2020版高考物理大一輪復習 第五章 第1講 功和功率講義（含解析）教科版.docx

功和功率五年高考(全國卷)命題分析五年?？紵狳c五年未考重點功和功率20182016201520142卷14題、3卷19題3卷20題2卷17題2卷16題1.機車啟動問題2.動能定理與圖像問題的結合3.連接體的機械能守恒問題4.探究動能定理動能定理的應用201820173卷25題2卷24題機械能守恒定律的應用20172016201520142卷14題2卷16題、21題2卷21題2卷15題功能關系的理解和應用2018201720151卷18題1卷24題、3卷16題1卷17題動力學方法和能量觀點的綜合應用201720162卷14題、24題1卷25題、2卷16題、25題3卷24題實驗：驗證機械能守恒定律20161卷22題拓展實驗：探究彈簧的彈性勢能20162卷22題1.考查方式：能量觀點是高中物理解決問題的三大方法之一，既在選擇題中出現(xiàn)，也在綜合性的計算題中應用，常將功、功率、動能、勢能等基礎知識融入其他問題中考查，也常將動能定理、機械能守恒定律、功能關系作為解題工具在綜合題中應用2.命題趨勢：通過比較，動能定理、機械能守恒定律、功能關系的應用在近兩年有增加的趨勢，常將功和能的知識和方法融入力學和電學知識中考查，情景設置為多過程，具有較強的綜合性.第1講功和功率一、功1定義：一個物體受到力的作用，如果在力的方向上發(fā)生了一段位移，就說這個力對物體做了功2必要因素：力和物體在力的方向上發(fā)生的位移3物理意義：功是能量轉化的量度4計算公式(1)恒力F的方向與位移x的方向一致時：WFx.(2)恒力F的方向與位移x的方向成某一夾角時：WFxcos.5功的正負(1)當0<時，W>0，力對物體做正功(2)當<時，W<0，力對物體做負功，或者說物體克服這個力做了功(3)當時，W0，力對物體不做功6一對作用力與反作用力的功做功情形圖例備注都做正功(1)一對相互作用力做的總功與參考系無關(2)一對相互作用力做的總功WFxcos.x是相對位移，是F與x間的方向夾角(3)一對相互作用力做的總功可正、可負，也可為零都做負功一正一負一為零一為正一為負7.一對平衡力的功一對平衡力作用在同一個物體上，若物體靜止，則兩個力都不做功；若物體運動，則這一對力所做的功一定是數(shù)值相等，一正一負或均為零自測1(多選)質量為m的物體靜止在傾角為的斜面上，斜面沿水平方向向右勻速移動了距離s，如圖1所示，物體m相對斜面靜止則下列說法正確的是()圖1A重力對物體m做正功B合力對物體m做功為零C摩擦力對物體m不做功D支持力對物體m做正功答案BD二、功率1定義：功與完成這些功所用時間的比值2物理意義：描述力對物體做功的快慢3公式：(1)P，P描述時間t內力對物體做功的快慢(2)PFvv為平均速度，則P為平均功率v為瞬時速度，則P為瞬時功率當力F和速度v不在同一直線上時，可以將力F分解或者將速度v分解自測2(多選)關于功率公式P和PFv的說法正確的是()A由P知，只要知道W和t就可求出任意時刻的功率B由PFv既能求某一時刻的瞬時功率，也可以求平均功率C由PFv知，隨著汽車速度的增大，它的功率也可以無限增大D由PFv知，當汽車發(fā)動機功率一定時，牽引力與速度成反比答案BD自測3如圖2所示，四個相同的小球在距地面相同的高度處以相同的速率分別豎直下拋、豎直上拋、平拋和斜拋，不計空氣阻力，則下列關于這四個小球從拋出到落地過程的說法中正確的是()圖2A小球飛行過程中單位時間內的速度變化不同B小球落地時，重力的瞬時功率相同C從開始運動至落地，重力對小球做功相同D從開始運動至落地，重力對小球做功的平均功率相同答案C解析因為拋體運動的加速度恒為g，所以單位時間內的速度變化相同，選項A錯誤；小球落地時豎直方向上的速度大小不都相同，所以重力的瞬時功率不都相同，選項B錯誤；由WGmgh可知重力做功相同，選項C正確；從拋出到落地