《(江蘇專(zhuān)用)2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能 課時(shí)38 功率與機(jī)車(chē)啟動(dòng)加練半小時(shí)》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專(zhuān)用)2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能 課時(shí)38 功率與機(jī)車(chē)啟動(dòng)加練半小時(shí)(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、38 功率與機(jī)車(chē)啟動(dòng)方法點(diǎn)撥分析機(jī)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題時(shí),抓住兩個(gè)關(guān)鍵,一是汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),即根據(jù)牛頓第二定律找出牽引力與加速度的關(guān)系;二是抓住功率的定義式,即牽引力與速度的關(guān)系綜合以上兩個(gè)關(guān)系,即可確定汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況1(多選)(2017福建廈門(mén)一中模擬)質(zhì)量為m的汽車(chē)在平直路面上啟動(dòng),啟動(dòng)過(guò)程的速度時(shí)間圖象如圖1所示,其中OA為過(guò)原點(diǎn)的一條直線(xiàn)從t1時(shí)刻起汽車(chē)的功率保持不變,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車(chē)所受阻力恒為Ff,則()圖1A0t1時(shí)間內(nèi),汽車(chē)的牽引力等于mB汽車(chē)在t1t2時(shí)間內(nèi)的功率等于t2以后的功率Ct1t2時(shí)間內(nèi),汽車(chē)的功率等于v1Dt1t2時(shí)間內(nèi),汽車(chē)的平均速度等于2(2017山東煙臺(tái)模擬)某段高
2、速路對(duì)載重貨車(chē)設(shè)定的允許速度范圍為5080 km/h,而上坡時(shí)若貨車(chē)達(dá)不到最小允許速度50 km/h,則必須走“爬坡車(chē)道”來(lái)避免危險(xiǎn),如圖2所示,某質(zhì)量為4.0104 kg的載重貨車(chē),保持額定功率200 kW在“爬坡車(chē)道”上行駛,每前進(jìn)1 km,上升0.04 km,汽車(chē)所受的阻力(摩擦阻力與空氣阻力)為車(chē)重的0.01倍,g取10 m/s2,爬坡車(chē)道足夠長(zhǎng),則貨車(chē)勻速上坡的過(guò)程中()圖2A牽引力等于2104 NB速度可能大于36 km/hC上坡過(guò)程增加的重力勢(shì)能等于汽車(chē)牽引力所做的功D上坡過(guò)程增加的機(jī)械能等于汽車(chē)克服阻力所做的功3起重機(jī)的鋼索將重物由地面吊到空中某個(gè)高度,其vt圖象如圖3所示,則
3、鋼索拉力的功率隨時(shí)間變化的圖象可能是圖中的()圖34(多選)(2018河南省八校第二次測(cè)評(píng))質(zhì)量為2 kg的遙控玩具電動(dòng)汽車(chē)在平直路面上由靜止開(kāi)始沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),汽車(chē)受到的阻力恒為重力的,若牽引力做功W和汽車(chē)位移x之間的關(guān)系如圖4所示,已知重力加速度g10 m/s2,則()圖4A汽車(chē)在01 m位移內(nèi),牽引力是恒力,13 m位移內(nèi),牽引力是變力B汽車(chē)位移為0.5 m時(shí),加速度的大小a5 m/s2C汽車(chē)位移在03 m的過(guò)程中,牽引力的最大功率為20 WD汽車(chē)位移在03 m的過(guò)程中,牽引力的平均功率為10 W5(2018廣東東莞模擬)汽車(chē)以恒定功率P、初速度v0沖上傾角一定的斜坡時(shí),汽車(chē)受到的阻力恒定不
4、變,則汽車(chē)上坡過(guò)程的vt圖象不可能是下圖中的()6.(多選)(2017福建漳州聯(lián)考)一根質(zhì)量為M的直木棒,懸掛在O點(diǎn),有一只質(zhì)量為m的猴子抓著木棒,如圖5所示剪斷懸掛木棒的細(xì)繩,木棒開(kāi)始下落,同時(shí)猴子開(kāi)始沿木棒向上爬設(shè)在一段時(shí)間內(nèi)木棒沿豎直方向下落,猴子對(duì)地的高度保持不變,忽略空氣阻力,下列四個(gè)圖象中能正確反映猴子對(duì)木棒做功的功率和木棒速度變化的是()圖57(2017陜西寶雞二檢)某汽車(chē)以額定功率在水平路面上行駛,空車(chē)質(zhì)量為m0,空載時(shí)的最大速度為v1,裝滿(mǎn)貨物后的最大速度為v2,已知汽車(chē)所受的阻力跟車(chē)重成正比,則汽車(chē)所裝貨物的質(zhì)量是()A.m0 B.m0 C.m0 D.m08(多選)(201
5、7廣東廣州模擬)質(zhì)量為400 kg的賽車(chē)在平直賽道上以恒定功率加速,受到的阻力不變,其加速度a和速度的倒數(shù)的關(guān)系如圖6所示,則賽車(chē)()圖6A速度隨時(shí)間均勻增大B加速度隨時(shí)間均勻增大C輸出功率為160 kWD所受阻力大小為1 600 N9用一根繩子豎直向上拉一個(gè)物塊,物塊從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),繩子拉力的功率按如圖7所示規(guī)律變化,已知物塊的質(zhì)量為m,重力加速度為g,0t0時(shí)間內(nèi)物塊做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),t0時(shí)刻后功率保持不變,t1時(shí)刻物塊達(dá)到最大速度,則下列說(shuō)法正確的是()圖7A物塊始終做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B0t0時(shí)間內(nèi)物塊的加速度大小為Ct0時(shí)刻物塊的速度大小為D0t1時(shí)間內(nèi)物塊上升的高度為(t1)10(多選
