内蒙古乌兰察布市高一物理下学期期中试题(含解析)

2016-2017学年内蒙古乌兰察布市高一（下）期中物理试卷
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分．1-8题为单选题，9-12题为多选题，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.）
1．关于物理学思想方法，下列叙述不正确的是（）
A．演示微小形变时，运用了放大法
B．将带电体看成点电荷，运用了理想模型法
C．将很短时间内的平均速度看成瞬时速度，运用了等效替代法
D．探究弹性势能表达式用F﹣l图象下梯形的面积代表功，运用了微元法
2．如图所示，离地面高h处有甲、乙两个小球，甲以速度v0水平抛出，同时以大小相同的初速度v0沿倾角为30°的光滑斜面滑下．若甲、乙同时到达地面，不计空气阻力，则甲运动的水平距离是（）
A． h B． h C． h D．2h
3．如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台之间的动摩擦因数均为μ，A 的质量为2m，B、C质量均为m，A、B离轴心距离为R，C离轴心2R，则当圆台旋转时（设A、B、C都没有滑动）（）
A．物体A的向心加速度最大
B．物体B受到的静摩擦力最大
C．ω=是C开始滑动的临界角速度
D．当圆台转速增加时，B比A先滑动
4．我国“玉兔号”月球车被顺利送抵月球表面，并发回大量图片和信息．若该月球车在地
球表面的重力为G1，在月球表面的重力为G2．已知地球半径为R1，月球半径为R2，地球表面处的重力加速度为g，则（）
A．“玉兔号”月球车在地球表面与月球表面质量之比为
B．地球的质量与月球的质量之比为
C．地球表面处的重力加速度与月球表面处的重力加速度之比为
D．地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为
5．如图所示，质量为m的物体，放于水平面上，物体上竖直固定一长度为L、劲度系数为k 的轻质弹簧．现用手拉住弹簧上端P缓慢向上提，使物体离开地面上升一段距离．在这一过程中，若P端上移的距离为H，则物体重力势能的增加量为（）
A．mhH B．mgH﹣C．mgH+D．mgH﹣
6．从离地面高h处以v0水平抛出的质量为m的物体，其重力势能与下落时间t的图象如图所示（以地面为零势面），其中正确的是（）
A．B．C．D．
7．如图所示，小球在竖直力F作用下使竖直弹簧压缩，若将力F撤去，小球将竖直弹起，并离开弹簧，直到速度变为零为止，在小球上升的过程中（）
A．小球和弹簧接触阶段加速度先增加后减小
B．小球在离开弹簧时速度最大
C．小球的速度最大时弹簧的弹性势能为零
D．小球的速度减为零时重力势能最大
8．如图所示，两个与水平面夹角相同的力F1和F2作用在质量相同的物体上，使物体均能在水平面内作匀速直线运动，（甲）图中F1为拉力，（乙）中F2为推力，当两物体经相同位移时，F1和F2对物体做功分别为W1和 W2，若两物体与水平面的动摩擦因数相同，则（）
A．W1＞W2B．W1=W2 C．W1＜W2D．无法判断
9．2013年12月2日1时30分，西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭成功将“嫦娥三号”探测器发射升空．卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经过P点时变轨进入距离月球表面100公里圆形轨道I，在轨道I上经过Q点时变轨进入椭圆轨道Ⅱ，轨道II与月球相切于M点，“玉兔号”月球车将在M点着陆月球表面．（）
A．“嫦娥三号”在轨道Ⅰ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小
B．“嫦娥三号”在地月转移轨道上经过P点的速度比在轨道Ⅰ上经过P点时大
C．“嫦娥三号”在轨道Ⅱ上运动周期比在轨道I上短
D．“嫦娥三号”在轨道Ⅰ上经过Q点时的加速度小于在轨道Ⅱ上经过Q点时的加速度10．如图所示，赤道上随地球自转的物体A、赤道上空的近地卫星B、地球同步卫星C，它们的运动都可视为匀速圆周运动，比较三个物体的运动情况，以下判断正确的是（）
A．三者的周期关系为T A＜T B＜T C
B．三者向心加速度大小关系为a A＞a B＞a C
C．三者角速度的大小关系为ωA=ωC＜ωB
D．三者线速度的大小关系为V A＜V C＜V B
