( )
s/m 120 160 200 240 280 320 360
400
v/(m·s－1) 14.5 16.5 18.0 19.0 19.7 20.0 20.0
20.0
A.该汽车受到的阻力为1 000 N
B．位移120～320 m过程牵引力所做的功约为9.5×104 J
C．位移120～320 m过程经历时间约为14.75 s
D．该车速度在14～20 m/s范围内可能做匀加速直线运动
【参考答案】．AC
4．(2016·福建福州高三期中)质量为m的汽车行驶在平直的公路上，在运动过程中所受阻力
不变。当汽车的加速度为a，速度为v时发动机的功率为P1，则当功率恒为P2时，汽车行驶的
最大速度为( )
A.P2vP1 B.P2vP1－mav
C.P1vP2 D.P1vP2－mav
【参考答案】．B
【名师解析】对汽车受力分析，设受到的阻力的大小为Ff，由牛顿第二定律可得，F－
F
f
＝ma，所以F＝Ff＋ma，所以功率P1＝Fv＝(Ff＋ma)v，解得Ff＝P1v－ma，当功率恒为P2时，设
最大速度为v′，则P2＝F′v′＝Ffv′，所以v′＝P2Ff＝P2vP1－mav，所以B正确。
5．(2016·温州五校高三联考)一辆总质量为1 500 kg的汽车，由静止开始沿平直公路
以额定功率P＝90 kW启动，并保持额定功率行驶。汽车匀速运动过程中，突然发现前方有障
碍物，立即以大小5 m/s2的加速度开始刹车，汽车最后停下来，整个过程中，汽车位移为765
m，刹车之前汽车受到的阻力恒为3 000 N。汽车刹车过程位移大小和汽车保持额定功率运动
的时间分别是( )
A．90 m 30 s B．60 m 20 s
C．60 m 30 s D．90 m 20 s
【参考答案】．A
6．(2016·河北仙桃高三开学检测)某蹦床运动员在一次蹦床运动中仅在竖直方向运动，如图
为蹦床对该运动员的作用力F随时间t的变化图象。不考虑空气阻力的影响，下列说法正确
的是( )
A．t1至t2过程内运动员和蹦床构成的系统机械能守恒
B．t1到t2过程内运动员和蹦床构成的系统机械能增加
C．t3至t4过程内运动员和蹦床的势能之和增加
D．t3至t4过程内运动员和蹦床的势能之和先减小后增加
【参考答案】BD
【名师解析】由图可知，t1至t2过程内弹簧的弹力的最大值逐渐变大，运动员和蹦床构
成的系统机械能增加，故A错误，B正确；t2以后，蹦床的弹力最大值不变，整个过程重力势
能、弹性势能和动能总量保持不变，t3时刻弹力为零，重力大于弹力，接下来运动员做加速度
减小的加速运动，运动员的动能增加，当重力等于弹力时，加速度为零速度最大，再向后，
弹力大于重力，运动员做加速度增大的减速运动，运动员的动能减小，t4时速度最小，动能先
增大后减小，故运动员和蹦床的势能之和先减小后增加，C错误，D正确。
7．(2015·新课标全国Ⅱ，17)一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率
P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v
随时间t变化的图线中，可能正确的是( )
【参考答案】A
【名师解析】当汽车的功率为P1时，汽车在运动过程中满足P1＝F1v，因为P1不变，v逐
渐增大，所以牵引力F1逐渐减小，由牛顿第二定律得F1－f＝ma1，f不变，所以汽车做加速度
减小的加速运动，当F1＝f时速度最大，且vm＝P1F1＝P1f。当汽车的功率突变为P2时，汽车的牵
引力突增为F2，汽车继续加速，由P2＝F2v可知F2减小，又因F2－f＝ma2，所以加速度逐渐减
小，直到F2＝f时，速度最大vm′＝P2f，以后匀速运动。综合以上分析可知选项A正确。
8（2016年山东省烟台市诊断）如图所示，滑块以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面，到达最
高点后又返回到出发点．则能大致反映滑块整个运动过程中速度v、加速度a、动能Ek、
重力对滑块所做的功W与时间t或位移x关系的是（取初速度方向为正方向）
【参照答案】AD
9．（2016河南名校质检）如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运
动．通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示．取
g
＝10 m/s2.则( )
A．物体的质量m＝1.0 kg
B．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.20
C．第2 s内物体克服摩擦力做的功W＝2.0 J
D．前2 s内推力F做功的平均功率P＝1.5 W
【参照答案】CD
【名师解析】
本题考查了受力分析、牛顿第二定律、功、图象等相关方面的知识．第2 s内，根据速
度—时间图象可知，物体的加速度为2 m/s2，第3 s内，物体做匀速直线运动，F＝f＝2 N，
所以根据牛顿第二定律有3－μmg＝2m,2＝μmg，解得m＝0.5 kg，μ＝0.40，A、B选项错误；
第2 s内物体运动的位移为1 m，摩擦力为2 N，克服摩擦力做的功W＝2.0 J，C选项正确；
前2 s内推力F做功为3 J，平均功率P＝1.5W，D选项正确．