6、)A、B兩物體分別在大小相同的水平恒力F的作用下由靜止開(kāi)始沿同一水平面運(yùn)動(dòng),作用時(shí)間分別為t0和4t0,兩物體運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖8所示,則()圖8AA、B兩物體與水平面的摩擦力大小之比為512B水平力F對(duì)A、B兩物體做功的最大功率之比為21C水平力F對(duì)A、B兩物體做功之比為21D在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,摩擦力對(duì)A、B兩物體做功的平均功率之比為5311(2017山東臨沂一模)如圖9甲所示,質(zhì)量m2 kg的小物體放在長(zhǎng)直的水平地面上,用水平細(xì)線(xiàn)繞在半徑R0.5 m的薄圓筒上t0時(shí)刻,圓筒由靜止開(kāi)始繞豎直的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng),其角速度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示,小物體和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1,重力加速度g取10
7、 m/s2,則()圖9A小物體的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系滿(mǎn)足v4tB細(xì)線(xiàn)的拉力大小為2 NC細(xì)線(xiàn)拉力的瞬時(shí)功率滿(mǎn)足P4tD在04 s內(nèi),細(xì)線(xiàn)拉力做的功為12 J12(2017廣東順德一模)在一條平直的公路上,甲車(chē)停在A點(diǎn),乙車(chē)以速度v8 m/s勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)乙車(chē)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),甲車(chē)以恒定加速度a0.5 m/s2勻加速啟動(dòng),與乙車(chē)相向運(yùn)動(dòng),若經(jīng)過(guò)20 s兩車(chē)相遇,此時(shí)甲車(chē)恰好達(dá)到最大速度已知甲車(chē)質(zhì)量為1.0104 kg,額定功率為50 kW,阻力是車(chē)重的0.05倍,g取10 m/s2.試求:(1)甲車(chē)保持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;(2)A、B兩點(diǎn)間的距離答案精析1BC0t1時(shí)間內(nèi),汽車(chē)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),加速度a
8、,根據(jù)牛頓第二定律得,F(xiàn)Ffma,解得牽引力FFfm,故A錯(cuò)誤;從t1時(shí)刻起汽車(chē)的功率保持不變,可知汽車(chē)在t1t2時(shí)間內(nèi)的功率等于t2以后的功率,故B正確;由題意知,t1t2時(shí)間內(nèi),汽車(chē)的功率PFv1(Ffm)v1,故C正確;t1t2時(shí)間內(nèi),汽車(chē)做變加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),平均速度不等于,故D錯(cuò)誤2A貨車(chē)勻速上坡的過(guò)程中,根據(jù)平衡條件得:牽引力大小F0.01mgmgsin0.014.010410 N4.010410 N2104 N,故A正確;根據(jù)PFv得:v m/s10 m/s36 km/h,故B錯(cuò)誤;上坡過(guò)程增加的重力勢(shì)能等于汽車(chē)牽引力所做的功與克服阻力所做的功之差,故C錯(cuò)誤;由于汽車(chē)勻速上坡,根據(jù)功
9、能關(guān)系知,上坡過(guò)程增加的機(jī)械能等于汽車(chē)牽引力做功與克服阻力所做的功之差,故D錯(cuò)誤3A由vt圖象知重物先勻加速運(yùn)動(dòng),再勻速運(yùn)動(dòng),最后勻減速運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律知,在勻加速過(guò)程有F1mgma1,F(xiàn)1為恒力且大于mg,拉力的功率P1F1vF1a1t;在勻速過(guò)程有F2mg,拉力的功率P2F2v0為定值;在勻減速過(guò)程有mgF3ma3,F(xiàn)3為恒力且小于mg,拉力的功率P3F3vF3(v0a3t),功率逐漸減小到0,可知A正確4BCD根據(jù)公式WFx可知,題中Wx圖象的斜率表示汽車(chē)牽引力的大小,01 m位移內(nèi),牽引力F120 N,13 m位移內(nèi),牽引力F210 N,所以A錯(cuò)誤;01 m位移內(nèi),a5 m/s2,