11．如图所示，滑块 A 和 B 叠放在固定的斜面体上，从静止开始以相同的加速度一起沿斜面加速下滑．已知 B 与斜面体之间光滑接触，则在 AB 下滑的过程中，下列说法正确的是（）
A．B 对 A 的支持力不做功B．B 对 A 的支持力做负功
C．B 对 A 的摩擦力做正功D．B 对 A 的摩擦力做负功
12．质量为2kg的物体置于水平面上，在运动方向上受到水平拉力F的作用，沿水平方向做匀变速运动，拉力F作用2s后撤去，物体运动的速度图象如图所示，则下列说法正确的是（取g=10m/s2）（）
A．拉力F做功150 J B．拉力F做功350 J
C．物体克服摩擦力做功100 J D．物体克服摩擦力做功175 J
二、实验题：（共16分）
13．在做“研究平抛物体的运动”实验时：
（1）下列说法正确的是
A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
B．斜槽轨道必须光滑
C．斜槽轨道末端可以不水平
D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
（2）下列哪些因素会使实验的误差增大
A．小球与斜槽之间有摩擦
B．安装斜槽时其末端不水平
C．建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点
D．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较远
（3）如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g=10m/s2，那么：
照相机的闪光频率是Hz；小球平抛的初速度的大小是m/s；小球经过B点时的速度大小是m/s．
三．解答题（按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.）
14．汽车发动机的额定功率为30KW，质量为2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍，
（1）汽车在路面上能达到的最大速度
（2）若汽车从静止开始保持1m/s2的加速度作匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时间
（3）当汽车速度为10m/s时的加速度？
15．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推力F、物体速度V随时间t变化的规律如图乙所示，取g=10m/s2，求：（1）物体的质量m和物体与水平面间的动摩擦因数μ；
（2）第2s内物体客服摩擦力做的功W；
（3）前2s内推力F做功的平均功率．
16．如图所示，滑块在恒定外力F=mg作用下从水平轨道上的A点由静止出发到B点时撤去外力，又沿竖直面内的半径为R光滑半圆形轨道运动，且恰好通过轨道最高点C，滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点A，滑块与地面的摩擦因数为0.25，试求：
（1）滑块运动到B点速度大小；
（2）滑块在半圆形轨道上运动时，对轨道压力的最小值和最大值．
2016-2017学年内蒙古乌兰察布市北京八中分校高一（下）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分．1-8题为单选题，9-12题为多选题，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.）
1．关于物理学思想方法，下列叙述不正确的是（）
A．演示微小形变时，运用了放大法
B．将带电体看成点电荷，运用了理想模型法
C．将很短时间内的平均速度看成瞬时速度，运用了等效替代法
D．探究弹性势能表达式用F﹣l图象下梯形的面积代表功，运用了微元法
【考点】1U：物理学史．
【分析】明确物理学中的相应的物理方法，如：放大法、理想模型、等效替代、微元、比较、实验推理等，要理解相应方法的应用．
【解答】解：A、演示微小形变时，为了便于观察，运用了放大法，故A正确；
B、将带电体看成点电荷，运用了理想模型法，故B正确；
C、△t→0时的平均速度可看成瞬时速度，采用的是极限分析方法，故C错误；
D、探究弹性势能表达式用F﹣l图象下梯形的面积代表功，运用了微元法，故D正确．
本题选错误的，故选：C．
2．如图所示，离地面高h处有甲、乙两个小球，甲以速度v0水平抛出，同时以大小相同的初速度v0沿倾角为30°的光滑斜面滑下．若甲、乙同时到达地面，不计空气阻力，则甲运动的水平距离是（）
A． h B． h C． h D．2h
