
?高考物理一輪復(fù)習(xí)策略
首先,要學(xué)會(huì)聽(tīng)課:
1、有準(zhǔn)備的去聽(tīng),也就是說(shuō)聽(tīng)課前要先預(yù)習(xí),找出不懂的知識(shí)、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,帶著知識(shí)點(diǎn)和問(wèn)題去聽(tīng)課會(huì)有解惑的快樂(lè),也更聽(tīng)得進(jìn)去,容易掌握;
2、參與交流和互動(dòng),不要只是把自己擺在“聽(tīng)”的旁觀者,而是“聽(tīng)”的參與者。
3、聽(tīng)要結(jié)合寫(xiě)和思考。
4、如果你因?yàn)榉N種原因,出現(xiàn)了那些似懂非懂、不懂的知識(shí),課上或者課后一定要花時(shí)間去弄懂。
其次,要學(xué)會(huì)記憶:
1、要學(xué)會(huì)整合知識(shí)點(diǎn)。把需要學(xué)習(xí)的信息、掌握的知識(shí)分類(lèi),做成思維導(dǎo)圖或知識(shí)點(diǎn)卡片,會(huì)讓你的大腦、思維條理清醒,方便記憶、溫習(xí)、掌握。
2、合理用腦。
3、借助高效工具。學(xué)習(xí)思維導(dǎo)圖,思維導(dǎo)圖是一種將放射性思考具體化的方法,也是高效整理,促進(jìn)理解和記憶的方法。最后,要學(xué)會(huì)總結(jié):
一是要總結(jié)考試成績(jī),通過(guò)總結(jié)學(xué)會(huì)正確地看待分?jǐn)?shù)。
1.摸透主干知識(shí) 2.能力駕馭高考 3.科技領(lǐng)跑生活
2023屆高三物理一輪復(fù)習(xí)重點(diǎn)熱點(diǎn)難點(diǎn)專(zhuān)題特訓(xùn)
專(zhuān)題32 功、功率、機(jī)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題
特訓(xùn)目標(biāo)
特訓(xùn)內(nèi)容
目標(biāo)1
恒力功的求解(1T—4T)
目標(biāo)2
多力總功的求解(5T—8T)
目標(biāo)3
變力功的求解(9T—12T)
目標(biāo)4
功率的求解(13T—16T)
目標(biāo)5
兩類(lèi)機(jī)車(chē)啟動(dòng)(17T—20T)
目標(biāo)6
有關(guān)機(jī)車(chē)啟動(dòng)的圖像問(wèn)題(21T—24T)
【特訓(xùn)典例】
一、 恒力功的求解
1.物體在平行于斜面向上的拉力作用下,分別沿傾角不同斜面的底端,勻速運(yùn)動(dòng)到高度相同的頂端,物體與各斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,則( ?。?br />
A.沿傾角較大的斜面拉,克服重力做的功較多
B.沿傾角較小的斜面拉,拉力做的功較多
C.無(wú)論沿哪個(gè)斜面拉,拉力做的功均相同
D.無(wú)論沿哪個(gè)斜面拉,克服摩擦力做的功相同
【答案】B
【詳解】A.重力做功為質(zhì)量m和高度h均相同,則重力做功相同,克服重力做功相同,A錯(cuò)誤;
BC.設(shè)斜面傾角為θ,斜面高度h,斜面長(zhǎng)度,物體勻速被拉到頂端,根據(jù)動(dòng)能定理得
聯(lián)立解得拉力做功則h相同時(shí),傾角較小,拉力做的功較多,故B正確,C錯(cuò)誤;
D.克服摩擦力做的功所以?xún)A角越大,摩擦力做功越小,故D錯(cuò)誤。故選B。
2.某同學(xué)用恒定的推力推橡皮,勻速擦除桌面上一段長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)直線痕跡,該過(guò)程中橡皮克服摩擦阻力做功為W。已知橡皮與桌面、痕跡間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,不計(jì)橡皮重力,則手對(duì)橡皮推力的大小為( ?。?br />
