高中物理鲁科版必修二机械能章末测试题

高中物理鲁科版必修二机械能章末测试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．足球运动员一脚把足球踢出，足球沿水平地面运动，速度逐渐减小.足球在水平地面上运动过程中(　　)
A．运动员对足球做了功 B．足球克服地面支持力做了功
C．重力对足球做了功 D．足球克服阻力做了功
2．质量为m的汽车在平直公路上行驶，阻力f保持不变。当汽车的速度为v、加速度为a时，发动机的实际功率为（ ）
A．fv
B．（ma+f）v
C．mav
D．（ma－f）v
3．质量为m的汽车在发动机恒定牵引力的作用下，沿水平方向运动，在t0时刻关闭发动机，其运动的v－t图象如图所示。若汽车行驶过程中所受阻力是汽车重量的k倍，则：
A．汽车牵引力F与所受阻力大小之比为2∶1 B．汽车在t0时刻的动能为2mk2g2t02
C．汽车在2t0时刻阻力的瞬时功率为2mk2g2t0 D．整个过程中汽车牵引力做功为mk2g2t02
4．用水平恒力F作用于质量为M的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离s，恒力做功为W1，再用该恒力作用于质量为m的物体上，使之在粗糙的水平面上移动同样距离s，恒力做功为W2，设mA．W1>W2
B．W1=W2
C．W1D．W1与W2 大小无法确定
5．设飞机飞行中所受阻力与速率的平方成正比，如果飞机以速度v匀速飞行，其发动机功率为P，则当发动机功率为8P时，飞机飞行的速度为（?? ）
A．2v??????????????????????????????????????? B．2v???????????????????????????????????????
C．4v??????????????????????????????????????? D．8v
6．2017年5月,被友称为共享时代高大上的产物——共享汽车入驻金华,共享汽车全部是节能环保的电动汽车。下表为该型号汽车的部分技术参数,则下列说法正确的是（ ）
A．电动机工作时把电能全部转化为机械能
B．该汽车最大续航里程约为350km
C．当用220V电源对电池充电时,假设充电电流恒定,则充电电流约为10A
D．该汽车在额定状态下以最高时速行驶,受到的阻力为420N
7．如图所示，一物块在水平推力F作用下沿水平地面向右运动，物块与地面间的摩擦力大小为．位移大小为x，在此过程中推力F做功为（ ）
A． B． C． D．
8．一物体在互相垂直的两个恒力F1、F2作用下由静止开始运动一段位移，F1对物体做功3J，F2对物体做功4J，则物体动能的增量为（ ）
A．5J B．6J C．7J D．8J
9．如图为测定运动员体能的装置，轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮（不计滑轮的质量与摩擦），下悬重为G的物体，设人的重心相对地面不动，人用力向后蹬传送带，使水平传送带以速率为v逆时针转动，则（ ）
A．人对重物做功功率为Gv
B．人对传送带的摩擦力大小等于G，方向水平向右
C．在时间t内人对传送带做功消耗的能量为Gvt
D．若增大传送带的速度，人对传送带做功的功率不变
10．某同学用水平恒力F作用于质量为m的物体，使该物体在光滑的水平面上沿力的方向移动位移x，力F做功为W1；如果该同学还是用恒力F作用于同一个物体，而使它在粗糙水平面上移动同样的距离x，此时力F做功为W2，则两次恒力F所做的功和力F的平均功率的关系为（ ）
A．W1＞W2，P1＜P2 B．W1=W2，P1=P2
C．W1=W2，P1＞P2 D．W1＞W2，P1＞P2
11．从空中以40????m/s的初速度平抛一重为10???N的物体。物体在空中运动3????s落地，不计空气阻力，取g=10???m/s2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为（ ）
A．300??W B．400??W C．500??W D．700??W