【考点】43：平抛运动；37：牛顿第二定律．
【分析】平抛运动的时间由高度决定，结合高度求出平抛运动的时间，根据斜面的长度，结合牛顿第二定律求出加速度，根据位移时间公式，抓住时间相等求出甲运动的水平距离．
【解答】解：平抛运动的时间为：t=；
乙在斜面下滑的加速度为：a=．
根据，代入数据得：
=
甲的水平距离为．故A正确，B、C、D错误．
故选：A．
3．如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台之间的动摩擦因数均为μ，A 的质量为2m，B、C质量均为m，A、B离轴心距离为R，C离轴心2R，则当圆台旋转时（设A、B、C都没有滑动）（）
A．物体A的向心加速度最大
B．物体B受到的静摩擦力最大
C．ω=是C开始滑动的临界角速度
D．当圆台转速增加时，B比A先滑动
【考点】4A：向心力；49：向心加速度．
【分析】抓住A、B、C的角速度相等，结合向心加速度公式比较向心加速度的大小，A、B、C做圆周运动，靠静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律比较静摩擦力的大小．抓住最大静摩擦力提供向心力求出发生相对滑动的临界角速度，从而确定谁先滑动．
【解答】解：A、A、B、C的角速度相等，根据a=rω2知，C的半径最大，则C的向心加速度最大，故A错误．
B、对A，，对B，，对C，，可知A、C 的静摩擦力最大，B受到的静摩擦力最小，故B错误．
C、根据μmg=m•2Rω2得，C发生相对滑动的临界角速度，故C正确．
D、根据μmg=mrω2得，，A、B的半径相等，当圆台转速增加时，A、B同时滑动，故D错误．
故选：C．
4．我国“玉兔号”月球车被顺利送抵月球表面，并发回大量图片和信息．若该月球车在地球表面的重力为G1，在月球表面的重力为G2．已知地球半径为R1，月球半径为R2，地球表面处的重力加速度为g，则（）
A．“玉兔号”月球车在地球表面与月球表面质量之比为
B．地球的质量与月球的质量之比为
C．地球表面处的重力加速度与月球表面处的重力加速度之比为
D．地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为
【考点】4F：万有引力定律及其应用；4I：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．【分析】质量是不变的，重力是改变的，根据重力表达式G重=mg表示出g进行比较；忽略星球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式比较地球和月球的质量；第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．
【解答】解：A、质量是表示物体含物质多少的物理量，与引力无关，故“玉兔号”月球车在地球表面与月球表面质量之比为1：1，故A错误．
B、根据g=，有：M=，故地球的质量与月球的质量之比为： =，故B错误．
C、重力加速度：g=，故地球表面处的重力加速度与月球表面处的重力加速度之比为G1：G2，故C错误．
D、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度：v=，故地球的第一宇宙速度与月球的第一宇
宙速度之比为： ==，故D正确．
故选：D．
5．如图所示，质量为m的物体，放于水平面上，物体上竖直固定一长度为L、劲度系数为k 的轻质弹簧．现用手拉住弹簧上端P缓慢向上提，使物体离开地面上升一段距离．在这一过程中，若P端上移的距离为H，则物体重力势能的增加量为（）
A．mhH B．mgH﹣C．mgH+D．mgH﹣
【考点】6B：功能关系；67：重力势能．
【分析】先求出在上升过程中弹簧的伸长量，再求出物体上升的高度，即可求出物体重力势能的增加量．
【解答】解：物体在向上的运动过程中弹簧的伸长量为 x=
则物体上升的高度为 h=H﹣x=H﹣
则物体重力势能的增加量为△E p=mgh=mg（H﹣）=mgH﹣
故选：B
6．从离地面高h处以v0水平抛出的质量为m的物体，其重力势能与下落时间t的图象如图所示（以地面为零势面），其中正确的是（）
A．B．C．D．
【考点】6B：功能关系．
【分析】物体做平抛运动，竖直分运动是自由落体运动，根据分位移公式得到物体离地高度
与时间的关系，从而得到重力势能与时间的关系，再选择图象．
【解答】解：平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，则下落时间t时物体离地的高度为 H=h