A. B. C. D.
【答案】D
【詳解】由題意可得:推力的水平分力;;求得
故選D。
3.如圖甲所示,質(zhì)量m=0.5kg,初速度v0=10m/s的物體,受到一個(gè)與初速度方向相反的外力F的作用,沿粗糙的水平面滑動(dòng),經(jīng)3s撤去外力,直到物體停止,整個(gè)過(guò)程物體的圖像如圖乙所示,g取10m/s2,則( ?。?br />
A.物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2
B.0~7s內(nèi)物體滑行的總位移為30m
C.0~7s內(nèi)摩擦力做功為
D.0~3s內(nèi)F做的功為
【答案】D
【詳解】A.設(shè)物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,設(shè)F作用時(shí)物體的加速度大小為a1,根據(jù)牛頓第二定律有
設(shè)F撤去后物體的加速度大小為a2,同理可得由題圖乙可知
解得;故A錯(cuò)誤;
BC.根據(jù)圖像圍成的面積表示位移,可得0~7s內(nèi)物體的位移大小為
摩擦力做功為故BC錯(cuò)誤;
D.依題意,可得0~3s內(nèi)F做的功為故D正確。故選D。
4.圖甲所示的救生緩降器由掛鉤(或吊環(huán))、吊帶、繩索及速度控制裝置等組成,是一種可使人沿(隨)繩(帶)緩慢下降的安全營(yíng)救裝置。如圖乙所示,高層建筑工人在一次險(xiǎn)情中,將安全帶系于腰部,從離地面某高度處通過(guò)鋼絲繩先勻加速運(yùn)動(dòng)后勻減速運(yùn)動(dòng)安全著陸,圖丙是工人運(yùn)動(dòng)全過(guò)程的圖像。已知工人的質(zhì)量m=70kg,,則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( ?。?br />
A.發(fā)生險(xiǎn)情處離地面的高度為
B.加速下滑時(shí)鋼絲繩對(duì)工人的拉力大小為
C.整個(gè)過(guò)程中工人所受重力做功為31500J
D.時(shí)鋼絲繩對(duì)工人拉力的瞬時(shí)功率為630W
【答案】D
【詳解】A.根據(jù)v-t圖像與坐標(biāo)軸所圍面積表示位移可知發(fā)生險(xiǎn)情處離地面的高度為
故A正確;
B.根據(jù)v-t圖像的斜率表示加速度可得工人加速下滑時(shí)的加速度大小為根據(jù)牛頓第二定律可得加速下滑時(shí)鋼絲繩對(duì)工人的拉力大小為故B正確;
C.整個(gè)過(guò)程中工人所受重力做功為故C正確;
D.t=4s時(shí)工人的加速度大小為工人的速度大小為此時(shí)鋼絲繩對(duì)工人的拉力大小為此時(shí)鋼絲繩對(duì)工人拉力的瞬時(shí)功率為
故D錯(cuò)誤。本題選錯(cuò)誤的,故選D。
二、 多力總功的求解
5.一端固定的輕質(zhì)彈簧處于原長(zhǎng),現(xiàn)用互成直角的兩個(gè)力F1、F2拉彈簧的另一端至O點(diǎn),如圖所示,在此過(guò)程中力F1、F2分別做了3J、4J的功;換用另一個(gè)力F仍使彈簧重復(fù)上述過(guò)程,則該過(guò)程中F所做的功是( ?。?br />
A.10J B.5J C.7J D.1J
【答案】C
【詳解】功是標(biāo)量,用兩個(gè)力F1、F2拉彈簧的另一端至O點(diǎn),此過(guò)程F1、F2分別做了3J、4J的功;換用另一個(gè)力F仍使彈簧重復(fù)上述過(guò)程,則力F做的功等于F1、F2做的總功,所以
故ABD錯(cuò)誤,C正確。故選C。
6.為了節(jié)省電能,商場(chǎng)扶梯在沒(méi)有乘客時(shí)幾乎靜止不動(dòng),一旦有人站上扶梯,它會(huì)立即加速運(yùn)轉(zhuǎn),達(dá)到某速度后勻速運(yùn)轉(zhuǎn)。如圖所示,一質(zhì)量為m的顧客踏上傾角為的扶梯,扶梯立即以大小為a的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),到扶梯恰好開(kāi)始勻速運(yùn)行時(shí)顧客上升的高度為H,則此過(guò)程中扶梯對(duì)顧客所做的功為( )
A.mgH B.