所用時間不相同，所以重力做功的平均功率不相同，D錯誤命題點一功的分析和計算1常用辦法對于恒力做功利用WFxcos；對于變力做功可利用動能定理(WEk)；對于機車啟動問題中的恒定功率啟動問題，牽引力的功可以利用WPt.2幾種力做功比較(1)重力、彈簧彈力、電場力、分子力做功與位移有關，與路徑無關(2)滑動摩擦力、空氣阻力、安培力做功與路徑有關(3)摩擦力做功有以下特點：單個摩擦力(包括靜摩擦力和滑動摩擦力)可以做正功，也可以做負功，還可以不做功相互作用的一對靜摩擦力做功的代數(shù)和總等于零；相互作用的一對滑動摩擦力做功的代數(shù)和不為零，且總為負值相互作用的一對滑動摩擦力做功過程中會發(fā)生物體間機械能轉移和機械能轉化為內能的情況，內能Qfx相對類型1恒力功的分析和計算例1(多選)如圖3所示，粗糙的斜面在水平恒力的作用下向左勻速運動，一物塊置于斜面上并與斜面保持相對靜止，下列說法中正確的是()圖3A斜面對物塊不做功B斜面對地面的摩擦力做負功C斜面對物塊的支持力做正功D斜面對物塊的摩擦力做負功答案ACD解析斜面對物塊的作用力可以等效為一個力，根據(jù)平衡條件，這個力與物塊的重力大小相等，方向相反，與位移方向的夾角為90，所以不做功，選項A正確；地面受到摩擦力作用，但沒有位移，所以斜面對地面的摩擦力不做功，選項B錯誤；斜面對物塊的支持力與位移方向的夾角小于90，做正功，而斜面對物塊的摩擦力與位移方向的夾角大于90，做負功，所以選項C、D正確變式1(2018貴州省安順市適應性監(jiān)測三)在一次跳繩體能測試中，一位體重約為50 kg的同學，一分鐘內連續(xù)跳了140下，若該同學每次跳躍的騰空時間為0.2 s，重力加速度g取10 m/s2，則他在這一分鐘內克服重力做的功約為()A3500JB14000JC1000JD2500J答案A解析Gmg5010N500N，騰空時間為0.2s表示上升過程用時0.1s，上升的高度為h0.05m，則起跳一次克服重力做的功W0Gh500 N0.05 m25 J，1分鐘內跳了140次，則一分鐘內克服重力做功W140W014025J3500J，故選A.變式2(2019湖北省武漢市調研)一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t0時其速度為1m/s，從此刻開始在滑塊運動方向上再施加一水平作用力F，力F、滑塊的速率v隨時間的變化規(guī)律分別如圖4甲和乙所示，設在第1s內、第2s內、第3s內力F對滑塊做的功分別為W1、W2、W3，則以下關系正確的是()圖4AW1W2W3BW1<W2<W3CW1<W3<W2DW1W2<W3答案B解析在第1s內，滑塊的位移為x111m0.5m，力F做的功為W1F1x110.5J0.5J；第2s內，滑塊的位移為x211m0.5m，力F做的功為W2F2x230.5J1.5J；第3s內，滑塊的位移為x311m1m，力F做的功為W3F3x321J2J，所以W1<W2<W3，故選B.類型2變力功的分析與計算方法以例說法應用動能定理用力F把小球從A處緩慢拉到B處，F(xiàn)做功為WF，則有：WFmgL(1cos)0，得WFmgL(1cos)微元法質量為m的木塊在水平面內做圓周運動，運動一周克服摩擦力做功Wffx1fx2fx3f(x1x2x3)f2R等效轉換法恒力F把物塊從A拉到B，繩子對物塊做功WF()平均力法彈簧由伸長x1被繼續(xù)拉至伸長x2的過程中，克服彈力做功W(x2x1)圖像法一水平拉力拉著一物體在水平面上運動的位移為x0，圖線與橫軸所圍面積表示拉力所做的功，Wx0例2(2017全國卷14)如圖5所示，一光滑大圓環(huán)固定在桌面上，環(huán)面位于豎直平面內，在大圓環(huán)上套著一個小環(huán)，小環(huán)由大圓環(huán)的最高點從靜止開始下滑，在小環(huán)下滑的過程中，大圓環(