12．某品牌电动汽车电池储能为60KWh,充电电压为400V，充电电流为35A,充电效率为95%，以108km/h的速度匀速行驶时，机械能转化效率为90%，可匀速行驶388.8km，则（ ）
A．充电时间约4.5h
B．匀速行驶时汽车输出的功率越10KW
C．匀速行驶时每秒消耗的电能为1.5×104J
D．匀速行驶所受的阻力300N
13．中国高铁运营里程占世界高铁运营总里程60%以上，位居全球第一。相关资料表明：我国最大时速350km/h的高铁运行时平均每小时耗电9600kW·h。已知宁波-北京南的G58次高铁，从宁波出发到北京全程用时6小时59分，其中靠站停车11次，共计停车41分钟。则这列高铁全程所消耗的电能最接近的值
A．2×109J B．2×1010J
C．2×1011J D．2×1012J
14．把一物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度为h，若物体的质量为m，所受空气阻力为f，则在从物体被抛出到落回地面的全过程中，下列说法正确的是 ( )
A．重力做的功为mgh B．空气阻力做的功为-2fh
C．空气阻力做功为零 D．重力做功为2mgh
15．将一质量为0.5kg的小球以初速度为3m/s从倾角为30°的斜坡顶端向外水平抛出，并落在斜坡上，那么当它击中斜坡时重力做功的功率是（ ）
A．53w B．203w C．153w D．103w
二、多选题
16．一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5 s内做匀加速直线运动,5 s末达到额定功率,之后保持额定功率运动.再经过20s速度达到最大，其v—t图象如图所示.已知汽车的质量为m=3×103?kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍, g=10m/s2，则汽车在25s内有( ??? )
A．汽车在前5 s内的牵引力为6×103?N
B．汽车的额定功率为90 kW
C．汽车的最大速度为30m/s
D．汽车在后20s内位移为200m
17．如图所示，小球a、b的质量分别是2m和m,从倾角为的光滑固定斜面的顶端无初速下滑，b从斜面等高处以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，比较a、b从开始运动到落地的过程中?
A．a、b两球下落过程中重力做的功不同
B．a、b两球同时到达地面
C．a、b落地时的速度相同
D．落地前瞬间a、b两球重力做功的瞬时功率相等
18．下列有关力做功的说法正确的是
A．作用力做正功,则反作用力一定做负功 B．静摩擦力与滑动摩擦力都可以做正功
C．一对静摩擦力对系统做功一定为零 D．一对滑动摩擦力对系统做功一定不为零
19．关于功和功率的说法正确的是（ 　）
A．做功多的机器，它的功率一定大
B．做功快的机器，它的功率一定大
C．做功多并且用的时间长的机器，它的功率一定大
D．做功相同，所用时间短的机器功率一定大
20．某兴趣小组检测某种新型节能环保小型轿车的性能，已知该车的总质量为1000kg。小型轿车在平直路面上由静止开始做匀加速直线运动，传惑器设备记录其运动的v-t图象如图所示。从t=5s开始小型轿车的功率达到最大功率且保持最大功率不变，整个运动过程中小型轿车所受的阻力恒为2000N,重力加速度g=10m/s2。下列判断正确的是
A．小型桥车的最大功率为20kW
B．小型轿车的最大速率为20m/s
C．0~20s时间内,小型轿车的位移为250m
D．小型轿车的速率为15m/s时，加速度大小为43m/s2
21．静止的列车在平直轨道上以恒定的功率启动,在开始的一小段时间内,设所受的阻力不变，列车的运动状态（　　）
A．做匀加速直线运动。 B．列车的速度逐渐增大。
C．列车的加速度逐渐减小。 D．列车的速度和加速度不断增加。
22．一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的功率达到最大值P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升为止，忽略空气阻力，则整个过程中，下列说法正确的是(??)