C. D.
【答案】C
【詳解】設(shè)此過(guò)程中扶梯對(duì)顧客所做的功為W扶,重力對(duì)顧客做的功為WG。根據(jù)牛頓第二定律可知顧客所受合外力大小為F=ma合外力對(duì)顧客所做的功等于各個(gè)外力對(duì)顧客所做功的代數(shù)和,則
聯(lián)立上述兩式解得故C正確。故選C。
7.如圖所示,質(zhì)量為M、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的木板靜止在光滑的水平面上,質(zhì)量為m的小物體,放在木板上最左端,現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物體上,使物體從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知物體和木板之間的摩擦力為,當(dāng)物體滑到木板的最右端時(shí),木板運(yùn)動(dòng)的距離為x,、達(dá)到共同速度,則在此過(guò)程中( ?。?br />
A.整個(gè)過(guò)程中外力對(duì)物體做的功為
B.整個(gè)過(guò)程中外力對(duì)系統(tǒng)做功為
C.摩擦力對(duì)物體做負(fù)功,對(duì)木板做正功,二者代數(shù)和為零
D.物體到達(dá)木板最右端時(shí),木板具有的動(dòng)能為
【答案】AD
【詳解】A.物體到達(dá)木板最右端時(shí)相對(duì)地面的位移為L(zhǎng)+x,整個(gè)過(guò)程中外力對(duì)物體做的功為W=(F-Ff)(L+x)
故A正確;
B.由能量關(guān)系可知,整個(gè)過(guò)程中外力對(duì)系統(tǒng)做功為故B錯(cuò)誤;
C.摩擦力對(duì)物體做負(fù)功,為-Ff(L+x),摩擦力木板做正功,為Ffx,二者代數(shù)和為-Ff(L+x)+Ffx=-FfL
故C錯(cuò)誤;
D.木板受到重力、支持力和滑動(dòng)摩擦力,只有滑動(dòng)摩擦力對(duì)木板做功,根據(jù)動(dòng)能定理得木板具有的動(dòng)能為
Ek′=Ffx故D正確。故選AD。
8.如圖所示,傾角為θ的斜面MN段粗糙,其余段光滑,PM、MN長(zhǎng)度均為3d。四個(gè)質(zhì)量均為m的相同樣品1、2、3、4放在斜面上,每個(gè)樣品(可視為質(zhì)點(diǎn))左側(cè)固定有長(zhǎng)度為d的輕質(zhì)細(xì)桿,細(xì)桿與斜面平行,且與其左側(cè)的樣品接觸但不粘連,樣品與MN間的動(dòng)摩擦因數(shù)為tanθ。若樣品1在P處時(shí),四個(gè)樣品由靜止一起釋放,則(重力加速度大小為g)( ?。?br />
A.當(dāng)樣品1剛進(jìn)入MN段時(shí),樣品的共同加速度大小為
B.當(dāng)樣品1剛進(jìn)入MN段時(shí),樣品1的輕桿受到壓力大小為3mgsinθ
C.當(dāng)四個(gè)樣品均位于MN段時(shí),摩擦力做的總功為9dmgsinθ
D.當(dāng)四個(gè)樣品均位于MN段時(shí),樣品的共同速度大小為
【答案】AD
【詳解】AB.當(dāng)樣品1剛進(jìn)入MN段時(shí),以四個(gè)樣品整體為對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律得解得樣品的共同加速度大小為以樣品1為對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律得解得樣品1的輕桿受到壓力大小為故A正確,B錯(cuò)誤;
C.當(dāng)四個(gè)樣品均位于MN段時(shí),摩擦力對(duì)樣品1做功
摩擦力對(duì)樣品2做功
摩擦力對(duì)樣品3做功此時(shí)樣品4剛進(jìn)入MN段摩擦力對(duì)樣品4不做功,所以當(dāng)四個(gè)樣品均位于MN段時(shí),摩擦力做的總功為故C錯(cuò)誤;
D.樣品1進(jìn)入MN段之前,根據(jù)牛頓第二定律可知,整體的加速度
樣品2進(jìn)入MN段之前,根據(jù)牛頓第二定律可知,整體的加速度
樣品3進(jìn)入MN段之前,根據(jù)牛頓第二定律可知,整體的加速度
樣品4進(jìn)入MN段之前,根據(jù)牛頓第二定律可知,整體的加速度
由速度位移關(guān)第可知樣品1剛進(jìn)入MN段時(shí)的速度樣品2剛進(jìn)入MN段時(shí)的速度
