人教版高中物理必修二7.3功率同步训练（含解析）
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理必修二7.3功率同步训练（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 603.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-03-24 12:12:12 | ||
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文档简介
人教版物理必修二7.3功率同步训练
一、单项选择题（下列选项中只有一个选项满足题意）
1．关于某力做功的功率，下列说法正确的是（ ）
A．该力越大，其功率就越大
B．该力在单位时间内做的功越多，其功率就越大
C．功率越大，说明该力做的功越多
D．功率越小，说明该力做功的时间越少
2．一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a和速度的倒数的关系图像如图所示。若已知汽车的质量m，则根据图像所给的信息，不能求出的物理量是（ ）
A．汽车的功率
B．汽车行驶的最大速度
C．汽车所受到的阻力
D．车运动到最大速度所需的时间
3．当前我国“高铁”事业发展迅猛。假设一辆高速列车在机车牵引力和恒定阻力作用下，在水平轨道上由静止开始启动，其图像如图所示，已知在时间内为过原点的倾斜直线，时刻达到额定功率P，此后保持功率P不变，在时刻恰好达到最大速度，以后匀速运动。下述判断正确的是（ ）
A．从0至时间内，列车一直做变加速直线运动
B．在0至时间内，机车的牵引力一直不断减小
C．从0至时间内，列车的动能一直增加
D．时刻的加速度大于t1时刻的加速度
4．小孩站在岸边向湖面依次抛出三石子，三次的轨迹如图所示，最高点在同一水平线上。假设三个石子质量相同，忽略空气阻力的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．三个石子在最高点时速度相等
B．沿轨迹3运动的石子落水时速度最小
C．沿轨迹1运动的石子在空中运动时间最长
D．沿轨迹1运动的石子在落水时重力的功率最大
5．一小孩用质量为的电动玩具车在平直路面上试车，如果电动机提供的水平向前的牵引力随时间变化的图线如图所示，玩具车在时刻开始运动，玩具车受到的阻力恒定不变，则玩具车的加速度、速度、位移和电动机的输出功率随时间变化的大致图线正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
6．新款比亚迪唐加速时间为4.36秒，已知该车电动机输出功率为，汽车和驾驶员总质量为。若比亚迪唐启动加速阶段以最大输出功率运动，则在加速度阶段汽车阻力的平均功率约为（ ）
A．
B．
C．
D．
7．小明同学利用假期时间随爸爸一起自驾车去旅游，同时进行一些科学探究实验。在某段平直的公路上，他让爸爸驾驶汽车由静止开始行驶，将此时刻记为t=0时刻，自己利用加速度传感器绘制出汽车运动过程的a–t图像如图所示。根据所给的信息，可确定(
)
A．汽车在30
s末的速度等于零
B．汽车的最大速度为20
m/s
C．在0~30
s的时间内汽车牵引力的功率
D．10
s末汽车开始反向运动
8．船在河中行驶，设船受到的阻力与速度大小成正比。当船以速度v匀速时，发动机功率为P，当船以2v匀速时，发动机的功率为（ ）
A．0.5P
B．P
C．2P
D．4P
9．如图所示，斜面固定且光滑，分别用力、将同一物体由静止以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端。物体到达斜面顶端时，力、的功率分别为、，则（ ）
A．，
B．，
C．，
D．，
10．把A、B两相同小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度v0分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．两小球落地时速度相同
B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同
C．从开始运动至落地，重力对两小球做的功相同
D．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同
