2025届高考物理一轮复习训练：第三十二讲 功率 机车启动问题（含答案）
文档属性
| 名称 | 2025届高考物理一轮复习训练：第三十二讲 功率 机车启动问题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-11-13 10:09:14 | ||
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文档简介
第三十二讲 功率 机车启动问题
一、单项选择题
1．关于功率的概念，下面的说法中正确的是（ ）
A．力对物体做功越多，这个力的功率就越大
B．由知，物体运动得越快，功率越大
C．功率是反应做功快慢的物理量，数值上等于单位时间内做的功
D．只要F不为零，v也不为零，这个力的功率P就一定不为零
2．纯电动汽车绿色环保，许多人驾驶纯电动汽车出行。一辆纯电动汽车功率为30kW，当它匀速行驶时速度大小为20m/s时，则阻力的大小为（ ）
A．600N B．1500N C．1.5N D．
3．北京冬奥会，在首钢大跳台进行的跳台滑雪项目极具视觉冲击，深受观众喜爱。如图所示，一位跳台滑雪运动员从平台末端a点以某一初速度水平滑出，在空中运动一段时间后落在斜坡b点，假设运动员及其装备可视为质点，不计空气阻力，关于运动员在空中的运动，下列说法正确的是（ ）
A．在相等的时间间隔内，重力做功总是相同的
B．在相等的时间间隔内，速度的改变量总是相同的
C．下落过程中，重力的瞬时功率总是相同的
D．若增大初速度，则运动员落在斜坡上时速度方向与水平方向的夹角增大
4．一个质量为的物体静止在光滑的水平面上，给物体施加方向不变的水平拉力，从拉力作用在物体上开始，拉力随物体位移的变化图像如图所示。在物体运动的内，下列说法正确的是（ ）
A．前内拉力做的功为 B．物体在处速度为
C．物体在位置时拉力的瞬时功率为
D．物体在前内做匀加速直线运动，后内做匀速直线运动
5．如图所示，篮球从同一高度先后抛出后均直接落入篮筐，运动轨迹如图所示，则篮球先后两次（ ）
A．入篮前运动的时间相同
B．入篮前时的速度相同
C．入篮前运动的速度变化率相同
D．入篮前时重力做功的功率相同
6．我国高铁技术处于世界先进水平，诸多国家首脑人物纷纷带领调查团赶赴中国，参观、调研中国的高铁技术，并就取得的效果赞不绝口。设高铁运行时受到的阻力与速度大小成正比，若高铁以速度v匀速行驶，发动机的功率为P。则当高铁速度为时，其匀速行驶时发动机的功率为（ ）
A． B． C． D．
7．电梯结构可简化为如图甲所示模型，钢绳挂在电动机绳轮上，一端悬挂轿厢，另一端悬挂配重装置。一质量为70kg电梯检修工作人员站在轿厢里对电梯进行检测，检测过程中轿厢向上运动，从某时刻开始，轿厢底对工作人员支持力大小随时间变化的关系如图乙所示。不计空气阻力和钢绳质量，重力加速度g取。下列说法正确的是（ ）
A．0～4s，轿厢匀速运动 B．20～24s，轿厢静止
C．在整个过程中，4s末钢绳对轿厢做功的功率最大
D．在整个过程中，28s末钢绳对轿厢做功的功率最大
8．如图甲，抛秧种水稻与插秧种水稻不同，它是直接将秧苗抛种在田里，比插秧更轻便省时。如图乙，在同一竖直面内，两位村民分别以初速度va和vb，分别将两棵质量相同视为质点的秧苗a、b分别从高度为h1和h2（h1>h2）的两点沿水平方向同时抛出，均落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，则（ ）
A．a、b两秧苗抛出的初速度va>vb
B．a、b两秧苗的落地时间之比为va：vb
C．a、b两秧苗抛出时的竖直高度之比为vb2：va2
D．落地时a的重力瞬时功率小于b的重力瞬时功率
9．平地面上两个相同的物块A、B分别在外力的作用下以相同的速度向右匀速运动，物块A、B所受的外力分别为水平恒力和斜向上的恒力，如图所示。用、分别表示地面对物块A、B的摩擦力，、分别表示、的功率。下列说法正确的是（ ）
A．与大小不可能相等 B．可能有 C．一定大于 D．可能等于
