《解析》福建省福州市连江县尚德中学2015-2016学年高一下学期期中物理试卷Word版含解析

2015-2016学年福建省福州市连江县尚德中学高一（下）期中物
理试卷
一、单项选择题（每小题3分，共24分）
1．自由摆动的秋千，摆动的幅度越来越小，下列说法中正确的是（）A．能量正在消失
B．只有动能和势能的相互转化
C．总能量守恒，正在减少的机械能转化为内能
D．机械能守恒
2．关于运动的合成与分解以下说法中不正确的是（）
A．两个分运动总是同时进行的
B．两个直线运动的合位移一定比分位移大
C．运动的合成与分解都遵循平行四边形定则
D．某个分运动的规律不会因另一个分运动的改变而改变
3．站在高楼的阳台上伸出手，从离地高20m处以初速度10m/s竖直上抛一小球，不计空气阻力，则物体在抛出点下方15m处时，所经历的时间是（取g=10m/s2）（）
A．1 s B．2 s C．3 s D．3.5 s
4．如图所示，斜面AD、BD动摩擦因数相同．可视为质点的物体，分别沿AD、BD从斜面顶端由静止下滑到底端，下列说法正确的是（）
A．物体沿AD比沿BD斜面滑动到底端时合力做功多
B．物体沿AD比沿BD斜面滑动到底端时动能大
C．物体沿AD比沿BD斜面滑动到底端过程中克服摩擦力做的功多
D．物体沿AD比沿BD斜面滑动到底端过程中克服摩擦力做的功少
5．某人用同一水平力F先后两次拉同一物体，第一次使物体从静止开始在光滑水平面上前进S距离；第二次使物体从静止开始在粗糙水平面上前进S距离．若两次拉力做功W1和W2，拉力做功的平均功率为P1和P2，则（）
A．W1=W2，P1=P2B．W1＜W2，P1＜P2C．W1=W2，P1＞P2D．W1＜W2，P1=P2
6．在同一高度将质量相等的两球以大小相等的初速度分别竖直上抛和竖直下抛，则下列说法中不正确的是（）
A．A、B落地时位移相同
B．在运动过程中，A、B的加速度相同
C．A、B落地时速度相同
D．在整个运动过程中，A、B的速度变化量相同
7．质量为m的物体，从地面以的加速度加速上升h高处．下列说法中正确的是（）
A．物体的重力势增加mgh B．物体的动能增加mgh
C．物体的机械能增加mgh D．物体的机械能增加mgh
8．在足球比赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，并将球从球门右上角贴着球门射入．已知球门高度为h，足球飞入球门的速度为v，足球质量为m，则红队球员将足球踢出时对足球做功W为（不计空气阻力和足球的大小）（）
A．mv2B．mgh C．mv2+mgh D．mv2﹣mgh
二、多项选择题（每小题5分，选不全的得2分，不选、错选的得0分，共20分）
9．如图所示，不计空气阻力，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列说法正确的是（）
A．小球动能一直减小
B．小球重力势能与弹簧弹性势能之和一直增大
C．小球动能和弹簧的弹性势能之和一直增大
D．小球弹簧组成的系统重力势能、弹性势能和动能之和保持不变
10．物体在合外力作用下做直线运动的v﹣t图象如图所示，下列表述正确的是（）
A．在0～1 s内，合外力做正功
B．在1～3 s内，合外力总是不做功
C．在3～7 s内，合外力做负功
D．在5～7s内，合外力做负功
11．关于不共线的两个运动的合成，下列说法正确的是（）
A．两个直线运动的合运动一定是直线运动
B．两个匀速直线运动的合成一定是直线运动
C．匀速直线运动和匀加速直线运动的合成一定是直线运动
D．两个初速度为零的匀加速直线运动的运动一定是匀加速直线运动
12．如图所示，汽车质量为m，以恒定功率P沿一倾角为θ的长斜坡向上行驶，汽车和斜坡间的动摩擦因数为μ，某一时刻t时刻速度大小为v，则（）
A．t时刻汽车的牵引力为
B．t时刻汽车的牵引力为mgsinθ+μmgcosθ
C．t时刻汽车的加速度为﹣μ（gsinθ+gcosθ）
D．汽车上坡的最大速度为
三、实验题（每格3分，共15分）
13．某船在静水中划行的速率为5m/s，要渡过50m宽的河，河水的流速为3m/s，该船渡河所用的最短时间是s；船沿最短航线航行时的渡河时间是s．14．某同学验证机械能守恒定律的实验步骤以及所测量的数据如下：
A．将打点（或电火花）计时器竖直安装在铁架台上