二、多项选择题（下列选项中有多个选项满足题意）
11．如图所示，半径为R的光滑半圆轨道放置于竖直平面内，质量均为m的两小球都从轨道最高点P开始运动，小球a从静止开始沿轨道下滑，小球b以某一初速度水平抛出，一段时间后落到半圆轨道的最低点Q，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．小球b刚落到Q点时的速度大小为
B．小球b刚落到Q点时重力的瞬时功率为
C．从P到Q，小球a所需时间小于小球b所需时间
D．从P到Q，小球a重力做功的最大功率为
12．一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动，在启动过程中，汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示，已知汽车所受阻力恒为重力的，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．该汽车的质量为3×103kg
B．v0=6m/s
C．在前5s内，汽车克服阻力做功为2.5×104J
D．在5～15s内，汽车的位移大小约为67.19m
13．为了尽可能减少动力车的数量来达到最佳运行效果，某人对某次运输采取了下图的排布措施。其中每个动力车的功率均为P，无动力车厢与动力车的质量均相等为m，且整个运输组在水平直轨道上运行的过程中阻力与车重成正比，则下列说法正确的是（ ）
A．当运输组匀速运动时，1车厢对2车厢的拉力与2车厢对3车厢的拉力比为
B．当运输组匀加速运动时，1车厢对2车厢的拉力与4车厢对5车厢的拉力之比为3
C．当运输组做加速运动时，若此时的运动速度为v，1车厢对2车厢的拉力为F，则有关系式
D．若将动力车5的位置调换到2位置，当运输组匀速运动时，记阻力与车重比为k，调换之后现在的2车厢对3车厢的拉力为（k为比例系数）
14．联合国气候变化大会达成《哥本哈根协议》，为减少二氧化碳排放，我国城市公交推出新型节能环保电动车，在检测某款电动车性能的实验中，质量为的电动车由静止开始沿平直公路行驶，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，并描绘出图象（图中、均为直线），假设电动车行驶中所受的阻力恒定，则由图象可得（ ）
A．在全过程中，电动车在点时速度最大
B．电动车运动过程中所受的阻力
C．电动车的额定功率
D．电动车开始运动到刚好达到最大速度所用的时间
三、综合计算题（要求写出必要的计算过程）
15．重量为G的某汽车，最大功率为Pm，在平直公路上以速度v匀速行驶时，汽车发动机的功率为P。
(1)求汽车所受的阻力。
(2)若汽车在倾角为α的坡路以最大功率匀速向上行驶时，所受路面和空气的阻力大小之和与(1)中所求阻力大小相等，求此时汽车的速度。
16．如图所示，某同学的质量为50kg，自行车的质量为15kg，设该同学骑自行车在平直路面上匀速行驶时所受阻力为人车总重的4%，克服阻力做功的功率为260W。取重力加速度g=10m/s2，该自行车匀速行驶的速度大小。
17．一列高速列车总质量m=465t，其额定功率P=5300kW，在水平直轨道上行驶时，轨道对列车的阻力F阻是车重的0.018。列车以额定功率工作，取重力加速度g=10m/s2，求：
(1)当行驶速度v=10m/s时，列车的牵引力和加速度；
(2)列车在水平直轨道上行驶的最大速度。
18．某型号汽车质量为1.6×103kg发动机的额定功率为60kW，在某平直路面上行驶时受到的阻力恒为1800N。重力加速度取g=10m/s2，求：
(1)汽车以额定功率从静止开始启动，速度为72km/h时加速度大小；
(2)发动机在额定功率下汽车行驶的最大速度；
(3)若汽车从静止开始以a=2m/s2的加速度在该路面上匀加速行驶，3s末时发动机输出的实际功率。
参考答案
1．B
【解析】
A．根据可知，力越大，功率不一定大，故A错误；
B．功率等于单位时间内做功的多少，该力在单位时间内做功越多，功率越大，故B正确；
CD．功率是反应做功快慢的物理量，功率大，做功快，功率小，做功慢，功率大小不能说明做功的多少，故CD错误。
故选B。
2．D
【解析】
AC．对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有
其中
以上两式联立解得
再结合图像，可知
，