10．如图所示，空间有一底面处于水平地面上的正方体框架ABCD－A1B1C1D1，边长为L，从顶点A以不同速率沿不同方向水平抛出同一小球（可视为质点，不计空气阻力）。关于小球的运动，下列说法正确的是（ ）
A．落点在A1B1C1D1内的小球，初速度的最大值为
B．运动轨迹与AC1相交的小球，在交点处的速度方向都相同
C．落点在A1B1C1D1内的小球，落地时重力的瞬时功率可能不同
D．小球击中CC1的各次运动中，击中CC1中点的末速度最小
11．某实验兴趣小组根据自制的电动模型车模拟电动汽车启动状态，并且通过传感器，绘制了模型车从开始运动到刚获得最大速度过程中速度的倒数和牵引力之间的关系图像，如图所示。已知模型车的质量，行驶过程中受到的阻力恒定，整个过程时间持续，获得最大速度为，则下列说法正确的是（ ）
A．模型车受到的阻力大小为
B．模型车匀加速运动的时间为
C．模型车牵引力的最大功率为
D．模型车整个启动过程中的总位移为
12．我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大的新能源汽车产销国。质量为m的某新能源汽车在水平路面上以恒定加速度启动，其v-t图像如图所示，其中OA段和BC段为直线。已知汽车动力系统的额定功率为P，t1、t2时刻的速度分别为v1、v2，则下列说法正确的是（ ）
A．汽车所受的阻力
B．汽车速度为时的加速度大小为
C．汽车速度为时的功率为
D．汽车匀加速运动过程阻力做的功
13．如图所示，物体置于水平传送带上，物体两边安装了固定光滑的水平杆AB限制物体只能在其间运动。已知物体质量为，物体与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为，物体在水平拉力的作用下以恒定速度匀速运动。传送带向右运动，其速度大小可改变，则（ ）
A．物体对水平杆B有压力
B．传送带速度越大，所需拉力越小
C．物体受摩擦力大小，方向与反向
D．当传送带速度为时，拉力的功率
二、多项选择题
14．按额定功率行驶的汽车，所受地面的阻力保持不变，则（ ）
A．汽车加速行驶，牵引力不变，速度增大
B．汽车可以做匀加速直线运动
C．汽车加速行驶，加速度逐渐减小，速度逐渐增大
D．汽车达到最大速度时，所受合力为零
15．如图所示，站在水平地面上的工人师傅握紧绳子一端，绳子另一端跨过定滑轮连接质量为的重物，工人师傅通过水平向右运动以控制重物在空中以速度匀速下落某时刻他手中的轻绳与水平方向的夹角为，不计绳子和滑轮间的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．工人师傅做匀速运动
B．工人师傅受到的绳子拉力大小大于重物的重力
C．工人师傅此时的速度大小为
D．绳子拉力对工人师傅做功的功率为
16．某同学用额定功率1200W、最大拉力300N的提升装置，把静置于地面上质量为20kg的重物竖直向上提起，该装置先用最大拉力使重物匀加速运动，功率达到额定值后保持不变，经一段时间后匀速上升，不计空气阻力，重力加速度g取，则下列说法正确的是（ ）
A．重物上升过程中的最大加速度为 B．重物匀加速上升的时间为0.8s
C．重物上升过程中的最大速度为6m/s D．重物速度为5m/s时，加速度为
17．图甲为某型号的大型起重机，该起重机将质量为m的重物由静止开始沿竖直方向吊起，重物运动的v t图像如图乙所示。已知t = 5 s时起重机达到额定功率，重物质量为m = 5000 kg，不计空气阻力，重力加速度为g = 10 m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．重物上升的总高度为40 m
B．起重机的额定功率为1.04 × 105 W
C．t = 18 s时起重机的瞬时功率为9.6 × 104 W
D．0 ~ 20 s内起重机对重物做功为1.5 × 106 J
18．一辆F1赛车含赛车手的总质量约为600kg，在一次F1比赛中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和速度的倒数的关系如图所示，则赛车在加速的过程中（ ）