B．接通电源，再松开纸带，让重物自由下落
C．取下纸带，再换一条新纸带，重复以上实验步骤
D．将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带使重物静止E．选取一条理想纸带（所选纸带如图所示），用刻度尺测出物体下落的高度OA、OB、OC、OD、OE（图中O点是计时器打出的第一点），并计算出相应的瞬时速度v A、v B、v C…
F．分别计算出mv n2/2与mgh n，在误差允许范围内，看是否相等
请完成下列问题：
（1）上述实验步骤合理的顺序是．
（2）质量为1kg的重锤从开始下落到打B点时，减少的重力势能E P为；重锤下落到打B点时，增加的动能E K为．
（3）通过计算，数值上△E p△E k（填“略大于”“略小于”“等于”），这是因为．
四、计算题（本题共4小题，共41分，解题要求：①写出依据的主要公式；②凡有数字运算的题目，运算结果要写明单位．）
15．如图所示，将质量m=0.2kg的小球，从地面上方h=0.8m处以v0=3m/s的速度竖直上抛，不计空气阻力，求：（g=10m/s2）
（1）小球能到达离地的最大高度H？
（2）从抛出到落地，共需多长时间t？
16．一种使用氢气燃料的汽车，质量为m=2.0×103kg，发动机的额定输出功率为P0=60kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍．若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a=0.5m/s2，g=10m/s2．试求：
（1）汽车能够达到的最大行驶速度v m；
（2）若汽车以a=0.5m/s2做匀加速运动，可持续多长时间t；
（3）当速度为5m/s时，汽车牵引力的瞬时功率P？
17．如图所示，一根不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳的两端各系一个小球a、b．a、b两球的质量分别为1kg和3kg，在离地h处用手托住b球，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放后，b球落地时瞬间速度为2m/s，取g=10m/s2，求：
（1）b球落地后，a球还能上升的高度H是多少？
（2）释放时b球离地高度h？
（3）b球下落过程的绳子的张力F？
18．如图所示，光滑坡道顶端距水平面高度为h，质量为m的小物块A 从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧
的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，另一端恰位于滑道的末端O点．已知在OM段，物块A与水平面间的动摩擦因数均为μ，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g，求：
（1）物块滑到O点时的速度大小？
（2）弹簧为最大压缩量d时的弹性势能（设弹簧处于原长时弹性势能为零）？（3）若物块A能够被弹回到坡道上，则它能够上升的最大高度是多少？
2015-2016学年福建省福州市连江县尚德中学高一（下）
期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（每小题3分，共24分）
1．自由摆动的秋千，摆动的幅度越来越小，下列说法中正确的是（）A．能量正在消失
B．只有动能和势能的相互转化
C．总能量守恒，正在减少的机械能转化为内能
D．机械能守恒
【考点】功能关系．
【分析】自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，说明秋千的机械能越来越小，减小的机械能转化为内能．
【解答】解：A、自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，说明秋千的机械能越来越小，机械能不守恒；故A错误；
B、秋千的机械能越来越小，减小的机械能转化为内能，并不仅仅是动能与重力势能之间的转化，故B错误；
C、D、秋千的机械能越来越小，减小的机械能转化为内能．能量并没有消失；故C正确，D错误；
故选：C．
2．关于运动的合成与分解以下说法中不正确的是（）
