8.1 功率和机车启动 高中物理期末复习题 (Word版含答案)
文档属性
| 名称 | 8.1 功率和机车启动 高中物理期末复习题 (Word版含答案) |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 215.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-12-29 16:35:55 | ||
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文档简介
功率和机车启动
一、选择题
汽车爬坡时，驾驶员的操作是：加大油门，同时将变速器换成低速档．加大油门是使发动机发挥最大的功率，换用低速档是为了减速．那么，在爬坡时，减少汽车的速度是为了
A. 保证安全 B. 获取更大的动力 C. 省油 D. 增大惯性
如图甲所示，一物体在竖直向上的拉力大小未知作用下，以大小为的初速度向上做匀加速直线运动，拉力的功率P与时间t的关系如图乙所示，图线的横截距和纵截距分别为和c，则拉力F和物体的加速度大小分别为
A. B. C. D.
高铁在高速行驶时，受到的阻力f与速度v的关系为为常量若某高铁以的速度匀速行驶时机车的输出功率为P，则该高铁以的速度匀速行驶时机车的输出功率为（ ）
A. 8P B. 4P C. 2P D. P
质量为m的汽车行驶在平直公路上，在运动中所受阻力不变，当汽车的加速度为a、速度为v时发动机功率为；当功率为时，汽车行驶的最大速度为（ ）
A. B. C. D.
如图是一汽车在平直路面上启动的速度时间图象，时刻起汽车的功率保持不变．由图象可知
A. 时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变
B. 时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率不变
C. 时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小
D. 时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变
质量为m的汽车启动后沿平直路面行驶，发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定．当汽车速度为v时，汽车做匀速运动；当汽车速度为时，汽车的瞬时加速度为
A. B. C. D.
“歼”是中国自主研制的双发重型隐形战斗机，该机将担负中国未来对空、对海的主权维护任务。在某次起飞中，质量为m的“歼”以恒定的功率P起动，其起飞过程的速度随时间变化图像如图所示，经时间飞机的速度达到最大值为时，刚好起飞。关于起飞过程，下列说法正确的是
A. 飞机所受合力不变，速度增加越来越慢
B. 飞机所受合力增大，速度增加越来越快
C. 平均速度
D. 该过程克服阻力所做的功为
（多选）如图所示，水平地面上不同位置的三个完全相同的物体沿三条不同的路径抛出，最终落在同一点，三条路径的最高点是等高的，若忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是（ ）
A. 沿路径1抛出的物体在空中运动的时间最长
B. 沿路径3抛出的物体初速度最小
C. 三个物体落地时重力的瞬时功率相同
D. 在空中运动的过程中，三个物体的重力的平均功率不相等
（多选）把质量相同的两小球A、B从同一高度以相同的速度大小分别沿水平与竖直方向抛出。不计空气阻力，下列说法正确的是
A. 两球落地时的动能相同
B. 从抛出开始到落地，B球重力做的功大于A球重力做的功
C. 从抛出开始到落地，两球的重力平均功率
D. 落地时，两球的重力瞬时功率
（多选）一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前内做匀加速直线运动，末达到额定功率之后保持额定功率运动，后汽车匀速运动，其图象如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到的阻力为车重的倍，重力加速度g取。则
A. 汽车在前内的加速度为
B. 汽车在前内的牵引力为
C. 汽车的额定功率为
D. 汽车的最大速度为
质量的物体，在水平拉力的拉力作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间，求：
力F在3s内对物体所做的功的平均功率
末力F对物体所做的功的瞬时功率．
某汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质量为5t，当汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的倍，g取。汽车保持额定功率不变从静止启动后：
汽车所能达到的最大速度是多大？
当汽车的加速度为时速度为多大？
当汽车的速度为时加速度为多大？