已知汽车质量，解得
，
故AC错误；
C．当物体的速度最大时，加速度为零，故结合图像可知，速度最大为20，故C错误；
D．汽车的初速度未知，所以加速时间未知，故D正确；
故选D。
3．C
【解析】
A．v?t图象中倾斜的直线表示匀变速直线运动，从图中可知只有0?t1时段为倾斜直线，所以0?t1时段为匀加速直线运动，
t1～t3时间内，加速度逐渐变小的加速运动，故A错误；
B．0?t1时段为匀加速直线运动，牵引力不变；时刻达到额定功率P
，t1～t3时间内，加速度逐渐变小的加速运动，由
知，速度增大，牵引力减小；牵引力并非一直减小，故B错误；
C．从0至时间内列车的速度一直增大，故列车的动能一直增加，故C正确；
D．v?t图像斜率表示加速度，t1～t3时间内，加速度逐渐变小，t2时刻的加速度小于t1时刻的加速度，故D错误。
故选C。
4．B
【解析】
A．从最高点开始，三个石子做平抛运动，由可知，下落时间相同，由可知，轨迹1对应的石子初速度最大，轨迹3对应的石子初速度最小，即三个石子在最高点时速度不同，A错误；
B．由于下落时间相同，故三个石子落水时竖直分速度相同，沿轨迹3运动的石子水平分速度又最小，故落水时合速度最小，B正确；
C．三个石子上升的最大高度相同，故上升时间也相同，即在空中运动的总时间也相同，C错误；
D．石子在落水时重力的功率为
结合B的分析可知，三个石子在落水时重力的功率相同，D错误。
故选B。
5．D
【解析】
A．由图象可知，玩具车所受的牵引力随时间先均匀增大后恒定不变，又由于玩具车受到的阻力恒定不变，玩具车在时刻开始运动，故在时间内加速度为零，时间内加速度从零开始均匀增大，则此时间段内加速度随时间变化的图线是一条倾斜的直线，时间内加速度恒定，则此时间段内加速度随时间变化的图线是一条平行于横轴的直线，故A错误；
B．玩具车在时间内速度为零，时间内加速度逐渐增大，则此时间段内速度随时间变化的图线是一段斜率逐渐增大的曲线，时间内加速度恒定，则此时间段内速度随时间变化的图线是一条倾斜的直线，故B错误；
C．玩具车在时间内位移为零，时间内做变加速直线运动，则此时间段内位移随时间变化的图线是一段斜率逐渐增大的曲线，时间内做匀加速直线运动，则此时间段内位移随时间变化的图线是一段斜率逐渐增大的曲线，故C错误；
D．在时间内玩具车的电动机工作，但没有输出功率，在时间内，牵引力随时间均匀增大，同时速度随时间非均匀增大，根据可知，输出功率随时间的变化是非线性的，图线应为一段斜率逐渐增大的曲线，在时间内牵引力不变，加速度恒定，速度随时间均匀增大，故电动机的输出功率随时间均匀增大，故D正确。
故选D。
6．C
【解析】
在此过程中，由动能定理可得
代入数据可解得，可得汽车阻力的平均功率约为
C正确。
故选C。
7．B
【解析】
B．汽车在前10
s内做初速度为0的匀加速直线运动，10
s~30
s内一直向前做减速运动，所以10
s末的速度最大，根据速度公式
v=at
解得v=20m/s，故B正确；
A．在a-t图像中，图线与坐标轴围成的图形的面积表示速度变化量的大小，由图可知，0~10
s内的速度变化量大于10
s~30
s内的速度变化量，因此在30
s末，汽车的速度大小不等于零，故A错误；
C．根据所给的信息，没法求出在0~30
s的时间内汽车牵引力的功率，故C错误；
D．10
s末，汽车的加速度反向，开始减速，但是速度方向没变，故D错误。
故选B。
8．D
【解析】
设阻力为
则船匀速行驶时的发动机的功率为
所以当速度加倍时，其功率是原来的4倍。
故选D。
9．D
【解析】
对物体受力分析，根据牛顿第二定律
联立可得
所以
物体在两种情况下的加速度相同，根据
可知物体到达顶端的速度相同。两种情况下的功率为
所以有
故ABC错误；D正确；
故选D。
10．C
【解析】
A．根据动能定理知
下落的高度相同，初动能相同，则落地的速度大小相同；
A球落地时，速度方向斜向下，B球落地时，速度方向竖直向下，与地面垂直，所以两球落地时速度方向不同。故A错误；
B．根据
由于落地的速度大小相等，重力与速度方向的夹角不等，则重力的瞬时功率不等，故B错误；
C．下落的高度相同，则重力做功相等，故C正确；
D．平抛运动的时间小于竖直上抛运动的时间，重力做功相等，根据平均功率公式知，重力的平均功率不等，故D错误。
故选C。
11．BD
【解析】
A．由平抛规律可得水平、竖直方向分别满足
联立可解得，落至Q点时竖直分速度为
小球b刚落到Q点时的速度大小为