﹣
物体的重力势能为 E p=mgH=mg（h﹣）=﹣+mgh
故E p﹣t图象开口向下的抛物线（右支），故ABC错误，D正确．
故选：D
7．如图所示，小球在竖直力F作用下使竖直弹簧压缩，若将力F撤去，小球将竖直弹起，并离开弹簧，直到速度变为零为止，在小球上升的过程中（）
A．小球和弹簧接触阶段加速度先增加后减小
B．小球在离开弹簧时速度最大
C．小球的速度最大时弹簧的弹性势能为零
D．小球的速度减为零时重力势能最大
【考点】6B：功能关系；37：牛顿第二定律；69：弹性势能．
【分析】根据小球的受力情况分析小球的加速度和速度如何变化，判断小球的动能如何变化，确定小球的速度最大时弹簧势能是否为零．
【解答】解：AB、将力F撤去小球将向上弹起的过程中，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，小球所受的合力先向上后向下，随着弹力的减小，合力先减小后反向增大，所以小球先做加速运动，后做减速运动，小球的加速度先减小后反向增大，当弹簧的弹力与重力大小相等时，速度最大，此时弹簧处于压缩状态，小球还没有离开弹簧，故A、B错误；
C、弹力与重力大小相等时，速度最大，由于弹簧的弹力不等于零，所以弹性势能不等于零，故C错误；
D、当小球动能减为零时上升到最高点，重力势能最大，故D正确．
故选：D
8．如图所示，两个与水平面夹角相同的力F1和F2作用在质量相同的物体上，使物体均能在水平面内作匀速直线运动，（甲）图中F1为拉力，（乙）中F2为推力，当两物体经相同位移时，F1和F2对物体做功分别为W1和 W2，若两物体与水平面的动摩擦因数相同，则（）
A．W1＞W2B．W1=W2 C．W1＜W2D．无法判断
【考点】62：功的计算；24：滑动摩擦力．
【分析】根据共点力平衡比较拉力和推力的大小，再通过W=Fscosθ，比较做功的大小．【解答】解：根据共点力平衡知，F1cosθ=μ（mg﹣F1sinθ），F2cosθ=μ（mg+F2sinθ），可知F2＞F1，根据过W=Fscosθ知，位移大小相等，夹角相等，则W1＜W2．故C正确，A、B、D错误．
故选C．
9．2013年12月2日1时30分，西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭成功将“嫦娥三号”探测器发射升空．卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经过P点时变轨进入距离月球表面100公里圆形轨道I，在轨道I上经过Q点时变轨进入椭圆轨道Ⅱ，轨道II与月球相切于M点，“玉兔号”月球车将在M点着陆月球表面．（）
A．“嫦娥三号”在轨道Ⅰ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小
B．“嫦娥三号”在地月转移轨道上经过P点的速度比在轨道Ⅰ上经过P点时大
C．“嫦娥三号”在轨道Ⅱ上运动周期比在轨道I上短
D．“嫦娥三号”在轨道Ⅰ上经过Q点时的加速度小于在轨道Ⅱ上经过Q点时的加速度
【考点】4H：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；4F：万有引力定律及其应用．
【分析】月球的第一宇宙速度是卫星贴近月球表面做匀速圆周运动的速度，根据万有引力提
供向心力，得出线速度与半径的关系，即可比较出卫星在轨道I上的运动速度和月球的第一宇宙速度大小．卫星在轨道地月转移轨道上经过P点若要进入轨道I，需减速．比较在不同轨道上经过P点的加速度，直接比较它们所受的万有引力就可得知．卫星从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，在Q点需减速．
【解答】解：A、月球的第一宇宙速度是卫星贴近月球表面做匀速圆周运动的速度，“嫦娥
三号”在轨道I上的半径大于月球半径，根据，得线速度v=，可知“嫦娥三号”在轨道I上的运动速度比月球的第一宇宙速度小．故A正确．
B、“嫦娥三号”在轨道Ⅰ上经过P点若要进入轨道I，需减速．故B正确；
C、根据开普勒第三定律得卫星在轨道Ⅱ上运动轨道的半长轴比在轨道Ⅰ上轨道半径小，所以卫星在轨道Ⅱ上运动周期比在轨道Ⅰ上短，故C正确；
D、“嫦娥三号”无论在哪个轨道上经过Q点时的加速度都为该点的万有引力加速度，因为都是Q点可知，万有引力在此产生的加速度相等，故D错误．
故选：ABC．
10．如图所示，赤道上随地球自转的物体A、赤道上空的近地卫星B、地球同步卫星C，它们的运动都可视为匀速圆周运动，比较三个物体的运动情况，以下判断正确的是（）