樣品3剛進(jìn)入MN段時(shí)的速度樣品4剛進(jìn)入MN段時(shí)的速度綜合上面分析可知當(dāng)四個(gè)樣品均位于MN段時(shí),樣品的共同速度大小為
故D正確。故選AD。
三、 變力功的求解
9.水平桌面上,長(zhǎng)R=5 m的輕繩一端固定于O點(diǎn),如圖所示(俯視圖),另一端系一質(zhì)量m=2.0 kg的小球,現(xiàn)對(duì)小球施加一個(gè)大小不變的力F=10 N,F(xiàn)拉著物體從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn),方向始終與小球的運(yùn)動(dòng)方向成37°角。已知小球與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,不計(jì)空氣阻力,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,則拉力F做的功與克服摩擦力做的功之比為( ?。?br />
A.∶1 B.∶1 C.2∶1 D.3∶1
【答案】C
【詳解】將圓弧分成很多小段l1,l2,…,ln,拉力F在每小段上做的功為W1,W2,…,Wn,因拉力F大小不變,方向始終與小球的運(yùn)動(dòng)方向成37°角,所以W1=Fl1cos 37°;W2=Fl2cos 37°…Wn=Flncos 37°
W=W1+W2+…+Wn=F(cos 37°)(l1+l2+…+ln)=Fcos 37°·R=J同理可得小球克服摩擦力做的功
Wf=μmg·R=J拉力F做的功與小球克服摩擦力做的功之比為2∶1。故選C。
10.如圖所示,一輕質(zhì)立方體被從水表面緩慢壓入水中,直至其上表面沒(méi)入水中,已知立方體的棱長(zhǎng)為,水的密度為,重力加速度為,不考慮水面高度的變化。該過(guò)程中,立方體克服水的浮力所做的功為( ?。?br />
A. B. C. D.
【答案】B
【詳解】設(shè)浸入的深度為x,則浮力的大小為可見(jiàn)浮力與進(jìn)入水中的位移成正比。則克服浮力做的功為故選B。
11.一質(zhì)量為的物體,在合外力F作用下由靜止開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng),F(xiàn)與位移的關(guān)系圖像如圖所示,由圖像可知( ?。?br />
A.在到過(guò)程中,物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間
B.在到過(guò)程中,物體做變加速直線運(yùn)動(dòng),F(xiàn)做功5J
C.物體運(yùn)動(dòng)到時(shí),物體的瞬時(shí)速度為
D.物體運(yùn)動(dòng)到時(shí),物體的瞬時(shí)速度為
【答案】C
【詳解】A.由題圖可知在到過(guò)程中,F(xiàn)為恒力,所以物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),其加速度大小為
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得運(yùn)動(dòng)時(shí)間為故A錯(cuò)誤;
B.在到過(guò)程中,物體先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),后做變加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)F-x圖像的面積表示功可知此過(guò)程中F做功為故B錯(cuò)誤;
CD.設(shè)物體運(yùn)動(dòng)到時(shí)的瞬時(shí)速度為v,根據(jù)動(dòng)能定理可得解得故C正確,D錯(cuò)誤。
故選C。
12.放在粗糙水平地面上的物體受到水平拉力的作用,在0~6s內(nèi)其速度與時(shí)間的關(guān)系圖象和拉力的功率與時(shí)間的關(guān)系圖象如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.物體的質(zhì)量為kg
B.滑動(dòng)摩擦力的大小為5N
C.0~6s拉力做的功為30J
D.0~2s內(nèi)拉力做的功為20J
【答案】A
【詳解】B.由題圖知,在2~6s內(nèi),物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)且速度v=6m/s,P=10W,有F=f
則滑動(dòng)摩擦力為故B錯(cuò)誤;