A．两个分运动总是同时进行的
B．两个直线运动的合位移一定比分位移大
C．运动的合成与分解都遵循平行四边形定则
D．某个分运动的规律不会因另一个分运动的改变而改变
【考点】运动的合成和分解．
【分析】解答本题需掌握：将实际运动沿两个方向分解，实际运动叫合运动，分
解得到的运动叫分运动；
合运动与分运动具有等时性、等效性、独立性和同一性的特点；
合运动的位移、速度和加速度与两个分运动的位移、速度和加速度遵循平行四边形定则．
【解答】解：A、将合运动分解后，分运动与合运动必须是等效的，故两个分运动应该与合运动同时进行，故A正确；
B、两个分位移与合位移遵循平行四边形定则（或者三角形定则），在位移三角形中，表示合位移的那条边不一定最大，故B错误；
C、运动的合成与分解是指位移、速度和加速度的合成与分解，由于都是矢量，故遵循平行四边形定则，故C正确；
D、由于各个分运动相互独立，故某个分运动的规律不会因另一个分运动而改变，D也正确；
本题选择错误的，故选：B．
3．站在高楼的阳台上伸出手，从离地高20m处以初速度10m/s竖直上抛一小球，不计空气阻力，则物体在抛出点下方15m处时，所经历的时间是（取g=10m/s2）（）
A．1 s B．2 s C．3 s D．3.5 s
【考点】竖直上抛运动．
【分析】取竖直向上方向为正方向，竖直上抛运动可以看成一种加速度为﹣g的匀减速直线运动；当石块运动到抛出点下方离抛出点15m时，位移为x=﹣15m，根据位移公式求出时间．
【解答】解：取竖直向上方向为正方向，当石块运动到抛出点下方离抛出点15m 时，位移为x=﹣15m，
由x=v0t﹣gt2代入得：
﹣15=10t﹣×10t2，
解得t1=3s，t2=﹣1s（舍去）．
故选：C．
4．如图所示，斜面AD、BD动摩擦因数相同．可视为质点的物体，分别沿AD、BD从斜面顶端由静止下滑到底端，下列说法正确的是（）
A．物体沿AD比沿BD斜面滑动到底端时合力做功多
B．物体沿AD比沿BD斜面滑动到底端时动能大
C．物体沿AD比沿BD斜面滑动到底端过程中克服摩擦力做的功多
D．物体沿AD比沿BD斜面滑动到底端过程中克服摩擦力做的功少
【考点】功能关系；功的计算．
【分析】根据功的计算公式分析克服摩擦力做功关系，从而得到合力做功关系，结合动能定理比较末动能的大小．
【解答】解：设底边CD的长度为L，任一斜面的倾角为θ，克服摩擦力做的功为W f=μmgcosθ•=μmgL
可知，物体沿AD与沿BD斜面滑动到底端过程中克服摩擦力做的功相等，
由于物体沿AD斜面滑动到底端时重力做功较多，所以物体沿AD比沿BD斜面滑动到底端时各力做力的代数和大，合力做功较多，根据动能定理知，合力做功等于物体动能的变化，即有mgh﹣W f=E k，高度越高，物体到达底端的动能越大，所以物体沿AD比沿BD斜面滑动到底端时动能大．故A、B正确，C、D错误．故选：AB
5．某人用同一水平力F先后两次拉同一物体，第一次使物体从静止开始在光滑水平面上前进S距离；第二次使物体从静止开始在粗糙水平面上前进S距离．若两次拉力做功W1和W2，拉力做功的平均功率为P1和P2，则（）
A．W1=W2，P1=P2B．W1＜W2，P1＜P2C．W1=W2，P1＞P2D．W1＜W2，P1=P2【考点】功率、平均功率和瞬时功率．
【分析】根据功的公式W=Fs比较拉力做功的大小，根据物体的加速度，结合位移时间公式比较运动的时间，根据功率公式P=分析拉力做功功率的大小关系．【解答】解：由题知，用同一水平力F拉物体，物体运动的距离s相同，
根据W=Fs，
可知：拉力做的功W1=W2；
根据牛顿第二定律知，在光滑水平面上物体的加速度大于在粗糙水平面上的加速度，根据s=得，
在粗糙水平面上的运动时间短，即t1＜t2
根据P=得：拉力做功功率：P1＞P2．
故选：C．
6．在同一高度将质量相等的两球以大小相等的初速度分别竖直上抛和竖直下抛，则下列说法中不正确的是（）
A．A、B落地时位移相同
B．在运动过程中，A、B的加速度相同
C．A、B落地时速度相同
D．在整个运动过程中，A、B的速度变化量相同
【考点】竖直上抛运动．
【分析】两个球在运动的过程中机械能守恒，可以判断它们的落地时的速度的大小，判断速度改变量情况．
【解答】解：A、两个小球的初位置和末位置都相同，故两个球的落地时位移相同，故A正确；