联立可解得，A错误；
B．小球b刚落到Q点时重力的瞬时功率为
B正确；
C．小球a从P到Q由静止开始做圆周运动，到达Q点时竖直方向下降的高度为R，小球a所需时间一定大于小球b做自由落体运动所需时间，C错误；
D．从P到Q，小球a运动至某位置时下降高度为h，速度为v，据动能定理可得
可得，速度方向沿圆弧切线，据几何关系可知，速度方向与竖直方向夹角的余弦为
则重力做功的瞬时功率为
据数学导数求极值的方法可知，当时，重力的功率最大，最大值为
D正确。
故选BD。
12．CD
【解析】
A．由图象可得，汽车匀加速阶段的加速度
a==1m/s2
汽车匀加速阶段的牵引力
F==3000N
匀加速阶段由牛顿第二定律得
F-mg=ma
解得m=1000kg，A错误；
B．牵引力功率为15kW时，汽车行驶的最大速度
v0===7.5m/s
B错误；
C．前5s内汽车的位移
x=at2=12.5m
克服阻力做功
Wf=mgx=2.5×104J
C正确；
D．5～15s内，由动能定理得
Pt-mgs=-mv2
解得s≈67.19m，D正确。
故选CD。
13．AC
【解析】
A．分析1车与2车有
故A正确；
B．分析
得之比为2：1，故B错误
C．整体分析有
，
得
得
故
P=Fv=
故C正确
D．调换之后现在的2车厢对3车厢的拉力为
故D错误；
故选AC。
14．BC
【解析】
AB．由图像可知当最大速度
此时的牵引力为
此时匀速运动，因此阻力为
此时为点，A错误，B正确；
C．额定功率
C正确；
D．段做变速直线运动，无法求解其运动位移，也就求不出阻力做的功，所以无法求出电动车开始运动到刚好达到最大速度所用的时间，D错误。
故选BC。
15．（1）；（2）
【解析】
（1）当汽车匀速运动，牵引力等于阻力，则
解得
（2）)若汽车在倾角为α的坡路以最大功率匀速向上行驶时，此时汽车的牵引力
根据
解得
16．10m/s
【解析】
自行车所受到的阻力为
根据功率公式得
解得
17．(1)；0.96m/s2；(2)63.3m/s
【解析】
(1)由题意可知F阻=0.018mg，设列车以额定功率工作，当行驶速度v=10m/s时，牵引力为F1；行驶速度达到最大值时，牵引力为F2，由
得
根据牛顿第二定律，有
解得
列车的加速度方向与牵引力方向一致；
(2)当F2=F阻时，列车行驶速度最大，由
得
列车的最大行驶速度方向与牵引力方向一致。
18．(1)；(2)；(3)
【解析】
(1)由
得
由
得
(2)由
得
(3)由
得
由
得
由
得
因
3s末时汽车仍在匀加速运动，故3s末时实际功率为
一、单项选择题（下列选项中只有一个选项满足题意）
1．关于某力做功的功率，下列说法正确的是（ ）
A．该力越大，其功率就越大
B．该力在单位时间内做的功越多，其功率就越大
C．功率越大，说明该力做的功越多
D．功率越小，说明该力做功的时间越少
2．一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a和速度的倒数的关系图像如图所示。若已知汽车的质量m，则根据图像所给的信息，不能求出的物理量是（ ）
A．汽车的功率
B．汽车行驶的最大速度
C．汽车所受到的阻力
D．车运动到最大速度所需的时间
3．当前我国“高铁”事业发展迅猛。假设一辆高速列车在机车牵引力和恒定阻力作用下，在水平轨道上由静止开始启动，其图像如图所示，已知在时间内为过原点的倾斜直线，时刻达到额定功率P，此后保持功率P不变，在时刻恰好达到最大速度，以后匀速运动。下述判断正确的是（ ）
A．从0至时间内，列车一直做变加速直线运动
B．在0至时间内，机车的牵引力一直不断减小
C．从0至时间内，列车的动能一直增加
D．时刻的加速度大于t1时刻的加速度
4．小孩站在岸边向湖面依次抛出三石子，三次的轨迹如图所示，最高点在同一水平线上。假设三个石子质量相同，忽略空气阻力的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．三个石子在最高点时速度相等
B．沿轨迹3运动的石子落水时速度最小
C．沿轨迹1运动的石子在空中运动时间最长
D．沿轨迹1运动的石子在落水时重力的功率最大
5．一小孩用质量为的电动玩具车在平直路面上试车，如果电动机提供的水平向前的牵引力随时间变化的图线如图所示，玩具车在时刻开始运动，玩具车受到的阻力恒定不变，则玩具车的加速度、速度、位移和电动机的输出功率随时间变化的大致图线正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