A.當(dāng)P=30W時(shí),v=6m/s,得到牽引力,0~2s內(nèi)物體的加速度a==3m/s2
根據(jù)牛頓第二定律得代入數(shù)據(jù)可得故A正確。
CD.在0~2s內(nèi),由圖像圍成的面積表示拉力做的功,可得同理在2~6s內(nèi),拉力做的功故0~6s拉力做的功為故CD錯(cuò)誤。故選A。
四、 功率的求解
13.如圖所示為古代的水車(chē),該水車(chē)周邊均勻分布著n個(gè)盛水的容器。在流水的沖力作用下,水車(chē)邊緣以速率v
做勻速轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)裝滿(mǎn)水的容器到達(dá)最高處時(shí)將水全部倒入水槽中。設(shè)每個(gè)盛水容器裝入水的質(zhì)量均為m,忽略容器裝水的過(guò)程和水車(chē)浸入水的深度。已知重力加速度為g,則水車(chē)運(yùn)水的功率為( ?。?br />
A. B. C. D.
【答案】C
【詳解】設(shè)水車(chē)半徑為,水車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為水車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈對(duì)水做的功
則水車(chē)的功率故C正確,ABD錯(cuò)誤。故選C。
14.如圖,消防員用高壓水槍噴出的強(qiáng)力水柱沖擊著火物,直徑為D的水柱以水平速度v垂直射向著火物。假設(shè)水流進(jìn)入水槍的速度忽略不計(jì),水柱沖擊著火物后速度為零,水的密度為。下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.單位時(shí)間流經(jīng)水槍的水的體積為
B.水槍對(duì)水做功的功率為
C.水柱對(duì)著火物的沖擊力為
D.水槍水平向前噴水時(shí),消防員對(duì)水槍的作用力方向水平向前
【答案】B
【詳解】A.單位時(shí)間流經(jīng)水槍的水的體積為選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.水槍對(duì)水做功的功率為選項(xiàng)B正確;
C.根據(jù)動(dòng)量定理;解得水柱對(duì)著火物的沖擊力為選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.水槍水平向前噴水時(shí),水平方向消防員對(duì)水槍的水平作用力方向水平向前,豎直方向消防員對(duì)水槍的作用力豎直向上,則消防員對(duì)水槍的作用力方向斜向前偏上方向,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。
15.如圖所示,在傾角為30°的斜面上的同一點(diǎn)將質(zhì)量相等的A、B兩小球(可視為質(zhì)點(diǎn))分別沿豎直和水平方向拋出,兩小球在空中運(yùn)動(dòng)相同時(shí)間后再次落回斜面上,不計(jì)空氣阻力。則關(guān)于兩小球從拋出到落回斜面的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.A.、B兩小球拋出時(shí)的速度大小之比為
B.A、B兩小球落回斜面時(shí)的速度大小之比為
C.A、B兩小球落回斜面時(shí)重力的瞬時(shí)功率之比為
D.A、B兩小球落回斜面時(shí)重力的瞬時(shí)功率之比為
【答案】C
【詳解】A. A球做豎直上拋,設(shè)A球拋出時(shí)的速度大小為,落回斜面的時(shí)間為,則
B球做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)B球拋出時(shí)的速度大小為,落回到斜面的時(shí)間為,則
解得由題意有聯(lián)立可得選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.???A球落回斜面時(shí)的速度大小 等于拋出時(shí)的初速度大小,設(shè)B球落回斜面時(shí)的速度大小為,則有
,A、B兩小球落回斜面時(shí)的速度大小之比為選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C D. A球落回斜面時(shí)重力的瞬時(shí)功率為,B球落回斜面時(shí)重力的瞬時(shí)功率為
,A、B兩小球落回斜面時(shí)重力的瞬時(shí)功率之比為選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤;故選C。