若汽车从静止开始，保持以的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？
功率和机车启动答案和解析
1.【答案】B【解答】根据功率方程：，当汽车爬坡时，汽车重力沿斜面向下的分力成为汽车运动的阻力，阻力增大，所以汽车减小速度以获得更大的牵引力，ACD错误，B正确。
2.【答案】C根据题意，匀加速运动的初速度为，拉力是F，由结合图象可知，时，，得，图象的斜率，解得。故选C。
3.【答案】A高铁匀速行驶时，牵引力P等于阻力f，则输出功率有，可见输出功率与速度的3次方成正比，当速度由变为时，输出功率变为原来的8倍，即8P。故选A。
4.【答案】B：对汽车受力分析，设受到的阻力的大小为f，由牛顿第二定律可得，，所以，所以功率，解得，
当功率恒为时，设最大速度为，则，所以，所以B正确．故选B．对汽车受力分析，由牛顿第二定律，可以求得汽车运动过程中的受到的阻力的作用，再由可以求得汽车的最大速度．汽车在运动的过程中受到的阻力的大小不变，当达到最大速度时，汽车的牵引力的大小和阻力的大小相等，这是解本题的关键．
5.【答案】C解：AB、时间内，汽车的速度是均匀增加的，是匀加速直线运动，汽车的牵引力不变，加速度不变，由知功率增大，故A、B错误。
C、时间内，汽车的功率保持不变，速度在增大，由知汽车的牵引力在减小，由牛顿第二定律知，知加速度减小，故C正确，D错误。汽车从静止开始做匀加速直线运动，随着速度的增加，汽车的功率也要增大，当功率达到最大值之后，功率不能在增大，汽车的牵引力就要开始减小，以后就不是匀加速运动了，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．
本题考查汽车匀加速运动的启动方式，明确汽车的功率与牵引力、速度的关系，结合匀加速运动的特点：加速度不变，速度均匀增大，分析汽车的运动情况．
6.【答案】C由题意知，汽车所受阻力 ，汽车速度为 时的牵引力 ，由牛顿第二定律得，联立解得 ，C正确．
7.【答案】D根据，P不变知，牵引力F减小，合力，知合力减小，加速度减小，所以速度增加越来越慢，故AB错误；根据速度图象与时间轴所围的面积表示位移，知飞机的位移比匀加速直线运动的位移大，则飞机的平均速度比匀加速直线运动的平均速度大，故C错误；设该过程克服阻力所做的功为W，根据动能定理得 ，解得，故D正确。
8.【答案】BC根据运动的合成与分解，将初速度分解为竖直方向和水平方向的分速度，设初速度方向与竖直方向的夹角为，故有小球沿竖直方向的速度分量 ，根据小球的运动轨迹可知，三个小球沿竖直方向的分速度相同，根据竖直上抛运动特点可知，三个小球在空中运动时间相同，所以A错误，C正确；因为，故得知，落地时重力做功为零，所以落地的速率与初速度大小相同，故B正确；整个过程重力不做功，平均功率均为零，所以D错误。
9.【答案】AD【解析】A.根据机械能守恒定律有：落地时动能，、m、h均相等，所以两小球落地时动能相同，故A正确；物体重力做功与路径无关只与物体下落的高度差有关，AB物体下落高度h相同，m相同，故重力做功相同，故B错误；数值方向上加速度相同，位移相同，但初速度不同，故小球的运动时间，但重力做功W相同，由公式可知两球的重力平均功率，故C错误；研究竖直方向的分运动，它们的加速度相同，但初速度的竖直分量不同，竖直分位移相同，则落地时竖直分速度，落地时重力的瞬时功率为，落地时，两球的重力瞬时功率，故D正确。故选AD
10.【答案】AC汽车在前5s内做匀加速运动，加速度，由牛顿第二定律得：，，解得，故A正确，B错误。汽车在5s末功率达到额定功率，，当汽车速度最大时，牵引力与阻力大小相等，即，最大速度，故C正确，D错误；
11.【答案】解：根据牛顿第二定律得：；
则3s内的位移为：；
则拉力做功为：；
力F的平均功率为：；
即：力F在内对物体所做功的平均功率为18W；
末的速度为：；
则在3s末力F对物体做功的瞬时功率为：；
即：在3s末力F对物体做功的瞬时功率为36W。
12.【答案】解：汽车以恒定功率起动时，它的牵引力F将随速度v的增大而减小，其加速度a也随之减小，当加速度减至零时速度最大。
设最大速度为，速度最大时牵引力等于阻力，即：
根据得，最大速度为：；
当汽车的加速度为时，由牛顿第二定律有：
解得牵引力大小为：
此时汽车的速度：；
当汽车的速度为时，牵引力：
根据牛顿第二定律得：
解得：。
设匀加速直线运动的末速度为，匀加速过程的牵引力为，当牵引力功率达到额定功率时匀加速运动结束，
根据牛顿第二定律得：
解得：
匀加速运动的末速度为：
匀加速运动的时间为：。
一、选择题
汽车爬坡时，驾驶员的操作是：加大油门，同时将变速器换成低速档．加大油门是使发动机发挥最大的功率，换用低速档是为了减速．那么，在爬坡时，减少汽车的速度是为了
A. 保证安全 B. 获取更大的动力 C. 省油 D. 增大惯性
如图甲所示，一物体在竖直向上的拉力大小未知作用下，以大小为的初速度向上做匀加速直线运动，拉力的功率P与时间t的关系如图乙所示，图线的横截距和纵截距分别为和c，则拉力F和物体的加速度大小分别为
