2019版高考物理复习第五章机械能微专题38功率与机车启动粤教版

微专题38 功率与机车启动

[方法点拨] 分析机车启动问题时，抓住两个关键，一是汽车的运动状态，即根据牛顿第二定律找出牵引力与加速度的关系；二是抓住功率的定义式，即牵引力与速度的关系．综合以上两个关系，即可确定汽车的运动情况．

1．(多选)(2017·福建厦门一中模拟)质量为m 的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度—时间图像如图1所示，其中OA 为过原点的一条直线．从t 1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为f ，则( )

图1

A ．0～t 1时间内，汽车的牵引力等于m v 1

t 1

B ．汽车在t 1～t 2时间内的功率等于t 2以后的功率

C ．t 1～t 2时间内，汽车的功率等于⎝

⎛⎭

⎪⎫m v 1

t

1

＋f v 1 D ．t 1～t 2时间内，汽车的平均速度等于

v 1＋v 2

2

2．(2017·山东烟台模拟)某段高速路对载重货车设定的允许速度范围为50～80km/h ，而上坡时若货车达不到最小允许速度50 km/h ，则必须走“爬坡车道”来避免危险，如图2所示，某质量为4.0×104

kg 的载重货车，保持额定功率200kW 在“爬坡车道”上行驶，每前进1km ，上升0.04km ，汽车所受的阻力(摩擦阻力与空气阻力)为车重的0.01倍，g 取10m/s 2

，爬坡车道足够长，则货车匀速上坡的过程中( )

图2

A ．牵引力等于2×104

N B ．速度可能大于36km/h

C ．上坡过程增加的重力势能等于汽车牵引力所做的功

D ．上坡过程增加的机械能等于汽车克服阻力所做的功

3．起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其v －t 图像如图3所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图像可能是图中的( )

图3

4．(多选)(2018·河南省八校第二次测评)质量为2kg 的遥控玩具电动汽车在平直路面上由静止开始沿直线运动，汽车受到的阻力恒为重力的12，若牵引力做功W 和汽车位移x 之间的关系

如图4所示，已知重力加速度g ＝10m/s 2

，则( )

图4

A ．汽车在0～1m 位移内，牵引力是恒力，1～3m 位移内，牵引力是变力

B ．汽车位移为0.5m 时，加速度的大小a ＝5m/s 2

C ．汽车位移在0～3m 的过程中，牵引力的最大功率为2010W

D ．汽车位移在0～3m 的过程中，牵引力的平均功率为1010W

5．(2018·广东东莞模拟)汽车以恒定功率P 、初速度v 0冲上倾角一定的斜坡时，汽车受到的阻力恒定不变，则汽车上坡过程的v －t 图像不可能是下图中的( )

6.(多选)(2017·福建漳州联考)一根质量为M 的直木棒，悬挂在O 点，有一只质量为m 的猴子抓着木棒，如图5所示．剪断悬挂木棒的细绳，木棒开始下落，同时猴子开始沿木棒向上爬．设在一段时间内木棒沿竖直方向下落，猴子对地的高度保持不变，忽略空气阻力，下列四个图像中能正确反映猴子对木棒做功的功率和木棒速度变化的是( )

图5

7．(2017·陕西宝鸡二检)某汽车以额定功率在水平路面上行驶，空车质量为m 0，空载时的最大速度为v 1，装满货物后的最大速度为v 2，已知汽车所受的阻力跟车重成正比，则汽车所装货物的质量是( ) A.

v 1－v 2v 2m 0B.v 1＋v 2v 2m 0C.v 1－v 2v 1m 0D.v 1

v 2

m 0 8．(多选)(2017·广东广州模拟)质量为400kg 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 和速度的倒数1

v

的关系如图6所示，则赛车( )

图6

A ．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160kW

D ．所受阻力大小为1600N

9．用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图7所示规律变化，已知物块的质量为m ，重力加速度为g,0～t 0时间内物块做匀加速直线运动，t 0时刻后功率保持不变，t 1时刻物块达到最大速度，则下列说法正确的是( )

图7

A ．物块始终做匀加速直线运动

B ．0～t 0时间内物块的加速度大小为P 0

mt 0

C ．t 0时刻物块的速度大小为

P 0

mg

D ．0～t 1时间内物块上升的高度为P 0mg (t 1－t 02)－P 02

2m 2g

3

10．(多选)A 、B 两物体分别在大小相同的水平恒力F 的作用下由静止开始沿同一水平面运动，作用时间分别为t 0和4t 0，两物体运动的v －t 图像如图8所示，则( )

图8

A ．A 、

B 两物体与水平面的摩擦力大小之比为5∶12 B ．水平力F 对A 、B 两物体做功的最大功率之比为2∶1

C ．水平力F 对A 、B 两物体做功之比为2∶1

D ．在整个运动过程中，摩擦力对A 、B 两物体做功的平均功率之比为5∶3

11．(2017·山东临沂一模)如图9甲所示，质量m ＝2kg 的小物体放在长直的水平地面上，用水平细线绕在半径R ＝0.5m 的薄圆筒上．t ＝0时刻，圆筒由静止开始绕竖直的中心轴转动，其角速度随时间的变化规律如图乙所示，小物体和地面间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g 取10m/s 2

，则( )

图9

A ．小物体的速度随时间的变化关系满足v ＝4t

B ．细线的拉力大小为2N

C ．细线拉力的瞬时功率满足P ＝4t