16.如圖甲所示,物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運(yùn)動(dòng)。監(jiān)測(cè)到推力F、物體速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙、丙所示。取,則( ?。?br />
A.第內(nèi)推力做功為
B.第內(nèi)物體克服摩擦力做的功為
C.在時(shí)推力F的功率為
D.第內(nèi)推力F做功的平均功率
【答案】BC
【詳解】A.由v-t圖可知第1s內(nèi)物體速度為零沒(méi)有運(yùn)動(dòng),所以推力做的功為零。故A錯(cuò)誤;
B.由v-t圖和F-t圖可知第3s內(nèi)物體勻速則第2s內(nèi)位移為1m,由
故B正確;
C.1.5s是的瞬時(shí)速度為1m/s,推力為3N,則由故C正確;
D.第2s內(nèi)的推力為3N,第2s內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)平均速度為1m/s,由
故D錯(cuò)誤。故選BC。
五、 兩類(lèi)機(jī)車(chē)啟動(dòng)
17.已知某車(chē)的質(zhì)量為,額定功率為,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,若保持額定功率不變,汽車(chē)所受的阻力大小恒定,汽車(chē)能達(dá)到的最大速度為。若司機(jī)以的恒定功率啟動(dòng),從靜止開(kāi)始加速做直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度為時(shí),汽車(chē)的加速度為,當(dāng)速度為時(shí),汽車(chē)的加速度為,則加速度的比值為( ?。?br />
A. B.1 C.2 D.4
【答案】C
【詳解】汽車(chē)以額定功率啟動(dòng)時(shí),當(dāng)牽引力等于摩擦力時(shí),汽車(chē)具有最大速度,即當(dāng)司機(jī)以的恒定功率啟動(dòng),速度為時(shí),此時(shí)牽引力由牛頓第二定律可知解得速度為時(shí),此時(shí)牽引力由牛頓第二定律可知解得即故C項(xiàng)正確,ABD項(xiàng)錯(cuò)誤。
故選C。
18.2022年3月10日,“95號(hào)汽油跑步進(jìn)入9元時(shí)代”沖上微博熱搜,許多車(chē)主紛紛表示頂不住油價(jià)而迫切想買(mǎi)電動(dòng)車(chē)代步。其中,某品牌純電動(dòng)車(chē)型部分參數(shù):整備質(zhì)量約1200kg,高性能版的驅(qū)動(dòng)電機(jī)最大功率120kW,峰值扭矩為290N?m,驅(qū)動(dòng)形式為前車(chē)驅(qū)動(dòng),NEDC綜合續(xù)航里程430km。該電動(dòng)汽車(chē)在公路上行駛受到阻力大小恒為4×103N,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.汽車(chē)的最大速度為20m/s
B.汽車(chē)上坡時(shí)低速行駛,是為了使汽車(chē)獲得較大的牽引力
C.汽車(chē)以2m/s2的加速度勻加速啟動(dòng)時(shí),牽引力為F=6.0×103N
D.里程120~320m過(guò)程克服阻力所做的功約為8×104J
【答案】B
【詳解】A.當(dāng)汽車(chē)以最大速度vm行駛時(shí),其牽引力與阻力大小相等,則
故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)P=Fv可知,汽車(chē)上坡時(shí)低速行駛,是為了使汽車(chē)獲得較大的牽引力,故B正確;
C.汽車(chē)以2m/s2的加速度勻加速啟動(dòng),設(shè)牽引力大小為F,根據(jù)牛頓第二定律有
解得F=6.4×103 N故C錯(cuò)誤;
D.里程120~320 m過(guò)程克服阻力所做的功為Wf=fs=8×105J故D錯(cuò)誤。故選B。
19.如圖所示,汽車(chē)以不變的速率通過(guò)路面abcd、ab段為平直上坡路,bc段為水平路,cd段為平直下坡路。設(shè)汽車(chē)在ab、bc、cd段行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率分別為P1、P2、P3,不計(jì)空氣阻力和摩擦阻力的大小變化,則 ( ?。?br />