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240kW
D．所受阻力大小为2400N
19．一辆质量为m的机车在水平面上由静止开始启动，启动过程中牵引力F随时间t的变化如图所示。已知机车所受阻力恒为，时刻机车的速度为，此时机车达到额定功率并保持不变，时刻机车的速度为，则下列说法正确的是（ ）
A．时段机车匀加速运动的加速度大小为
B．时段机车的平均速度大于
C．时刻机车的速度大小
D．时刻机车的速度大小为
三、计算题
20．质量为的电动车由静止开始沿平直公路行驶，先做匀加速直线运动；然后变加速；达到的最大速度为，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力与对应的速度，并描绘出如下图像（图中均为直线），若电动车行驶过程中所受的阻力恒定，求：
(1)汽车的额定功率P；
(2)匀加速直线运动的时间t。
21．动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具，因其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐。几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组，就是动车组。假设有一动车组由六节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为。其中第一节车厢和第四节车厢带动力，每节车厢的额定功率是，动车组在行驶过程中阻力大小恒为动车组重力的。
(1)求该动车组的最大行驶速度；
(2)若动车组以的加速度匀加速启动，求时，第四节和第五节车厢之间拉力的大小。
答案
一、单项选择题
1．C 2．B 3．B 4．B 5．C 6．C 7．C 8．C 9．C 10．B 11．D
12．B 13．B
二、多项选择题
14．CD 15．CD 16．ABC 17．BD 18．CD 19．BCD
三、计算题
20．(1)1.2×104W (2)3s
21．(1)62.5m/s (2)
一、单项选择题
1．关于功率的概念，下面的说法中正确的是（ ）
A．力对物体做功越多，这个力的功率就越大
B．由知，物体运动得越快，功率越大
C．功率是反应做功快慢的物理量，数值上等于单位时间内做的功
D．只要F不为零，v也不为零，这个力的功率P就一定不为零
2．纯电动汽车绿色环保，许多人驾驶纯电动汽车出行。一辆纯电动汽车功率为30kW，当它匀速行驶时速度大小为20m/s时，则阻力的大小为（ ）
A．600N B．1500N C．1.5N D．
3．北京冬奥会，在首钢大跳台进行的跳台滑雪项目极具视觉冲击，深受观众喜爱。如图所示，一位跳台滑雪运动员从平台末端a点以某一初速度水平滑出，在空中运动一段时间后落在斜坡b点，假设运动员及其装备可视为质点，不计空气阻力，关于运动员在空中的运动，下列说法正确的是（ ）
A．在相等的时间间隔内，重力做功总是相同的
B．在相等的时间间隔内，速度的改变量总是相同的
C．下落过程中，重力的瞬时功率总是相同的
D．若增大初速度，则运动员落在斜坡上时速度方向与水平方向的夹角增大
4．一个质量为的物体静止在光滑的水平面上，给物体施加方向不变的水平拉力，从拉力作用在物体上开始，拉力随物体位移的变化图像如图所示。在物体运动的内，下列说法正确的是（ ）
A．前内拉力做的功为 B．物体在处速度为
C．物体在位置时拉力的瞬时功率为
D．物体在前内做匀加速直线运动，后内做匀速直线运动
5．如图所示，篮球从同一高度先后抛出后均直接落入篮筐，运动轨迹如图所示，则篮球先后两次（ ）
A．入篮前运动的时间相同
B．入篮前时的速度相同
C．入篮前运动的速度变化率相同
D．入篮前时重力做功的功率相同
6．我国高铁技术处于世界先进水平，诸多国家首脑人物纷纷带领调查团赶赴中国，参观、调研中国的高铁技术，并就取得的效果赞不绝口。设高铁运行时受到的阻力与速度大小成正比，若高铁以速度v匀速行驶，发动机的功率为P。则当高铁速度为时，其匀速行驶时发动机的功率为（ ）