A．重物的最大速度v2=pmg
B．重物匀加速运动的加速度为pmv1
C．钢绳的对重物做的功为12mv22
D．钢绳的最大拉力为pv1
23．如图所示，甲、乙、丙三个光滑斜面，它们的高度相同、倾角θ1＜θ2＜θ3，现让同一物块先后沿三个斜面由静止从顶端下滑到底端，物块沿斜面下滑的过程中重力做功为W、重力做功的平均功率为P，则（　　）
A．W甲＜W乙＜W丙 B．W甲=W乙=W丙
C．P甲＜P乙＜P丙 D．P甲=P乙=P丙
24．如图所示，升降机在电动机的拉力作用下，从静止开始沿竖直方向向上运动，升降机先做匀加速运动，5s末到达额定功率，之后保持额定功率运动。其运动情况如v-t图象所示，已知电动机的牵引力的额定功率为36kW，重力加速度g取10m/s2，下列说法中正确的（ ）
A．升降机的总质量为300kg
B．v-t图象中第5秒末的速度为8m/s
C．升降机在0～7s内上升的高度46.8m
D．升降机在0～7s内上升的高度76.8m
25．质量为m的汽车在平直的公路上行驶，阻力f保持不变，当它以速度v、加速度a加速前进时，发动机的实际功率刚好等于额定功率，从此时开始，发动机始终在额定功率下工作.下列说法正确的是（? ? ）
A．发动机提供的动力保持不变 B．汽车的加速度将减小
C．汽车的最大行驶速度为mavf D．汽车的额定功率为(f+ma)v
三、实验题
26．某物理实验小组利用图所示的实验装置“研究匀变速直线运动”。物块放在桌面上，细绳的一端与物块相连，另一端跨过滑轮挂上钩码。打点计时器固定在桌面左端，所用交流电源频率为50Hz．纸带穿过打点计时器连接在物块上。启动打点计时器，释放物块，物块在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图所示（图中相邻两点间有4个点未画出）。
根据实验数据分析，该物理实验小组同学认为物块的运动为匀加速运动。回答下列问题：
(1)在打点计时器打出B点时，物块的速度大小为_____m/s。（保留两位有效数字）
(2)物块的加速度大小为_____m/s2．（保留两位有效数字）
(3)实验测得物块的质量为200g，则物块所受的合力为_____N且比所挂钩码的总重力_____。（填“大”或“小”或“相等”）（计算结果保留两位小数）
(4)在打出D点时，物块所受合力的功率为_____W．（保留两位小数）
四、解答题
27．汽车发动机的最大功率为P=60kW，汽车的质量为m=2.0×103kg汽车在足够长的水平路面从静止以a1=1.0m/s2的加速度先做匀加速直线运动，当小车牵引力的功率达到最大时，保持最大功率不变变加速运动了t2=20s后小车的速度达到最大vm ，已知汽车在行驶中所受路面阻力恒定为重力的0.1倍，重力加速度取g=10m/s2 求：
（1）汽车在水平路面能达到的最大速度大小vm；
（2）汽车在水平路面做匀加速运动能维持的时间t1；
（3）汽车的瞬时速度为v2=25m/s时，汽车的加速度a2大小；
（4）小车在加速运动过程中的总位移s的大小．
28．质量为m的汽车在平直公路上行驶，阻力f保持不变。当速度达到v0时，发动机的实际功率正好等于额定功率P，从此时开始计时，发动机始终在额定功率下工作，最终速度达到Vm。（Vm未知）
（1）粗略画出速度v随时间t变化的图像；
（2）若公路足够长，求汽车能达到的最大速度vm；
（3）若速度从v0增大到vm位移为x，求这段位移所用的时间t.