A.P1=P3>P2 B.P1=P3<P2 C.P1<P2<P3 D.P1>P2>P3
【答案】D
【詳解】設(shè)汽車(chē)質(zhì)量為m,上坡與下坡的傾角分別為α和β,汽車(chē)所受阻力大小為f,根據(jù)平衡條件可得汽車(chē)在ab和bc段路面行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力大小分別為;汽車(chē)在cd段行駛時(shí),若,則若,則汽車(chē)將受到與運(yùn)動(dòng)方向相反的制動(dòng)力作用才能勻速行駛,此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為0。綜上所屬可知根據(jù)可得故選D。
20.“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車(chē)組用多節(jié)車(chē)廂提供動(dòng)力,從而達(dá)到提速的目的。總質(zhì)量為的動(dòng)車(chē)組在平直的軌道上行駛。該動(dòng)車(chē)組有四節(jié)動(dòng)力車(chē)廂,每節(jié)車(chē)廂發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率均為,若動(dòng)車(chē)組所受的阻力與其速率成正比(,為常量),動(dòng)車(chē)組能達(dá)到的最大速度為。下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.動(dòng)車(chē)組在勻加速啟動(dòng)過(guò)程中,牽引力恒定不變
B.若四節(jié)動(dòng)力車(chē)廂輸出功率均為額定值,則動(dòng)車(chē)組從靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)
C.若四節(jié)動(dòng)力車(chē)廂輸出的總功率為,則動(dòng)車(chē)組勻速行駛的速度為
D.若四節(jié)動(dòng)力車(chē)廂輸出功率均為額定值,動(dòng)車(chē)組從靜止啟動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間達(dá)到最大速度,則這一過(guò)程中該動(dòng)車(chē)組克服阻力做的功為
【答案】CD
【詳解】A.對(duì)動(dòng)車(chē)組,由牛頓第二定律有若動(dòng)車(chē)組在勻加速啟動(dòng),即加速度恒定,但
隨速度增大而增大,則牽引力也隨阻力增大而變大,故A錯(cuò)誤;
B.若四節(jié)動(dòng)力車(chē)廂輸出功率均為額定值,則總功率為4P,由牛頓第二定律有故可知加速啟動(dòng)的過(guò)程,牽引力減小,阻力增大,則加速度逐漸減小,故B錯(cuò)誤;
C.若四節(jié)動(dòng)力車(chē)廂輸出的總功率為,則動(dòng)車(chē)組勻速行駛時(shí)加速度為零,有而以額定功率勻速時(shí),有聯(lián)立解得故C正確;
D.若四節(jié)動(dòng)力車(chē)廂輸出功率均為額定值,動(dòng)車(chē)組從靜止啟動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間達(dá)到最大速度,由動(dòng)能定理可知可得動(dòng)車(chē)組克服阻力做的功為故D正確。故選CD。
六、 有關(guān)機(jī)車(chē)啟動(dòng)的圖像問(wèn)題
21.一電動(dòng)摩托車(chē)在平直的公路上由靜止啟動(dòng),其運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖甲所示,圖乙表示電動(dòng)摩托車(chē)牽引力的功率P與時(shí)間t的關(guān)系。設(shè)電動(dòng)摩托車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力為車(chē)(包括駕駛員)總重力的k倍,在末電動(dòng)摩托車(chē)的速度恰好達(dá)到最大。已知電動(dòng)摩托車(chē)(包括駕駛員)總質(zhì)量,重力加速度g取。則下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.0到內(nèi)電動(dòng)摩托車(chē)一直勻加速運(yùn)動(dòng)
B.