6．新款比亚迪唐加速时间为4.36秒，已知该车电动机输出功率为，汽车和驾驶员总质量为。若比亚迪唐启动加速阶段以最大输出功率运动，则在加速度阶段汽车阻力的平均功率约为（ ）
A．
B．
C．
D．
7．小明同学利用假期时间随爸爸一起自驾车去旅游，同时进行一些科学探究实验。在某段平直的公路上，他让爸爸驾驶汽车由静止开始行驶，将此时刻记为t=0时刻，自己利用加速度传感器绘制出汽车运动过程的a–t图像如图所示。根据所给的信息，可确定(
)
A．汽车在30
s末的速度等于零
B．汽车的最大速度为20
m/s
C．在0~30
s的时间内汽车牵引力的功率
D．10
s末汽车开始反向运动
8．船在河中行驶，设船受到的阻力与速度大小成正比。当船以速度v匀速时，发动机功率为P，当船以2v匀速时，发动机的功率为（ ）
A．0.5P
B．P
C．2P
D．4P
9．如图所示，斜面固定且光滑，分别用力、将同一物体由静止以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端。物体到达斜面顶端时，力、的功率分别为、，则（ ）
A．，
B．，
C．，
D．，
10．把A、B两相同小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度v0分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．两小球落地时速度相同
B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同
C．从开始运动至落地，重力对两小球做的功相同
D．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同
二、多项选择题（下列选项中有多个选项满足题意）
11．如图所示，半径为R的光滑半圆轨道放置于竖直平面内，质量均为m的两小球都从轨道最高点P开始运动，小球a从静止开始沿轨道下滑，小球b以某一初速度水平抛出，一段时间后落到半圆轨道的最低点Q，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．小球b刚落到Q点时的速度大小为
B．小球b刚落到Q点时重力的瞬时功率为
C．从P到Q，小球a所需时间小于小球b所需时间
D．从P到Q，小球a重力做功的最大功率为
12．一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动，在启动过程中，汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示，已知汽车所受阻力恒为重力的，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．该汽车的质量为3×103kg
B．v0=6m/s
C．在前5s内，汽车克服阻力做功为2.5×104J
D．在5～15s内，汽车的位移大小约为67.19m
13．为了尽可能减少动力车的数量来达到最佳运行效果，某人对某次运输采取了下图的排布措施。其中每个动力车的功率均为P，无动力车厢与动力车的质量均相等为m，且整个运输组在水平直轨道上运行的过程中阻力与车重成正比，则下列说法正确的是（ ）
A．当运输组匀速运动时，1车厢对2车厢的拉力与2车厢对3车厢的拉力比为
B．当运输组匀加速运动时，1车厢对2车厢的拉力与4车厢对5车厢的拉力之比为3
C．当运输组做加速运动时，若此时的运动速度为v，1车厢对2车厢的拉力为F，则有关系式
D．若将动力车5的位置调换到2位置，当运输组匀速运动时，记阻力与车重比为k，调换之后现在的2车厢对3车厢的拉力为（k为比例系数）
14．联合国气候变化大会达成《哥本哈根协议》，为减少二氧化碳排放，我国城市公交推出新型节能环保电动车，在检测某款电动车性能的实验中，质量为的电动车由静止开始沿平直公路行驶，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，并描绘出图象（图中、均为直线），假设电动车行驶中所受的阻力恒定，则由图象可得（ ）
A．在全过程中，电动车在点时速度最大
B．电动车运动过程中所受的阻力
C．电动车的额定功率
D．电动车开始运动到刚好达到最大速度所用的时间
三、综合计算题（要求写出必要的计算过程）