29．如图,用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一搜失去动力的小船沿直线拖向岸边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为P=2kW,小船的质量为m=1.0×103kg,小船受到的阻力大小恒为重力的0.1倍，经过A点时的绳子的速度大小为v=1.6m/s，绳子与水平面的夹角是37°，小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1=2s，A、B两点间距离为d=2m,缆绳质量忽略不计。(sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10 m／s2) 求：
（1）小船在A点的速度；
（2）小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功Wf；；
（3）若小船经过B点时绳子与水平面的夹角为45°，小船的速度大小4m/s，求小船的加速度大小。
30．汽车发动机的额定功率为40kW，质量为2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍，（g=10m/s2）
①汽车在路面上能达到的最大速度？
②若以恒定功率启动，当汽车速度为10m/s时的加速度是多少？
参考答案
1．D
【解析】
【详解】
A、球离开运动员以后不再受运动员的作用力，故运动员对球不再做功，A错误；
B、支持力是竖直向上的，球在地面上的位移是水平方向，即力与位移垂直，支持力不做功，故B错误；
C、重力时竖直向下的，球在地面上的位移是水平方向，即力与位移垂直，支持力不做功，故C错误；
D、球受的阻力方向与运动方向相反，故阻力做负功，球克服阻力做了功，D正确；
故选D。
【点睛】
力对物体做功的依据是：有力作用在物体上并且物体在力的方向上移动了距离。
2．B
【解析】根据牛顿第二定律得,F?f=ma
则发动机的实际功率P=Fv=(f+ma)v ，故B正确；
故选B
3．B
【解析】A项：图线与时间轴围成的面积表示位移，知加速阶段和减速阶段经历的位移之比x1：x2=1：2，根据动能定理得，Fx1-f（x1+x2）=0，则牵引力做功和整个过程克服阻力做功相等，则
Ff=x1+x2x1=3，故A错误；
B项：汽车行驶过程中所受阻力是汽车重量的k倍，则f=kmg，所以F=3f=3kmg，0-t0时间内，根据动能定理得：(F?f)v2t0=12mv02
解得：v=2kgt0
汽车在t0时刻的动能Ek=12mv2=2mk2g2t02，故B正确；
C项：汽车在2t0时刻阻力的瞬时功率为Pf=f·v2=kmg×kg=mk2g2t0，故C错误；
D项：整个过程中汽车牵引力做功W=Fx1=3kmg×v2t0=3mk2g2t02，故D错误。
点晴：根据速度时间图线求出加速阶段和减速阶段的位移之比，根据对全程运用动能定理，求出牵引力与阻力做功之比，从而得出牵引力与阻力之比．根据功的定义计算牵引力做功，根据P=fv求解汽车在2t0时刻阻力的瞬时功率。
4．B
【解析】
【详解】
由于物体受到的都是恒力的作用，根据恒力做功的公式W=FS可知，在两次拉物体运动的过程中，拉力的大小相同，物体运动的位移也相等，所以两次拉力做的功相同，所以B正确。故选B。
5．B
【解析】
【详解】
飞机匀速飞行时应有：F=F阻=kv2，所以P=Fv=kv3，因此功率为8P时，可得v'=2v。故B正确，ACD错误。故选B。
6．C
【解析】A、由于电路电阻以及阻力的存在，所以电动机工作时不可能把电能全部转化为机械能，故A错；
B、电池容量为22kWh，而耗电量为12kWh/100km ，所以该汽车最大续航里程约为2212×100≈183km ，故B错；
C、电池容量为22kWh，充电时间为10h，当用220V电源对电池充电时，此时电流为I=22×103220×10=10A ，故C对；
D、该汽车在额定状态下以最高时速行驶,受到的阻力为f=Pv=42×1031003.6=1512N ,故D错
故选C
7．A
【解析】力F做功为，选A.