huán)對它的作用力()圖5A一直不做功B一直做正功C始終指向大圓環(huán)圓心D始終背離大圓環(huán)圓心答案A解析因為大圓環(huán)光滑，所以大圓環(huán)對小環(huán)的作用力只有彈力，且彈力的方向總是沿半徑方向，與速度方向垂直，故大圓環(huán)對小環(huán)的作用力一直不做功，選項A正確，B錯誤；開始時大圓環(huán)對小環(huán)的作用力背離圓心，后來指向圓心，故選項C、D錯誤方法1利用微元法求變力做功將物體的位移分割成許多小段，因小段很小，每一小段上作用在物體上的力可以視為恒力，這樣就將變力做功轉化為在無數(shù)個無窮小的位移上的恒力所做功的代數(shù)和，此法在中學階段常應用于求解大小不變、方向改變的變力做功問題變式3如圖6所示，在一半徑為R6m的圓弧形橋面的底端A，某人把一質量為m8kg的物塊(可看成質點)用大小始終為F75N的拉力從底端緩慢拉到橋面頂端B(圓弧AB在同一豎直平面內)，拉力的方向始終與物塊在該點的切線成37角，整個圓弧橋面所對的圓心角為120，g取10m/s2，sin370.6，cos370.8.求這一過程中：圖6(1)拉力F做的功；(2)橋面對物塊的摩擦力做的功答案(1)376.8J(2)136.8J解析(1)將圓弧分成很多小段x1、x2xn，拉力在每一小段上做的功為W1、W2Wn.因拉力F大小不變，方向始終與物塊在該點的切線成37角，所以W1Fx1cos37、W2Fx2cos37WnFxncos37所以WFW1W2WnFcos37(x1x2xn)Fcos372R376.8J.(2)重力G做的功WGmgR(1cos60)240J，因物塊在拉力F作用下緩慢移動，動能不變，由動能定理知WFWGWf0所以WfWFWG376.8J240J136.8J.方法2用Fx圖像求變力做功在Fx圖像中，圖線與x軸所圍“面積”的代數(shù)和就表示力F在這段位移所做的功，且位于x軸上方的“面積”為正，位于x軸下方的“面積”為負，但此方法只適用于便于求圖線所圍面積的情況(如三角形、矩形、圓等規(guī)則的幾何圖形)變式4(2018河南省洛陽市模擬)輕質彈簧右端固定在墻上，左端與一質量m0.5kg的物塊相連，如圖7甲所示，彈簧處于原長狀態(tài)，物塊靜止且與水平面間的動摩擦因數(shù)0.2.以物塊所在處為原點，水平向右為正方向建立x軸，現(xiàn)對物塊施加水平向右的外力F，F(xiàn)隨x軸坐標變化的情況如圖乙所示，物塊運動至x0.4m處時速度為零，則此時彈簧的彈性勢能為(g10m/s2)()圖7A3.1JB3.5JC1.8JD2.0J答案A解析物塊與水平面間的摩擦力為fmg1N現(xiàn)對物塊施加水平向右的外力F，由Fx圖像與x軸所圍面積表示功可知F做功W3.5J，克服摩擦力做功Wffx0.4J由于物塊運動至x0.4m處時，速度為0，由功能關系可知，WWfEp，此時彈簧的彈性勢能為Ep3.1J，選項A正確方法3用動能定理求變力做功動能定理既適用于直線運動，也適用于曲線運動，既適用于求恒力做功，也適用于求變力做功因為使用動能定理可由動能的變化來求功，所以動能定理是求變力做功的首選變式5如圖8所示，質量為m的小球用長為L的細線懸掛而靜止在豎直位置現(xiàn)用水平拉力F將小球緩慢拉到細線與豎直方向成角的位置在此過程中，拉力F做的功為()圖8AFLcosBFLsinCFL(1cos)DmgL(1cos)答案D解析在小球緩慢上升過程中，拉力F為變力，此變力F做的功可用動能定理求解由WFmgL(1cos)0，得WFmgL(1cos)，故D正確方法4“轉化法”求變力做功通過轉換研究的對象，可將變力做功轉化為恒力做功，用WFxcos求解，如輕繩通過定滑輪拉動物體運動過程中拉力做功問題變式6(2019安徽省安慶市模擬)如圖9所示，固定的光滑豎直桿上套著一個滑塊，滑塊用輕繩系著繞過光滑的定滑輪O.