15．重量为G的某汽车，最大功率为Pm，在平直公路上以速度v匀速行驶时，汽车发动机的功率为P。
(1)求汽车所受的阻力。
(2)若汽车在倾角为α的坡路以最大功率匀速向上行驶时，所受路面和空气的阻力大小之和与(1)中所求阻力大小相等，求此时汽车的速度。
16．如图所示，某同学的质量为50kg，自行车的质量为15kg，设该同学骑自行车在平直路面上匀速行驶时所受阻力为人车总重的4%，克服阻力做功的功率为260W。取重力加速度g=10m/s2，该自行车匀速行驶的速度大小。
17．一列高速列车总质量m=465t，其额定功率P=5300kW，在水平直轨道上行驶时，轨道对列车的阻力F阻是车重的0.018。列车以额定功率工作，取重力加速度g=10m/s2，求：
(1)当行驶速度v=10m/s时，列车的牵引力和加速度；
(2)列车在水平直轨道上行驶的最大速度。
18．某型号汽车质量为1.6×103kg发动机的额定功率为60kW，在某平直路面上行驶时受到的阻力恒为1800N。重力加速度取g=10m/s2，求：
(1)汽车以额定功率从静止开始启动，速度为72km/h时加速度大小；
(2)发动机在额定功率下汽车行驶的最大速度；
(3)若汽车从静止开始以a=2m/s2的加速度在该路面上匀加速行驶，3s末时发动机输出的实际功率。
参考答案
1．B
【解析】
A．根据可知，力越大，功率不一定大，故A错误；
B．功率等于单位时间内做功的多少，该力在单位时间内做功越多，功率越大，故B正确；
CD．功率是反应做功快慢的物理量，功率大，做功快，功率小，做功慢，功率大小不能说明做功的多少，故CD错误。
故选B。
2．D
【解析】
AC．对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有
其中
以上两式联立解得
再结合图像，可知
，
已知汽车质量，解得
，
故AC错误；
C．当物体的速度最大时，加速度为零，故结合图像可知，速度最大为20，故C错误；
D．汽车的初速度未知，所以加速时间未知，故D正确；
故选D。
3．C
【解析】
A．v?t图象中倾斜的直线表示匀变速直线运动，从图中可知只有0?t1时段为倾斜直线，所以0?t1时段为匀加速直线运动，
t1～t3时间内，加速度逐渐变小的加速运动，故A错误；
B．0?t1时段为匀加速直线运动，牵引力不变；时刻达到额定功率P
，t1～t3时间内，加速度逐渐变小的加速运动，由
知，速度增大，牵引力减小；牵引力并非一直减小，故B错误；
C．从0至时间内列车的速度一直增大，故列车的动能一直增加，故C正确；
D．v?t图像斜率表示加速度，t1～t3时间内，加速度逐渐变小，t2时刻的加速度小于t1时刻的加速度，故D错误。
故选C。
4．B
【解析】
A．从最高点开始，三个石子做平抛运动，由可知，下落时间相同，由可知，轨迹1对应的石子初速度最大，轨迹3对应的石子初速度最小，即三个石子在最高点时速度不同，A错误；
B．由于下落时间相同，故三个石子落水时竖直分速度相同，沿轨迹3运动的石子水平分速度又最小，故落水时合速度最小，B正确；
C．三个石子上升的最大高度相同，故上升时间也相同，即在空中运动的总时间也相同，C错误；
D．石子在落水时重力的功率为
结合B的分析可知，三个石子在落水时重力的功率相同，D错误。
故选B。
5．D
【解析】
A．由图象可知，玩具车所受的牵引力随时间先均匀增大后恒定不变，又由于玩具车受到的阻力恒定不变，玩具车在时刻开始运动，故在时间内加速度为零，时间内加速度从零开始均匀增大，则此时间段内加速度随时间变化的图线是一条倾斜的直线，时间内加速度恒定，则此时间段内加速度随时间变化的图线是一条平行于横轴的直线，故A错误；
B．玩具车在时间内速度为零，时间内加速度逐渐增大，则此时间段内速度随时间变化的图线是一段斜率逐渐增大的曲线，时间内加速度恒定，则此时间段内速度随时间变化的图线是一条倾斜的直线，故B错误；
C．玩具车在时间内位移为零，时间内做变加速直线运动，则此时间段内位移随时间变化的图线是一段斜率逐渐增大的曲线，时间内做匀加速直线运动，则此时间段内位移随时间变化的图线是一段斜率逐渐增大的曲线，故C错误；
D．在时间内玩具车的电动机工作，但没有输出功率，在时间内，牵引力随时间均匀增大，同时速度随时间非均匀增大，根据可知，输出功率随时间的变化是非线性的，图线应为一段斜率逐渐增大的曲线，在时间内牵引力不变，加速度恒定，速度随时间均匀增大，故电动机的输出功率随时间均匀增大，故D正确。