B、在运动过程中，A、B的加速度相同，均为g，故B正确；
C、两个球在运动的过程中机械能守恒，根据守恒定律，有：
mgh=
解得：
v=
故两个球的落地速度相同，故C正确；
D、设向上为正，A球的速度变化量为﹣v0﹣v，B球的速度变化量为v0﹣v，故D 错误；
本题选择错误的，故选：D．
7．质量为m的物体，从地面以的加速度加速上升h高处．下列说法中正确的是（）
A．物体的重力势增加mgh B．物体的动能增加mgh
C．物体的机械能增加mgh D．物体的机械能增加mgh
【考点】功能关系；功的计算．
【分析】重力势能的变化是由重力做功多少决定的，而动能变化由合力做功决定的，根据动能的变化量和重力势能的变化量之和求机械能的变化量．
【解答】解：A、物体在上升h的过程中，物体克服重力做功为mgh，则重力势能增加mgh．故A错误；
B、物体的合力为F合=ma=mgh，合力对物体做功为W合=F合h=mgh，所以物体的动能增加mgh，故B正确；
CD、机械能等于重力势能和动能之和，物体的重力势能增加mgh，动能增加mgh，所以机械能增加mgh，故C、D错误；
故选：B
8．在足球比赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，并将球从球门右上角贴着球门射入．已知球门高度为h，足球飞入球门的速度为v，足球质量为m，则红队球员将足球踢出时对足球做功W为（不计空气阻力和足球的大小）（）
A．mv2B．mgh C．mv2+mgh D．mv2﹣mgh
【考点】动能定理的应用．
【分析】对足球从球员踢出到飞入球门的过程研究，有球员对足球做的功和重力做功，根据动能定理求解．
【解答】解：对足球从球员踢出到飞入球门的过程研究，根据动能定理得
W﹣mgh=mv2
解得：W=mgh+mv2
故选：C
二、多项选择题（每小题5分，选不全的得2分，不选、错选的得0分，共20分）
9．如图所示，不计空气阻力，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从小球
接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列说法正确的是（）
A．小球动能一直减小
B．小球重力势能与弹簧弹性势能之和一直增大
C．小球动能和弹簧的弹性势能之和一直增大
D．小球弹簧组成的系统重力势能、弹性势能和动能之和保持不变
【考点】功能关系；重力势能．
【分析】对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变；对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧是一直被压缩的，所以弹簧的弹性势能一直在增大．
【解答】解：ABC、在刚接触弹簧的时候这个时候小球的加速度等于重力加速度，在压缩的过程中，弹簧的弹力越来越大，小球所受到的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，这个时候小球的加速度为0，要注意在小球刚接触到加速度变0的过程中，小球一直处于加速状态，由于惯性的原因，小球还是继续压缩弹簧，这个时候弹簧的弹力大于小球受到的重力，小球减速，直到小球的速度为0，这个时候弹簧压缩的最短．所以小球的动能先增大后减小，弹簧的弹性势能是不断增加的；由于重力势能减小，小球与弹簧系统机械能守恒，故动能和弹性势能之和增加；故AB错误，C正确；
D、对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，或者说小球与弹簧系统机械能守恒．故D正确．
故选：CD．
10．物体在合外力作用下做直线运动的v﹣t图象如图所示，下列表述正确的是（）
A．在0～1 s内，合外力做正功
B．在1～3 s内，合外力总是不做功
C．在3～7 s内，合外力做负功
D．在5～7s内，合外力做负功
【考点】功的计算．
【分析】由图象可知物体在各段时间内的速度变化，判断出合外力与位移的方向关系，即可判断做功情况．
【解答】解：A、在0～1 s内，物体做匀加速运动，合外力方向与位移方向相同，故做正功，故A正确；
B、在1～3 s内，物体做匀速运动，合外力为零，故合外力总是不做功，故B正确；