A. B. C. D.
高铁在高速行驶时，受到的阻力f与速度v的关系为为常量若某高铁以的速度匀速行驶时机车的输出功率为P，则该高铁以的速度匀速行驶时机车的输出功率为（ ）
A. 8P B. 4P C. 2P D. P
质量为m的汽车行驶在平直公路上，在运动中所受阻力不变，当汽车的加速度为a、速度为v时发动机功率为；当功率为时，汽车行驶的最大速度为（ ）
A. B. C. D.
如图是一汽车在平直路面上启动的速度时间图象，时刻起汽车的功率保持不变．由图象可知
A. 时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变
B. 时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率不变
C. 时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小
D. 时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变
质量为m的汽车启动后沿平直路面行驶，发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定．当汽车速度为v时，汽车做匀速运动；当汽车速度为时，汽车的瞬时加速度为
A. B. C. D.
“歼”是中国自主研制的双发重型隐形战斗机，该机将担负中国未来对空、对海的主权维护任务。在某次起飞中，质量为m的“歼”以恒定的功率P起动，其起飞过程的速度随时间变化图像如图所示，经时间飞机的速度达到最大值为时，刚好起飞。关于起飞过程，下列说法正确的是
A. 飞机所受合力不变，速度增加越来越慢
B. 飞机所受合力增大，速度增加越来越快
C. 平均速度
D. 该过程克服阻力所做的功为
（多选）如图所示，水平地面上不同位置的三个完全相同的物体沿三条不同的路径抛出，最终落在同一点，三条路径的最高点是等高的，若忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是（ ）
A. 沿路径1抛出的物体在空中运动的时间最长
B. 沿路径3抛出的物体初速度最小
C. 三个物体落地时重力的瞬时功率相同
D. 在空中运动的过程中，三个物体的重力的平均功率不相等
（多选）把质量相同的两小球A、B从同一高度以相同的速度大小分别沿水平与竖直方向抛出。不计空气阻力，下列说法正确的是
A. 两球落地时的动能相同
B. 从抛出开始到落地，B球重力做的功大于A球重力做的功
C. 从抛出开始到落地，两球的重力平均功率
D. 落地时，两球的重力瞬时功率
（多选）一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前内做匀加速直线运动，末达到额定功率之后保持额定功率运动，后汽车匀速运动，其图象如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到的阻力为车重的倍，重力加速度g取。则
A. 汽车在前内的加速度为
B. 汽车在前内的牵引力为
C. 汽车的额定功率为
D. 汽车的最大速度为
质量的物体，在水平拉力的拉力作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间，求：
力F在3s内对物体所做的功的平均功率
末力F对物体所做的功的瞬时功率．
某汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质量为5t，当汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的倍，g取。汽车保持额定功率不变从静止启动后：
汽车所能达到的最大速度是多大？
当汽车的加速度为时速度为多大？
当汽车的速度为时加速度为多大？
若汽车从静止开始，保持以的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？
功率和机车启动答案和解析
1.【答案】B【解答】根据功率方程：，当汽车爬坡时，汽车重力沿斜面向下的分力成为汽车运动的阻力，阻力增大，所以汽车减小速度以获得更大的牵引力，ACD错误，B正确。