8．C
【解析】当有多个力对物体做功的时候，总功的大小就等于用各个力对物体做功的和；由于力F1对物体做功3J，力F2对物体做功4J，所以F1与F2的合力对物体做的总功就为3J+4J=7J，故选项C正确，选项ABD错误。
点睛：功是标量，几个力对物体做的总功，就等于各个力单独对物体做功的代数和。
9．C
【解析】
【分析】
通过在力的方向上有无位移判断力是否做功；人的重心不动知人处于平衡状态，摩擦力与拉力平衡；根据恒力做功公式可以求得在时间t内人对传送带做功消耗的能量，功率P=Fv求解人对传送带做功的功率．
【详解】
重物没有位移，所以人对重物没有做功，功率为0，A错误；根据人的重心不动知人处于平衡状态，人所受的摩擦力与拉力平衡，传送带对人的摩擦力方向向右，拉力等于物体的重力G，所以人对传送带的摩擦力大小也等于G，方向水平向左，B错误；在时间t内人对传送带做功消耗的能量等于人对传送带做的功，人的重心不动，绳对人的拉力和传送带对人的摩擦力平衡，而拉力又等于G．根据W=Pt=Fvt，所以人对传送带做功的功为Gvt，C正确；根据恒力做功功率P=Fv得：若增大传送带的速度，人对传送带做功的功率增大，D错误．
10．C
【解析】由W=Fx，可知两次F做功W1=W2 ；在光滑水平面上由于a1>a2，由x=12at2，可知t1<t2。由平均功率P=Wt可知，P1>P2 。综上分析，C正确。
11．A
【解析】物体做的是平抛运动，在竖直方向上是自由落体运动，
所以在物体落地的瞬间速度的大小为vy=gt=10×3=30m/s，
物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为P=Fv=mgvy=10×30W=300W.故A正确，BCD错误。
故选：A.
12．A
【解析】根据，代入数据充电时间为： ，故A正确；匀速行驶的时间为： ，匀速行驶时的功率为： ，故B错误；匀速行驶时每秒消耗的电能为： ，故C错误；匀速行驶时v=108km/h=30m/s，F=f，由P=Fv=fv可得： ，故D错误。所以A正确，BCD错误。
13．C
【解析】从宁波出发到北京运行时间为总时间减去停车时间即，耗的电能，故C正确。
14．B
【解析】
【详解】
物体被抛出到落回抛出点的全过程中，初末位置相同，高度差为零，所以重力做功为零。故AD错误。在上升的过程中，空气阻力做功为-fh，在下降的过程中，空气阻力做功为-fh，则整个过程中空气阻力做功为-2fh。故B正确，C错误。故选B。
【点睛】
解决本题的关键知道重力做功与路径无关，由初末位置的高度差决定．阻力做功与路径有关.
15．D
【解析】设小球平抛后经过t击中斜坡，则有
水平位移x=v0t?
竖直方向位移为h=12gt2
根据几何关系可知：hx=tanθ
由上三式解得：t=2v0tanθg
所以击中斜坡时竖直方向的速度vy=gt=2tanθv0
PG=mgvy=2mgtanθv0
代入数据得：PG=103W，故D正确。
16．BCD
【解析】汽车受到的阻力为：f=0.1×3×103×10=3×103N；前5s内，由图a=2m/s2，由牛顿第二定律：F-f=ma，求得：F=f+ma=（0.1×3×103×10+3×103×2）N=9×103N? 故A错误。汽车的额定功率为P=Fv=9×103×10W=90 kW，B正确。汽车的最大速度为：vm=Pf＝9×1043×103=30m/s，选项C正确；在后20s内，由动能定理：Pt?fs=12mvm2?12mv52，带入数据解得s=200m，选项D正确；故选BCD。
点睛：本题首先要识别图象的物理意义，从斜率读出加速度。其次，抓住5s这个时刻汽车达到额定功率。抓住达到最大速度的条件，由功率公式求最大速度。
17．AD
【解析】根据重力做功公式 W=mgh，知h相等，质量不等，故A正确。设斜面高度为h，a做匀加速直线运动，加速度a=gsin30°．则有 hsin30°=12ata2，解得ta=8hg．b球做平抛运动，运动时间tb=2hg，可知ta＞tb．故B错误。根据动能定理得，对a，mgh=12mva2-0，对b，mgh=12mvb2-12mv02，可知落地瞬间a、b的速度大小不同，速度不同。故C错误。对于a，重力做功的瞬时功率 P1=2mgvcos60°=mgv=mg2gh．对于b，竖直方向上的分速度vy=2gh，则重力做功的瞬时功率P2=mgvy=mg2gh．知重力做功的瞬时功率相等。故D正确。故选AD。
点睛：注意在比较矢量时，不但要看物理量的大小，还要注意物理量的方向；注意求解瞬时功率的公式P=Fvcosθ.