C、在3～7 s内，根据动能定理可知=0，合外力做功为零，故C错误；
D、在5～7s内，物体做反方向的匀加速直线运动，位移方向和合外力方向相同，故做正功，故D错误；
故选：AB
11．关于不共线的两个运动的合成，下列说法正确的是（）
A．两个直线运动的合运动一定是直线运动
B．两个匀速直线运动的合成一定是直线运动
C．匀速直线运动和匀加速直线运动的合成一定是直线运动
D．两个初速度为零的匀加速直线运动的运动一定是匀加速直线运动
【考点】运动的合成和分解．
【分析】运动的合成和分解遵循平行四边形定则，当合速度的方向与合加速度的方向在同一条直线上时，物体做直线运动，当合速度的方向和合加速度的方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动．
【解答】解：A、两个直线运动的合运动不一定是直线运动，比如平抛运动．故A错误．
B、两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动，因为合加速度为零，以合速度做匀速直线运动．故B正确．
C、匀加速直线运动和匀速直线运动的合运动若不在同一条直线上，则做曲
线运动，因为合加速度方向与合速度方向不在同一条直线上．故C错误．
D、两个初速度为零匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动，若合速度的方向与合加速度的方向在同一条直线上时．故D正确．
故选：BD．
12．如图所示，汽车质量为m，以恒定功率P沿一倾角为θ的长斜坡向上行驶，汽车和斜坡间的动摩擦因数为μ，某一时刻t时刻速度大小为v，则（）
A．t时刻汽车的牵引力为
B．t时刻汽车的牵引力为mgsinθ+μmgcosθ
C．t时刻汽车的加速度为﹣μ（gsinθ+gcosθ）
D．汽车上坡的最大速度为
【考点】功率、平均功率和瞬时功率．
【分析】汽车以额定功率运动，根据P=Fv求得牵引力，根据牛顿第二定律求得加速度，当牵引力等于阻力和重力沿斜面的分力时，速度达到最大
【解答】解：A、t时刻的牵引力为F=，故A正确，B错误；
C、根据牛顿第二定律可知，解得a=﹣μ（gsinθ+gcosθ），故C正确；
D、当牵引力F=mgsinθ+μmgcosθ时，速度达到最大v=，故D错误
故选：AC
三、实验题（每格3分，共15分）
13．某船在静水中划行的速率为5m/s，要渡过50m宽的河，河水的流速为3m/s，该船渡河所用的最短时间是10s；船沿最短航线航行时的渡河时间是12.5 s．
【考点】运动的合成和分解．
【分析】将小船渡河的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，在垂直于河岸方向上，当静水速的方向垂直于河岸，此时渡河时间最短．当静水速与水流速的合速度方向垂直于河岸时，小船将沿合速度方向运动，此时渡河的路程最短．【解答】解：当静水速垂直于河岸方向时，渡河的时间最短，最短时间t1==s=10s．
当静水速与水流速的合速度方向垂直于河岸时，小船将沿合速度的方向运动，此时渡河的路程最短．
根据速度的合成，运用平行四边形定则，合速度v==m/s=4m/s．
渡河的时间t2==s=12.5s．
故答案为：10，12.5．
14．某同学验证机械能守恒定律的实验步骤以及所测量的数据如下：
A．将打点（或电火花）计时器竖直安装在铁架台上
B．接通电源，再松开纸带，让重物自由下落
C．取下纸带，再换一条新纸带，重复以上实验步骤
D．将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带使重物静止E．选取一条理想纸带（所选纸带如图所示），用刻度尺测出物体下落的高度OA、OB、OC、OD、OE（图中O点是计时器打出的第一点），并计算出相应的瞬时速度v A、v B、v C…
F．分别计算出mv n2/2与mgh n，在误差允许范围内，看是否相等
请完成下列问题：
（1）上述实验步骤合理的顺序是A、D、B、C、E、F．
（2）质量为1kg的重锤从开始下落到打B点时，减少的重力势能E P为 1.91J；重锤下落到打B点时，增加的动能E K为 1.84J．
（3）通过计算，数值上△E p略大于△E k（填“略大于”“略小于”“等于”），这是因为重锤下落过程中有阻力做负功，重锤的重力势能有少量损失．