A．三者的周期关系为T A＜T B＜T C
B．三者向心加速度大小关系为a A＞a B＞a C
C．三者角速度的大小关系为ωA=ωC＜ωB
D．三者线速度的大小关系为V A＜V C＜V B
【考点】4H：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．
【分析】同步卫星的运动周期和地球自转的周期相同，也就是与地面上的物体自转周期相同，所以先可以判断地面上的物体与同步卫星的周期、角速度和线速度还有向心加速度大小之间的关系，再根据同步卫星与近地卫星轨道关系抓住万有引力提供向心力讨论同步卫星与近地卫星间的周期、角速度、线速度和向心加速度大小关系．
【解答】解：A、因为同步卫星转动周期与地球自转周期相同，故T A=T C，故A错误；
B、因为同步卫星的周期和地球自转相同，故ωA=ωC，根据a=rω2知，A和C的向心加速度大小关系为a A＜a C，故B错误；
C、因为AC的角速度相同，抓住BC间万有引力提供圆周运动向心力有：可得
角速度，所以C的半径大，角速度小于B即：ωA=ωC＜ωB C正确；
D、BC比较：得线速度，知V C＜V B，AC间比较：v=rω，知C半径大线速度大，故有V A＜V C＜V B D正确．
故选：CD．
11．如图所示，滑块 A 和 B 叠放在固定的斜面体上，从静止开始以相同的加速度一起沿斜面加速下滑．已知 B 与斜面体之间光滑接触，则在 AB 下滑的过程中，下列说法正确的是（）
A．B 对 A 的支持力不做功B．B 对 A 的支持力做负功
C．B 对 A 的摩擦力做正功D．B 对 A 的摩擦力做负功
【考点】62：功的计算．
【分析】分别对AB受力分析，A受到三个力：重力，B对A的支持力和摩擦力；B受到重力、斜面给它的支持力、A对B的压力和摩擦力的作用．在根据力与运动方向夹角之间的关系，可以判断各力的做功的情况．
【解答】解：A、B对A的支持力竖直向上，A和B是一起沿着斜面下滑的，所以B对A的支持力与运动方向之间的夹角大于90°，所以B对A的支持力做负功，所以A错误，B正确．C、B对A的摩擦力是沿着水平面向左的，与运动方向之间的夹角小于90°，所以B对A的摩擦力做正功，故C正确，D错误．
故选：BC
12．质量为2kg的物体置于水平面上，在运动方向上受到水平拉力F的作用，沿水平方向做匀变速运动，拉力F作用2s后撤去，物体运动的速度图象如图所示，则下列说法正确的是（取g=10m/s2）（）
A．拉力F做功150 J B．拉力F做功350 J
C．物体克服摩擦力做功100 J D．物体克服摩擦力做功175 J
【考点】66：动能定理的应用；1I：匀变速直线运动的图像．
【分析】根据速度图象的斜率等于物体的加速度，由数学知识求出斜率，得到加速度．对匀加速和匀减速两个过程，运用牛顿第二定律求出拉力和滑动摩擦力，根据速度图象的“面积”求出位移，即可求得拉力和摩擦力做功．
【解答】解：根据速度时间图象的斜率等于物体的加速度，则前2秒的加速度为：a1=
=2.5 m/s2．
2～6秒的加速度大小为：a2==2.5 m/s2．
对于两段运动过程，由牛顿第二定律得：
F﹣F f=ma1…①
F f=ma2 …②
解得：F=10 N，F f=5N．
前2秒位移为：x1=×（5+10）×2 m=15 m，
2秒～6秒位移为：x2=×（10+0）×4 m=20 m
拉力做功为：W F=Fx1=150 J，
整个过程中克服摩擦力做功为：W Ff=F f（x1+x2）=175 J．故AD正确，BC错误；
故选：AD
二、实验题：（共16分）
13．在做“研究平抛物体的运动”实验时：
（1）下列说法正确的是AD
A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
B．斜槽轨道必须光滑
C．斜槽轨道末端可以不水平
D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
（2）下列哪些因素会使实验的误差增大BC
A．小球与斜槽之间有摩擦
B．安装斜槽时其末端不水平
C．建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点
D．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较远
（3）如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g=10m/s2，那么：