現(xiàn)以大小不變的拉力F拉繩，使滑塊從A點起由靜止開始上升滑塊運動到C點時速度最大已知滑塊質量為m，滑輪O到豎直桿的距離為d，OAO37，OCO53，重力加速度為g.求：(sin370.6，cos370.8)圖9(1)拉力F的大?。?2)滑塊由A到C過程中拉力F做的功答案(1)mg(2)mgd解析(1)根據(jù)共點力的平衡條件，在C點有Fcos53mg解得Fmg.(2)由能量的轉化與守恒可知，拉力F對繩端點做的功就等于繩的拉力F對滑塊做的功滑輪與A間繩長L1滑輪與C間繩長L2滑輪右側繩子增大的長度LL1L2拉力做功WFLmgd.命題點二功率的分析和計算1公式P和PFv的區(qū)別P是功率的定義式，PFv是功率的計算式2平均功率的計算方法(1)利用.(2)利用Fcos，其中為物體運動的平均速度3瞬時功率的計算方法(1)利用公式PFvcos，其中v為t時刻的瞬時速度(2)PFvF，其中vF為物體的速度v在力F方向上的分速度(3)PFvv，其中Fv為物體受到的外力F在速度v方向上的分力例3(多選)質量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t0時刻開始受到水平力的作用力的大小F與時間t的關系如圖10所示，力的方向保持不變，則()圖10A3t0時刻的瞬時功率為B3t0時刻的瞬時功率為C在t0到3t0這段時間內，水平力的平均功率為D在t0到3t0這段時間內，水平力的平均功率為答案BD解析根據(jù)Ft圖線，在02t0時間內的加速度a1，2t0時刻的速度v2a12t0t0,02t0時間內的位移x12t0t02，故02t0時間內水平力做的功W1F0x1t02；在2t03t0時間內的加速度a2，3t0時刻的速度v3v2a2t0t0，故3t0時刻的瞬時功率P33F0v3，在2t03t0時間內位移x2t0，故2t03t0時間內水平力做的功W23F0x2，因此在03t0時間內的平均功率P，故B、D正確變式7(2018河北省“名校聯(lián)盟”質量監(jiān)測一)質量為2kg的物體，放在動摩擦因數(shù)為0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，由靜止開始運動，拉力做的功W和物體發(fā)生的位移x之間的關系如圖11所示，g10m/s2，下列說法中正確的是()圖11A此物體在OA段做勻加速直線運動，且此過程中拉力的最大功率為6WB此物體在OA段做勻速直線運動，且此過程中拉力的最大功率為6WC此物體在AB段做勻加速直線運動，且此過程中拉力的最大功率為6WD此物體在AB段做勻速直線運動，且此過程中拉力的功率恒為6W答案D解析在運動過程中物體所受摩擦力為fmg0.12102N，根據(jù)WFx，故可知圖像的斜率表示拉力F的大小，在OA段拉力FOA5N>f，做勻加速直線運動，當x3m時速度最大，v22ax，a，解得v3m/s，所以此過程中拉力的最大功率為POAFOAv15W，故A、B錯誤；在AB段，F(xiàn)ABN2Nf，物體做勻速直線運動，拉力的功率恒定不變，為PABFABv23W6W，故D正確，C錯誤變式8(2018海南省?？谝恢性驴?一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t0時速率為1m/s.