2.【答案】C根据题意，匀加速运动的初速度为，拉力是F，由结合图象可知，时，，得，图象的斜率，解得。故选C。
3.【答案】A高铁匀速行驶时，牵引力P等于阻力f，则输出功率有，可见输出功率与速度的3次方成正比，当速度由变为时，输出功率变为原来的8倍，即8P。故选A。
4.【答案】B：对汽车受力分析，设受到的阻力的大小为f，由牛顿第二定律可得，，所以，所以功率，解得，
当功率恒为时，设最大速度为，则，所以，所以B正确．故选B．对汽车受力分析，由牛顿第二定律，可以求得汽车运动过程中的受到的阻力的作用，再由可以求得汽车的最大速度．汽车在运动的过程中受到的阻力的大小不变，当达到最大速度时，汽车的牵引力的大小和阻力的大小相等，这是解本题的关键．
5.【答案】C解：AB、时间内，汽车的速度是均匀增加的，是匀加速直线运动，汽车的牵引力不变，加速度不变，由知功率增大，故A、B错误。
C、时间内，汽车的功率保持不变，速度在增大，由知汽车的牵引力在减小，由牛顿第二定律知，知加速度减小，故C正确，D错误。汽车从静止开始做匀加速直线运动，随着速度的增加，汽车的功率也要增大，当功率达到最大值之后，功率不能在增大，汽车的牵引力就要开始减小，以后就不是匀加速运动了，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．
本题考查汽车匀加速运动的启动方式，明确汽车的功率与牵引力、速度的关系，结合匀加速运动的特点：加速度不变，速度均匀增大，分析汽车的运动情况．
6.【答案】C由题意知，汽车所受阻力 ，汽车速度为 时的牵引力 ，由牛顿第二定律得，联立解得 ，C正确．
7.【答案】D根据，P不变知，牵引力F减小，合力，知合力减小，加速度减小，所以速度增加越来越慢，故AB错误；根据速度图象与时间轴所围的面积表示位移，知飞机的位移比匀加速直线运动的位移大，则飞机的平均速度比匀加速直线运动的平均速度大，故C错误；设该过程克服阻力所做的功为W，根据动能定理得 ，解得，故D正确。
8.【答案】BC根据运动的合成与分解，将初速度分解为竖直方向和水平方向的分速度，设初速度方向与竖直方向的夹角为，故有小球沿竖直方向的速度分量 ，根据小球的运动轨迹可知，三个小球沿竖直方向的分速度相同，根据竖直上抛运动特点可知，三个小球在空中运动时间相同，所以A错误，C正确；因为，故得知，落地时重力做功为零，所以落地的速率与初速度大小相同，故B正确；整个过程重力不做功，平均功率均为零，所以D错误。
9.【答案】AD【解析】A.根据机械能守恒定律有：落地时动能，、m、h均相等，所以两小球落地时动能相同，故A正确；物体重力做功与路径无关只与物体下落的高度差有关，AB物体下落高度h相同，m相同，故重力做功相同，故B错误；数值方向上加速度相同，位移相同，但初速度不同，故小球的运动时间，但重力做功W相同，由公式可知两球的重力平均功率，故C错误；研究竖直方向的分运动，它们的加速度相同，但初速度的竖直分量不同，竖直分位移相同，则落地时竖直分速度，落地时重力的瞬时功率为，落地时，两球的重力瞬时功率，故D正确。故选AD
10.【答案】AC汽车在前5s内做匀加速运动，加速度，由牛顿第二定律得：，，解得，故A正确，B错误。汽车在5s末功率达到额定功率，，当汽车速度最大时，牵引力与阻力大小相等，即，最大速度，故C正确，D错误；
11.【答案】解：根据牛顿第二定律得：；
则3s内的位移为：；
则拉力做功为：；
力F的平均功率为：；
即：力F在内对物体所做功的平均功率为18W；
末的速度为：；
则在3s末力F对物体做功的瞬时功率为：；
即：在3s末力F对物体做功的瞬时功率为36W。
12.【答案】解：汽车以恒定功率起动时，它的牵引力F将随速度v的增大而减小，其加速度a也随之减小，当加速度减至零时速度最大。
设最大速度为，速度最大时牵引力等于阻力，即：
根据得，最大速度为：；
当汽车的加速度为时，由牛顿第二定律有：
解得牵引力大小为：
此时汽车的速度：；
当汽车的速度为时，牵引力：
根据牛顿第二定律得：
解得：。
设匀加速直线运动的末速度为，匀加速过程的牵引力为，当牵引力功率达到额定功率时匀加速运动结束，
根据牛顿第二定律得：
解得：
匀加速运动的末速度为：
匀加速运动的时间为：。