18．BCD
【解析】作用力和反作用力是作用在两个物体上的力，作用力做正功时，反作用力也可能做正功，如光滑地面上两个同名磁极靠近的物体，在磁力作用下会相互远离，力均做正功，A错误；人走路时，受到的是静摩擦力，静摩擦力做正功，轻放在水平传送带上的物体，在滑动摩擦力作用力做加速运动，滑动摩擦力做正功，B正确；作用力与反作用力作用在不同的物体上，等大、反向、共线；发生静摩擦的两个物体相对静止，相对与参考系的位移一定相同，故一对静摩擦力做的功一定等大、一正一负；故一对静摩擦力对系统做功代数和为零，C正确；一对滑动摩擦力，大小相等，但两物体有相对运动，位移不相等，所以总功不为零；用功能关系理解，由于滑动摩擦产生内能，内能从机械能转化而来，所以机械能减少，也就是滑动摩擦力做的总功为负，D正确．
【点睛】本题关键根据功的定义以及牛顿第三定律进行分析求解，要注意相互作用力的作用点的位移必须相对于同一个参考系；难点是一对滑动摩擦力做的功之和为负值，可以从功的物理意义角度去考虑．
19．BD
【解析】根据P=Wt可知，做功多的机器，它的功率不一定大，但是做功快的机器，它的功率一定大，选项A错误，B正确；根据P=Wt可知，做功多并且用的时间长的机器，它的功率不一定大，选项C错误；做功相同，所用时间短的机器功率一定大，选项D正确；故选BD.
20．BC
【解析】匀加速运动时的加速度a=ΔvΔt=105m/s2=2m/s2；由牛顿第二定律：F=f=ma解得F=4000N；则最大功率：P=Fv=4000×10W=40kW，选项A错误；小型轿车的最大速率为vm=Pf=400002000m/s=20m/s，选项B正确；0~5s时间内的位移s1=12×5×10m=25m ；5~20s时间内，根据动能定理：Pt?fs2=12mvm2?12mv52，解得s2=225m，则0~20s时间内,小型轿车的位移为250m，选项C正确；小型轿车的速率为15m/s时，加速度大小为a'=Pv'?fm=4000015?20001000m/s2=23m/s2，选项D错误；故选BC.
点睛：此题关键要搞清轿车的运动特性，先匀加速运动，然后做加速度减小的变加速运动，直到达到最大速度后匀速运动，结合牛顿第二定律和动能定理求解.
21．BC
【解析】P不变，根据P=Fv，v增大，则牵引力减小，根据牛顿第二定律，a=F-fm，加速度减小，所以列车做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，做匀速直线运动。故BC正确，AD错误。
故选：BC.
点睛：列车以恒定功率起动，P不变，根据P=Fv判断牵引力的变化，再根据牛顿第二定律判断出加速度的变化，从而确定列车的运动状态．
22．AD
【解析】重物以最大速度为v2匀速上升时，F=mg，所以v2=PF=Pmg，A正确；匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由P=Fv得Fm=Pv1，重物做匀加速运动的加速度a=Fm?mgm=P?mgv1mv1，B错误D正确；重物的初速度为零，末速度为v2，根据动能定理可得WF?WG=12mv22，解得WF=12mv22+WG>12mv22，C错误．
【点睛】根据功率与速度的关系求出牵引力的大小，抓住牵引力和重力相等时，做匀速运动，根据P=Fv求出重力的大小，结合牛顿第二定律求出匀加速运动的加速度，根据动能定理求解拉力对重物做的功．
23．BC
【解析】A、B、三个物体下降的高度相同，根据W=mgh知，重力做功相同，故A错误，B正确。C、D、根据牛顿第二定律得，物体下滑的加速度a=gsinθ，根据hsinθ=12at2,得：t=2hgsin2θ=1sinθ2hg,因为θ1＜θ1＜θ3，则t1＞t2＞t3，根据知，P甲＜P乙＜P丙，故C正确，D错误。故选BC。