【考点】验证机械能守恒定律．
【分析】（1）实验步骤要符合事物发展逻辑，要有利于操作和减小实验误差，在明确实验原理的情况下奔着这个原则即可正确安排实验步骤．
（2）利用在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小，然后根据动能、势能定义进一步求得动能和势能的变化情况．（3）由于物体下落过程中存在摩擦阻力，因此动能的增加量小于势能的减小量．【解答】解：（1）在明确实验原理的前提下，先安装实验器材，然后再进行实验，
故具体步骤为：A、D、B、C、E、F．
答案为：A、D、B、C、E、F．
（2）重锤从开始下落到B点时，减少的重力势能E P：mgh=1.91J．
重物在B点的速度为：v B==m/s=3.875m/s
增加的动能为：
故答案为：1.91J，1.84J．
（3）由于重物下落过程中存在空气阻力，重物克服阻力做功消耗能量，故由动能定理可知，增加的动能小于减小的势能！因此△E p略大于△E k．
故答案为：略大于，重锤下落过程中有阻力做负功，重锤的重力势能有少量损失．
四、计算题（本题共4小题，共41分，解题要求：①写出依据的主要公式；②凡有数字运算的题目，运算结果要写明单位．）
15．如图所示，将质量m=0.2kg的小球，从地面上方h=0.8m处以v0=3m/s的速度竖直上抛，不计空气阻力，求：（g=10m/s2）
（1）小球能到达离地的最大高度H？
（2）从抛出到落地，共需多长时间t？
【考点】竖直上抛运动；匀变速直线运动规律的综合运用．
【分析】（1）竖直上抛运动是加速度为﹣g的匀减速直线运动，根据位移时间关系公式列式求解即可；
（2）对两个分过程分别运用速度时间关系公式列式求解即可．
【解答】解：（1）上升的最大高度：
离地的最大高度为：H=h+h′=0.8+0.45=1.25m
（2）上升时间为t1，则s
下降时间为t2，则s
所以t=t1+t2=0.8s
答：（1）小球能到达离地的最大高度S是1.25m；
（2）从抛出到落地，共需多长时间是0.8s．
16．一种使用氢气燃料的汽车，质量为m=2.0×103kg，发动机的额定输出功率为P0=60kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍．若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a=0.5m/s2，g=10m/s2．试求：
（1）汽车能够达到的最大行驶速度v m；
（2）若汽车以a=0.5m/s2做匀加速运动，可持续多长时间t；
（3）当速度为5m/s时，汽车牵引力的瞬时功率P？
【考点】功率、平均功率和瞬时功率；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】（1）当牵引力等于阻力时，速度达到最大；
（2）有牛顿第二定律求得牵引力，根据P=Fv求得匀加速达到的最大速度，根据v=at求得加速时间；
（3）有v=at 求得5s末的速度，根据P=Fv求得功率
【解答】解：（1）当牵引力等于阻力时，速度达到最大，汽车的最大行驶速度：（2）当汽车的加速度为a=1.0m/s2时加速到v1时，达到最大功率P，
则有：，代入数值得：t=40s
（3）汽车速度为v=5m/s时，P=（f+ma）v=15kW
答：（1）汽车能够达到的最大行驶速度v m为30m/s
（2）若汽车以a=0.5m/s2做匀加速运动，可持续多长时间t为40s；
（3）当速度为5m/s时，汽车牵引力的瞬时功率P为15kW
17．如图所示，一根不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳的两端各系一个小球a、b．a、b两球的质量分别为1kg和3kg，在离地h处用手托住b球，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放后，b球落地时瞬间速度为2m/s，取g=10m/s2，求：
（1）b球落地后，a球还能上升的高度H是多少？
（2）释放时b球离地高度h？
（3）b球下落过程的绳子的张力F？
【考点】机械能守恒定律；牛顿第二定律．
【分析】（1）b球落地后，a球继续做竖直上抛运动，由运动学公式求上升的高。