照相机的闪光频率是10 Hz；小球平抛的初速度的大小是 1.5 m/s；小球经过B点时的速度大小是 2.5 m/s．
【考点】MB：研究平抛物体的运动．
【分析】（1、2）根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤以及使误差增大的方法．
（3）根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，从而得出照相机的闪光频率，根据水平位移和时间间隔求出小球平抛运动的初速度，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出B 点的速度．
【解答】解：（1）A、为了保证小球的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止滑下，斜槽轨道不一定需要光滑，故A正确，B错误．
C、为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需切线水平，故C错误．
D、要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，故D正确．
故选：AD．
（2）A、实验中保证每次小球平抛运动的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止滑下，斜槽轨道不一定需要光滑，所以小球与斜槽之间有摩擦不影响实验的误差，故A错误．B、当斜槽末端切线没有调整水平时，小球脱离槽口后并非做平抛运动，会增大实验的误差，故B正确．
C、建立坐标系时，应以斜槽末端小球球心所在的位置为坐标原点，否则会引起误差，故C 正确．
D、根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较远，可以减小误差，故D错误．
故选：BC．
（3）在竖直方向上，根据△y=2L=gT2得，T=，则照相机的闪光频率f=．
小球平抛运动的初速度，
B点的竖直分速度，
根据平行四边形定则知，B点的速度=．
故答案为：（1）AD，（2）BC，（3）10，1.5，2.5．
三．解答题（按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.）
14．汽车发动机的额定功率为30KW，质量为2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍，
（1）汽车在路面上能达到的最大速度
（2）若汽车从静止开始保持1m/s2的加速度作匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时间
（3）当汽车速度为10m/s时的加速度？
【考点】63：功率、平均功率和瞬时功率．
【分析】（1）当牵引力等于阻力时，汽车的速度最大，根据P=Fv=fv求出最大速度．
（2）根据牛顿第二定律求出牵引力的大小，根据P=Fv求出匀加速运动的末速度，结合速度时间公式求出匀加速运动的时间．
（3）根据P=Fv求出汽车速度为10m/s时的牵引力，根据牛顿第二定律求出加速度．
【解答】解：（1）当汽车的牵引力与阻力相等时，速度最大．根据P=fv m知，最大速度为：
．
（2）根据牛顿第二定律得：F﹣f=ma，
解得牵引力为：F=f+ma=2000+2000×1N=4000N，
根据P=Fv得，匀加速运动的末速度为：，
则匀加速运动的时间为：t=．
（3）当汽车速度为10m/s时，牵引力为：F=，
根据牛顿第二定律得：．
答：（1）汽车在路面上能达到的最大速度为15m/s；
（2）这一过程维持的时间为7.5s；
（3）汽车速度为10m/s时的加速度为0.5m/s2．
15．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推力F、物体速度V随时间t变化的规律如图乙所示，取g=10m/s2，求：（1）物体的质量m和物体与水平面间的动摩擦因数μ；
（2）第2s内物体客服摩擦力做的功W；
（3）前2s内推力F做功的平均功率．
【考点】66：动能定理的应用；63：功率、平均功率和瞬时功率．
【分析】（1）速度图象的斜率代表物体的加速度．求出加速度，根据牛顿第二定律求解．（2）根据图象的“面积”求出位移，再求克服摩擦力做功．
（3）由W=Fs求出前2s内推力做功，再由=求平均功率．
【解答】解：（1）第2 s内，根据速度时间图象可知，物体的加速度为a=2 m/s2，
第3 s内，物体做匀速直线运动，所以根据牛顿第二定律有：。