C.0到內(nèi),電動(dòng)摩托車(chē)的牽引力為
D.到過(guò)程中,電動(dòng)摩托車(chē)牽引力做功
【答案】B
【詳解】A.由圖甲可知,8~18s內(nèi)摩托車(chē)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B.在末電動(dòng)摩托車(chē)的速度恰好達(dá)到最大,有則故B正確;
C.0到內(nèi),摩托車(chē)的加速度為摩托車(chē)的牽引力為故C錯(cuò)誤;
D.8s~18s過(guò)程中汽車(chē)牽引力已達(dá)到最大功率,所以牽引力做的功為W=Pt=8×104J故D錯(cuò)誤。故選B。
22.質(zhì)量為m的賽車(chē)在水平直線賽道上以恒定功率P加速,受到的阻力不變,其加速度a與速度的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.賽車(chē)速度隨時(shí)間均勻增大
B.賽車(chē)加速度隨時(shí)間均勻增大
C.賽車(chē)加速過(guò)程做的是加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)
D.圖中縱軸截距、橫軸截距
【答案】C
【詳解】A.由題圖可知,加速度是變化的,故賽車(chē)做變加速直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;
BC.根據(jù)題意,設(shè)汽車(chē)的牽引力為,由公式可得由牛頓第二定律有可得
可知,隨著速度增大,加速度減小,即賽車(chē)加速過(guò)程做的是加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤C正確;
D.由C分析,結(jié)合圖像可得,斜率為縱軸截距為橫軸截距為故D錯(cuò)誤。故選C。
23.一輛汽車(chē)在平直公路上由靜止開(kāi)始啟動(dòng),汽車(chē)先保持牽引力不變,當(dāng)速度為時(shí)達(dá)到額定功率,此后以額定功率繼續(xù)行駛,最后以速度勻速行駛。若汽車(chē)所受的阻力f為恒力,汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度為、加速度為a、牽引力為F、牽引力的功率為P,則下列圖像中可能正確的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【詳解】A.因?yàn)槠?chē)先保持牽引力不變,由牛頓第二定律可得又因?yàn)槠?chē)所受的阻力f為恒力,所以開(kāi)始階段汽車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以v-t圖像開(kāi)始應(yīng)有一段傾斜的直線,故A錯(cuò)誤;
BC.因?yàn)楫?dāng)速度為時(shí)達(dá)到額定功率,此后以額定功率繼續(xù)行駛,則滿(mǎn)足即F與v成反比,F(xiàn)與 成正比,所以F-v圖像中段圖像應(yīng)為曲線,F(xiàn)與圖像中段圖像應(yīng)為直線,故B錯(cuò)誤,C正確;
D.因?yàn)楫?dāng)速度為之前,保持牽引力不變,則功率滿(mǎn)足即P與v成正比,所以P-v圖像中段圖像應(yīng)為過(guò)原點(diǎn)的直線,故D錯(cuò)誤。故選C。
24.汽車(chē)在研發(fā)過(guò)程中都要進(jìn)行性能測(cè)試,如圖所示為某次測(cè)試中某型號(hào)汽車(chē)的速度v與牽引力F大小倒數(shù)的圖像,vm表示最大速度。已知汽車(chē)在水平路面上由靜止啟動(dòng),ab平行于v軸,bc反向延長(zhǎng)過(guò)原點(diǎn)O。已知阻力恒定,汽車(chē)質(zhì)量為2×103kg,下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.汽車(chē)從a到b持續(xù)的時(shí)間為20s B.汽車(chē)由b到c過(guò)程做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C.汽車(chē)額定功率為50kW D.汽車(chē)能夠獲得的最大速度為12m/s
【答案】AC
【詳解】C.根據(jù) ,額定功率等于圖線的斜率,C正確;
B.根據(jù) ,汽車(chē)由b到c過(guò)程功率不變,隨著汽車(chē)速度的增大,牽引力減??;根據(jù)牛頓第二定律得
汽車(chē)所受阻力不變,隨著牽引力的減小,汽車(chē)的加速度減小,汽車(chē)由b到c過(guò)程做非勻變速直線運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤;
D.汽車(chē)能夠獲得的最大速度為 ,D錯(cuò)誤;
A.汽車(chē)所受的阻力為汽車(chē)從a到b所受的牽引力為 解得
根據(jù)牛頓第二定律得解得 汽車(chē)從a到b持續(xù)的時(shí)間為 ,A正確。
故選AC。
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