【点睛】本题考查了功和功率的基本运用，知道重力做功与路径无关，与首末位置的高度差有关，知道平均功率和瞬时功率的区别，掌握这两种功率的求法．
24．AC
【解析】
【详解】
最终升降机做匀速运动，牵引力F=mg，根据P=fvm=mgvm得，m=Pgvm＝3600010×12kg=300kg，选项A正确。当t=5s时，速度v=at=5a，牵引力F=Pv＝360005a＝7200a，根据牛顿第二定律得，F-mg=ma，即F=3000+300a，联立解得a=2m/s2．则v5=at5=10m/s，选项B错误；则0-5s内的位移x1＝12at12＝12×2×25m＝25m，对5-7s内运用动能定理得，Pt2?mgh＝12mvm2?12mv2，代入数据解得h=21.8m。则x=x1+h=25+21.8m=46.8m，则C正确，D错误；故选AC。
【点睛】
本题考查了机车恒定加速度启动问题，关键理清整个过程中的运动规律，知道对于变加速直线运动，无法通过动力学知识求解位移，只能根据动能定理进行求解。
25．BD
【解析】
【详解】
发动机始终在额定功率下工作，即发动机的功率保持不变，而汽车加速运动，速度增大，则由P=Fv可知：功率不变，速度增大时，牵引力减小，故A错误；水平方向上汽车在发动机牵引力F和阻力f的共同作用下，加速运动，a=F?fm,当牵引力F减小时，加速度减小，故B正确；当它以速度v、加速度a加速前进时，由牛顿第二定律：F-f=ma，可计算出牵引力F=f+ma，则此时汽车的功率P=（f+ma）v，即额定功率为（f+ma）v，故D正确；当汽车行驶速度达到最大时，牵引力F=f，则此时的速度：v=P额f=(f+ma)vf，故C错误；故选BD。
【点睛】
本题是牛顿第二定律与功率类问题的综合，关键是知道汽车的运动特点，做加速度减小的变加速运动，加速度为零时速度最大；解题的核心公式为：F-f=ma，P=Fv。
26．0.56； 2.0； 0.40； 小； 0.38；
【解析】
【分析】
(1)根据相邻两点间有4个点未画出，可确定相邻计数点时间间隔；做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，求出瞬时速度；
(2)据“逐差法”求物块的加速度；
(3)对物块和钩码受力分析，根据牛顿第二定律，求解物块所受的合力、物块所受的合力与所挂钩码的总重力的关系；
(4)先求解D点的瞬时速度，再依据P=Fv，求解打出D点时物块所受合力的功率。
【详解】
(1)图中相邻两点间有4个点未画出，因此相邻计数点的时间间隔T=0.1s
打B点时物块速度vB=xAC2T=(4.61+6.59)×10?20.2ms=0.56ms
(2)物块的加速度a=xCE?xAC(2T)2=(8.61+10.61?4.61?6.59)×10?2(0.20)2m/s2≈2.0m/s2
(3)据牛顿第二定律，物块所受的合力F合=ma=0.2×2=0.40N
钩码有加速度向下的加速度，钩码对物块的拉力小于钩码的总重力，物块还受摩擦力，则物块所受的合力小于所挂钩码的总重力
(4) 打D点时物块速度vD=xCE2T=(8.61+10.61)×10?20.2ms=0.961ms
打D点时物块所受合力的功率P=F合vD=0.40×0.961W≈0.38W
27．（1）30m/s （2）15s （3）0.2m/s2 （4）375m
【解析】
【分析】
（1）当汽车的牵引力和阻力相等时，汽车速度达到最大，根据P=fv求出汽车的最大速度；（2）根据牛顿第二定律求出牵引力的大小，结合P=Fv求出匀加速运动的末速度，根据速度时间公式求出汽车匀加速运动的时间；（3）根据P=Fv求得牵引力，根据牛顿第二定律求得加速度；（4）在匀加速阶段，根据运动学公式求得位移，达到额定功率后，整个过程中根据动能定理求得通过的位移；