A． B． C． D．
7．电梯结构可简化为如图甲所示模型，钢绳挂在电动机绳轮上，一端悬挂轿厢，另一端悬挂配重装置。一质量为70kg电梯检修工作人员站在轿厢里对电梯进行检测，检测过程中轿厢向上运动，从某时刻开始，轿厢底对工作人员支持力大小随时间变化的关系如图乙所示。不计空气阻力和钢绳质量，重力加速度g取。下列说法正确的是（ ）
A．0～4s，轿厢匀速运动 B．20～24s，轿厢静止
C．在整个过程中，4s末钢绳对轿厢做功的功率最大
D．在整个过程中，28s末钢绳对轿厢做功的功率最大
8．如图甲，抛秧种水稻与插秧种水稻不同，它是直接将秧苗抛种在田里，比插秧更轻便省时。如图乙，在同一竖直面内，两位村民分别以初速度va和vb，分别将两棵质量相同视为质点的秧苗a、b分别从高度为h1和h2（h1>h2）的两点沿水平方向同时抛出，均落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，则（ ）
A．a、b两秧苗抛出的初速度va>vb
B．a、b两秧苗的落地时间之比为va：vb
C．a、b两秧苗抛出时的竖直高度之比为vb2：va2
D．落地时a的重力瞬时功率小于b的重力瞬时功率
9．平地面上两个相同的物块A、B分别在外力的作用下以相同的速度向右匀速运动，物块A、B所受的外力分别为水平恒力和斜向上的恒力，如图所示。用、分别表示地面对物块A、B的摩擦力，、分别表示、的功率。下列说法正确的是（ ）
A．与大小不可能相等 B．可能有 C．一定大于 D．可能等于
10．如图所示，空间有一底面处于水平地面上的正方体框架ABCD－A1B1C1D1，边长为L，从顶点A以不同速率沿不同方向水平抛出同一小球（可视为质点，不计空气阻力）。关于小球的运动，下列说法正确的是（ ）
A．落点在A1B1C1D1内的小球，初速度的最大值为
B．运动轨迹与AC1相交的小球，在交点处的速度方向都相同
C．落点在A1B1C1D1内的小球，落地时重力的瞬时功率可能不同
D．小球击中CC1的各次运动中，击中CC1中点的末速度最小
11．某实验兴趣小组根据自制的电动模型车模拟电动汽车启动状态，并且通过传感器，绘制了模型车从开始运动到刚获得最大速度过程中速度的倒数和牵引力之间的关系图像，如图所示。已知模型车的质量，行驶过程中受到的阻力恒定，整个过程时间持续，获得最大速度为，则下列说法正确的是（ ）
A．模型车受到的阻力大小为
B．模型车匀加速运动的时间为
C．模型车牵引力的最大功率为
D．模型车整个启动过程中的总位移为
12．我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大的新能源汽车产销国。质量为m的某新能源汽车在水平路面上以恒定加速度启动，其v-t图像如图所示，其中OA段和BC段为直线。已知汽车动力系统的额定功率为P，t1、t2时刻的速度分别为v1、v2，则下列说法正确的是（ ）
A．汽车所受的阻力
B．汽车速度为时的加速度大小为
C．汽车速度为时的功率为
D．汽车匀加速运动过程阻力做的功
13．如图所示，物体置于水平传送带上，物体两边安装了固定光滑的水平杆AB限制物体只能在其间运动。已知物体质量为，物体与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为，物体在水平拉力的作用下以恒定速度匀速运动。传送带向右运动，其速度大小可改变，则（ ）
A．物体对水平杆B有压力
B．传送带速度越大，所需拉力越小
C．物体受摩擦力大小，方向与反向
D．当传送带速度为时，拉力的功率
二、多项选择题
14．按额定功率行驶的汽车，所受地面的阻力保持不变，则（ ）
A．汽车加速行驶，牵引力不变，速度增大
B．汽车可以做匀加速直线运动
C．汽车加速行驶，加速度逐渐减小，速度逐渐增大
D．汽车达到最大速度时，所受合力为零