10、B正確;01 m位移內(nèi),汽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng),13 m位移內(nèi),汽車(chē)受力平衡,做勻速運(yùn)動(dòng),則速度剛達(dá)到最大時(shí),牽引力功率最大,此時(shí)v1 m/s,PmaxF1v120 W,C正確;牽引力做的總功W40 J,時(shí)間tt1t2 s s s,平均功率為10 W,D正確5A由瞬時(shí)功率PFv可知,汽車(chē)功率恒定,汽車(chē)開(kāi)始所受牽引力F,若汽車(chē)受到的合外力F合0,則汽車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng),B項(xiàng)中vt圖象是可能的;若F合與牽引力方向相同,則汽車(chē)做加速運(yùn)動(dòng),隨著速度增大,牽引力逐漸減小,合外力減小,由牛頓第二定律可知,汽車(chē)的加速度減小,直至減小到零,C項(xiàng)中vt圖象是可能的,A項(xiàng)中vt圖象是不可能的;若F合與牽引力方向相反,則汽車(chē)做
11、減速運(yùn)動(dòng),牽引力增大,合外力減小,由牛頓第二定律可知,汽車(chē)的加速度減小,直至減小到零,D項(xiàng)中vt圖象是可能的6BD7.A8CD對(duì)賽車(chē)受力分析,受重力、支持力、牽引力和摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律,有:FFfma,F(xiàn)聯(lián)立得:a加速度隨速度的增大而減小,因此賽車(chē)做變加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),加速度隨時(shí)間而減小,A、B錯(cuò)誤;由題圖及a與的關(guān)系,可知,斜率k400,P160 kW,在縱軸上截距的絕對(duì)值b4,F(xiàn)f1 600 N,故C、D正確9D由題圖可知,0t0時(shí)間內(nèi)功率與時(shí)間成正比,則有Fmgma,vat,PFv,得Pm(ag)at,因此圖線(xiàn)斜率m(ag)a,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;t0時(shí)刻后功率保持不變,拉力大于重力,物塊繼續(xù)
12、加速運(yùn)動(dòng),由mgma知,物塊加速度逐漸減小,t1時(shí)刻速度最大,則a0,最大速度為vm,A、C選項(xiàng)錯(cuò)誤;Pt圖線(xiàn)與t軸所圍的面積表示0t1時(shí)間內(nèi)拉力做的功,WP0(t1t0)P0t1,由動(dòng)能定理得Wmgh,得h(t1),D選項(xiàng)正確10AB由vt圖象可知,A加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度aA1,減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為aA2,由牛頓第二定律有:FFf1m1,F(xiàn)f1m1,聯(lián)立兩式得:Ff1;B加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為aB1,減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為aB2,由牛頓第二定律有:FFf2m2,F(xiàn)f2m2,聯(lián)立兩式得:Ff2,所以A、B兩物體與水平面的摩擦力之比為512,A項(xiàng)正確由vt圖象知,水平力F對(duì)A、B兩物體做功
13、的最大功率之比為F2v0Fv021,B項(xiàng)正確由vt圖象與時(shí)間軸所圍的面積表示位移可知兩物體位移之比為65,整個(gè)過(guò)程中,由動(dòng)能定理知,水平力F對(duì)A、B兩物體做功之比等于摩擦力做功之比為12,C項(xiàng)錯(cuò)誤由功率的定義式知摩擦力對(duì)A、B兩物體做功的平均功率之比為56,D項(xiàng)錯(cuò)誤11D由題圖乙可知,圓筒勻加速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度隨時(shí)間變化的關(guān)系式為:t,圓筒邊緣線(xiàn)速度與物體前進(jìn)速度大小相同,根據(jù)vR得:vR0.5t,故A錯(cuò)誤;物體運(yùn)動(dòng)的加速度a0.5 m/s2,根據(jù)牛頓第二定律得:Fmgma,解得:F20.5 N0.1210 N3 N,故B錯(cuò)誤;細(xì)線(xiàn)拉力的瞬時(shí)功率PFv30.5t1.5t,故C錯(cuò)誤;物體在4 s內(nèi)運(yùn)
14、動(dòng)的位移:xat20.542 m4 m,在04 s內(nèi),細(xì)線(xiàn)拉力做的功為:WFx34 J12 J,故D正確12(1)10 s(2)210 m解析(1)對(duì)甲車(chē),根據(jù)牛頓第二定律可知:FFfma,解得:FFfma0.051.010410 N1.01040.5 N1.0104 N甲車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中達(dá)到的最大速度為:v加 m/s5 m/s加速時(shí)間為:t s10 s(2)甲車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)通過(guò)的位移為:x1at225 m甲車(chē)達(dá)到的最大速度為:vm m/s10 m/s甲車(chē)1020 s時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移為x2,根據(jù)動(dòng)能定理有:PtFfx2mvm2mv加2,代入數(shù)據(jù)解得:x225 m甲車(chē)通過(guò)的總位移為:x甲x1x250 m乙車(chē)在20 s內(nèi)通過(guò)的位移為:x乙vt總160 mA、B兩點(diǎn)間的距離為:xx乙x甲210 m.8