故选D。
6．C
【解析】
在此过程中，由动能定理可得
代入数据可解得，可得汽车阻力的平均功率约为
C正确。
故选C。
7．B
【解析】
B．汽车在前10
s内做初速度为0的匀加速直线运动，10
s~30
s内一直向前做减速运动，所以10
s末的速度最大，根据速度公式
v=at
解得v=20m/s，故B正确；
A．在a-t图像中，图线与坐标轴围成的图形的面积表示速度变化量的大小，由图可知，0~10
s内的速度变化量大于10
s~30
s内的速度变化量，因此在30
s末，汽车的速度大小不等于零，故A错误；
C．根据所给的信息，没法求出在0~30
s的时间内汽车牵引力的功率，故C错误；
D．10
s末，汽车的加速度反向，开始减速，但是速度方向没变，故D错误。
故选B。
8．D
【解析】
设阻力为
则船匀速行驶时的发动机的功率为
所以当速度加倍时，其功率是原来的4倍。
故选D。
9．D
【解析】
对物体受力分析，根据牛顿第二定律
联立可得
所以
物体在两种情况下的加速度相同，根据
可知物体到达顶端的速度相同。两种情况下的功率为
所以有
故ABC错误；D正确；
故选D。
10．C
【解析】
A．根据动能定理知
下落的高度相同，初动能相同，则落地的速度大小相同；
A球落地时，速度方向斜向下，B球落地时，速度方向竖直向下，与地面垂直，所以两球落地时速度方向不同。故A错误；
B．根据
由于落地的速度大小相等，重力与速度方向的夹角不等，则重力的瞬时功率不等，故B错误；
C．下落的高度相同，则重力做功相等，故C正确；
D．平抛运动的时间小于竖直上抛运动的时间，重力做功相等，根据平均功率公式知，重力的平均功率不等，故D错误。
故选C。
11．BD
【解析】
A．由平抛规律可得水平、竖直方向分别满足
联立可解得，落至Q点时竖直分速度为
小球b刚落到Q点时的速度大小为
联立可解得，A错误；
B．小球b刚落到Q点时重力的瞬时功率为
B正确；
C．小球a从P到Q由静止开始做圆周运动，到达Q点时竖直方向下降的高度为R，小球a所需时间一定大于小球b做自由落体运动所需时间，C错误；
D．从P到Q，小球a运动至某位置时下降高度为h，速度为v，据动能定理可得
可得，速度方向沿圆弧切线，据几何关系可知，速度方向与竖直方向夹角的余弦为
则重力做功的瞬时功率为
据数学导数求极值的方法可知，当时，重力的功率最大，最大值为
D正确。
故选BD。
12．CD
【解析】
A．由图象可得，汽车匀加速阶段的加速度
a==1m/s2
汽车匀加速阶段的牵引力
F==3000N
匀加速阶段由牛顿第二定律得
F-mg=ma
解得m=1000kg，A错误；
B．牵引力功率为15kW时，汽车行驶的最大速度
v0===7.5m/s
B错误；
C．前5s内汽车的位移
x=at2=12.5m
克服阻力做功
Wf=mgx=2.5×104J
C正确；
D．5～15s内，由动能定理得
Pt-mgs=-mv2
解得s≈67.19m，D正确。
故选CD。
13．AC
【解析】
A．分析1车与2车有
故A正确；
B．分析
得之比为2：1，故B错误
C．整体分析有
，
得
得
故
P=Fv=
故C正确
D．调换之后现在的2车厢对3车厢的拉力为
故D错误；
故选AC。
14．BC
【解析】
AB．由图像可知当最大速度
此时的牵引力为
此时匀速运动，因此阻力为
此时为点，A错误，B正确；
C．额定功率
C正确；
D．段做变速直线运动，无法求解其运动位移，也就求不出阻力做的功，所以无法求出电动车开始运动到刚好达到最大速度所用的时间，D错误。
故选BC。
15．（1）；（2）
【解析】
（1）当汽车匀速运动，牵引力等于阻力，则
解得
（2）)若汽车在倾角为α的坡路以最大功率匀速向上行驶时，此时汽车的牵引力
根据
解得
16．10m/s
【解析】
自行车所受到的阻力为
根据功率公式得
解得
17．(1)；0.96m/s2；(2)63.3m/s
【解析】
(1)由题意可知F阻=0.018mg，设列车以额定功率工作，当行驶速度v=10m/s时，牵引力为F1；行驶速度达到最大值时，牵引力为F2，由
得
根据牛顿第二定律，有
解得
列车的加速度方向与牵引力方向一致；
(2)当F2=F阻时，列车行驶速度最大，由
得
列车的最大行驶速度方向与牵引力方向一致。
18．(1)；(2)；(3)
【解析】
(1)由
得
由
得
(2)由
得
(3)由
得
由
得
由
得
因
3s末时汽车仍在匀加速运动，故3s末时实际功率为