15．如图所示，站在水平地面上的工人师傅握紧绳子一端，绳子另一端跨过定滑轮连接质量为的重物，工人师傅通过水平向右运动以控制重物在空中以速度匀速下落某时刻他手中的轻绳与水平方向的夹角为，不计绳子和滑轮间的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．工人师傅做匀速运动
B．工人师傅受到的绳子拉力大小大于重物的重力
C．工人师傅此时的速度大小为
D．绳子拉力对工人师傅做功的功率为
16．某同学用额定功率1200W、最大拉力300N的提升装置，把静置于地面上质量为20kg的重物竖直向上提起，该装置先用最大拉力使重物匀加速运动，功率达到额定值后保持不变，经一段时间后匀速上升，不计空气阻力，重力加速度g取，则下列说法正确的是（ ）
A．重物上升过程中的最大加速度为 B．重物匀加速上升的时间为0.8s
C．重物上升过程中的最大速度为6m/s D．重物速度为5m/s时，加速度为
17．图甲为某型号的大型起重机，该起重机将质量为m的重物由静止开始沿竖直方向吊起，重物运动的v t图像如图乙所示。已知t = 5 s时起重机达到额定功率，重物质量为m = 5000 kg，不计空气阻力，重力加速度为g = 10 m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．重物上升的总高度为40 m
B．起重机的额定功率为1.04 × 105 W
C．t = 18 s时起重机的瞬时功率为9.6 × 104 W
D．0 ~ 20 s内起重机对重物做功为1.5 × 106 J
18．一辆F1赛车含赛车手的总质量约为600kg，在一次F1比赛中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和速度的倒数的关系如图所示，则赛车在加速的过程中（ ）
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240kW
D．所受阻力大小为2400N
19．一辆质量为m的机车在水平面上由静止开始启动，启动过程中牵引力F随时间t的变化如图所示。已知机车所受阻力恒为，时刻机车的速度为，此时机车达到额定功率并保持不变，时刻机车的速度为，则下列说法正确的是（ ）
A．时段机车匀加速运动的加速度大小为
B．时段机车的平均速度大于
C．时刻机车的速度大小
D．时刻机车的速度大小为
三、计算题
20．质量为的电动车由静止开始沿平直公路行驶，先做匀加速直线运动；然后变加速；达到的最大速度为，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力与对应的速度，并描绘出如下图像（图中均为直线），若电动车行驶过程中所受的阻力恒定，求：
(1)汽车的额定功率P；
(2)匀加速直线运动的时间t。
21．动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具，因其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐。几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组，就是动车组。假设有一动车组由六节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为。其中第一节车厢和第四节车厢带动力，每节车厢的额定功率是，动车组在行驶过程中阻力大小恒为动车组重力的。
(1)求该动车组的最大行驶速度；
(2)若动车组以的加速度匀加速启动，求时，第四节和第五节车厢之间拉力的大小。
答案
一、单项选择题
1．C 2．B 3．B 4．B 5．C 6．C 7．C 8．C 9．C 10．B 11．D
12．B 13．B
二、多项选择题
14．CD 15．CD 16．ABC 17．BD 18．CD 19．BCD
三、计算题
20．(1)1.2×104W (2)3s
21．(1)62.5m/s (2)
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