【详解】
由题意知：f=0.1mg=2000N （1）当牵引力等于阻力时，速度达到最大，为：P=Fv=fvm
最大速度为：vm=6×1042.0×103m/s=30m/s；
（2）匀加速阶段，由牛顿第二定律得：F1?f=ma1 达到最大功率为：P=F1v1
代入数据有：F1=4000N，v1=15m/s，由v1=a1t1得匀加速时间为：t1=15s； （3）当v2=25m/s时，有：P=F2v2，代入数据解得：F2=2400N
由牛顿第二定律得：F2?f=ma2，可以得到加速度为：a2=0.2m/s2（4）匀加速位移为：s1=v122a1=112.5m
变加速过程，由动能定理得：Pt2?fs2=12mvm2?12mv12
代入数据得：s2=262.5m 加速运动过程中的总位移为：s=s1+s2=375m。
【点睛】
本题考查了汽车以恒定加速度启动问题，知道汽车在整个过程中的运动规律，结合牛顿第二定律、运动学公式和功率的公式进行求解。
28．（1）加速度减小，速度增大，直到加速度减小为零，汽车达到最大速度，图像如图：
（2）Pf（3）t=mP2f2?mv022P+fxP
【解析】试题分析：应用功率公式P=Fv与牛顿第二定律判断汽车加速度如何变化，然后作出v-t图象；当汽车匀速运动时速度最大，应用平衡条件可以求出汽车的最大速度；应用动能定理可以求出汽车的位移．
（1）由功率公式：P=Fv可知，汽车的牵引力：F=P0v，
由牛顿第二定律得F?f=ma，解得a=P0mv?fm，
汽车做加速运动，速度v不断增大，汽车达到额定功率P0后，其加速度a逐渐减小，
汽车做加速度逐渐减小的加速运动，v-t图象如图所示：
；
（2）当汽车做匀速直线运动时速度最大，由平衡条件可知，牵引力F=f，
汽车的最大速度vmax=P0f；
（3）对汽车，由动能定理得P0t?fx=12mvm2?12mv02，解得t=mP2f2?mv022P+fxP；
29．（1）2m/s（2）2×103J（3）1-22m/s2
【解析】(1)经过A点时的绳子的速度大小为v=1.6m/s，绳子与水平面的夹角是37?,那么小船沿绳子收缩方向的速度为v,所以,小船在A点的速度vA= vcos370=2m/s；
(2)小船从A点到达B点,受到的阻力恒为f,方向向左,故其克服阻力做的功为：Wf=fd=0.1mgd=2×103J；
(3)若小船经过B点时绳子与水平面的夹角为45?,那么,绳子收缩速度v′=vBcos45°=2m/s,所以,绳子的拉力F= Pv'=1000N；
对小船应用牛顿第二定律可得：Fcos45°?0.1mg=ma,所以,a= 22?1,故小船的加速度大小为1?22；
点睛：根据速度的合成与分解求解；应用功的定义式求解；根据速度的分解求得绳子的收缩速度，进而求得牵引力，然后对小船进行受力分析，应用牛顿第二定律求得加速度．
30．①汽车在路面上能达到的最大速度为10m/s；
②若以恒定功率启动，当汽车速度为10m/s时的加速度是1m/s2．
【解析】
试题分析：当牵引力等于阻力时，汽车的速度最大，根据P=fvm求出汽车的最大速度；根据P=Fv求出汽车的牵引力，结合牛顿第二定律求出汽车的加速度。
汽车有最大速度时，F=f，根据P=Fv，
可得最大速度为：vmax=Pf=400002000×10×0.1m/s=20m/s
②当速度v=10m/s时，则F=Pv=4000010N=4000N
根据牛顿第二定律得：F?f=ma
联立以上并代入数据可得：a=1m/s2
点睛：本题主要考查了机车的启动问题，知道两种启动方式在整个过程中的运动规律，结合牛顿第二定理、动能定理、运动学公式综合求解。