從此刻開始在與速度平行的方向上對其施加一水平作用力F，力F和滑塊的速度v隨時間的變化規(guī)律分別如圖12甲、乙所示，則(兩圖取同一正方向，重力加速度g10 m/s2)()圖12A滑塊的質量為0.5kgB滑塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.5C第1s內摩擦力對滑塊做功為1JD第2s內力F的平均功率為1.5W答案D解析滑塊運動的加速度大小a1m/s2，由題圖知，第1s內有fFma，第2s內有Ffma，則f13f，故f1N，m2kg，又由fmg可得動摩擦因數(shù)0.05，故A、B錯誤；第1s內的位移大小為x11m0.5m，根據(jù)功的公式可得第1s內摩擦力對滑塊做功為0.5J，故C錯誤；根據(jù)vt圖像可知，第2秒內的平均速度大小m/s0.5 m/s，所以第2s內力F的平均功率PF30.5W1.5W，故D正確命題點三機車啟動問題1兩種啟動方式兩種方式以恒定功率啟動以恒定加速度啟動Pt圖和vt圖OA段過程分析vFaa不變F不變PFv直到PP額Fv1運動性質加速度減小的加速直線運動勻加速直線運動，維持時間t0AB段過程分析FF阻a0vmvFa運動性質以vm做勻速直線運動加速度減小的加速直線運動BC段FF阻a0以vm做勻速直線運動2三個重要關系式(1)無論哪種啟動過程，機車的最大速度都等于其勻速運動時的速度，即vm(式中Fmin為最小牽引力，其值等于阻力F阻)(2)機車以恒定加速度啟動的過程中，勻加速過程結束時，功率最大，但速度不是最大，v<vm.(3)機車以恒定功率啟動時，牽引力做的功WPt.由動能定理得：PtF阻xEk.此式經(jīng)常用于求解機車以恒定功率啟動過程的位移大小例4(多選)(2018福建省寧德市上學期期末)一輛CRH2型動車組的總質量M2.0105kg，額定輸出功率為4800kW.假設該動車組在水平軌道上運動時的最大速度為270km/h，受到的阻力f與速度v滿足fkv，g取10 m/s2.下列說法正確的是()A該動車組以最大速度行駛時的牽引力為6.4104NB從題中給出的數(shù)據(jù)可算出k1.0103Ns/mC當勻速行駛的速度為最大速度一半時，動車組受到的阻力為1.6104ND當勻速行駛的速度為最大速度一半時，動車組的輸出功率為1200kW答案AD解析最大速度為vm270km/h75 m/s，根據(jù)PFv，得該動車組以最大速度行駛時的牽引力為FN6.4104N，故A正確；當牽引力與阻力相等時，速度達到最大，則有Ffkvm，解得kNs/m853.3 Ns/m，故B錯誤；當勻速行駛的速度為v時，則有fkv853.3N3.2104N，此時牽引力Ff3.2104N，動車組輸出功率PFv3.2104W1200kW，故C錯誤，D正確變式9(2018福建省三明一中模擬)小明騎電動自行車沿平直公路行駛，因電瓶“沒電”，故改用腳蹬車勻速前行設小明與車的總質量為100kg，騎行過程中所受阻力恒為車和人總重力的0.02倍，g取10m/s2.通過估算可知，小明騎此電動車做功的平均功率最接近()A500WB300WC100WD50W答案C解析人騎車的速度大小約為5m/s，人在勻速行駛時，人和車的受力平衡，阻力的大小為f0.02mg0.021000N20N，此時的功率PFvfv205W100W，C正確變式10(2018安徽省蕪湖市上學期期末)一起重機的鋼繩由靜止開始勻加速提起質量為m的重物，當重物的速度為v1時，起重機的功率達到最大值P，之后起重機保持該功率不變，繼續(xù)提升重物，最后重物以最大速度v2勻速上升，不計鋼繩重力，空氣阻力不計則整個過程中，下列說法正確的是(重力加速度為g)()A鋼繩的最大拉力為B重物勻加速過程的時間為C重物勻加速過程的加速度為D速度由v1增大至v2的過程中，重物的平均速度<答案B解析勻加速提升重物時鋼繩拉力最大，且等于勻加速過程結束時的拉力，由PFv，得Fm，A錯誤；Fmmgma，解得ag，t，B正確，C錯誤；重物的速度由v1增大至v2的過程中，功率恒定，根據(jù)PFv可知鋼繩的拉力減小，a，故加速度在減小，所以重物做加速度減小的加速運動，vt圖像如圖中曲線所示，若重物做勻加速直線運動其vt圖像如圖中直線所示，所以重物做變加速直線運動的vt圖線與坐標軸圍成的面積大于勻加速直線運動時vt圖線與坐標軸圍成的面積，即重物做變加速直線運動時的位移大，而所用時間相同，故>，D錯誤1(2019山東省德州市調研)質量為m的物體從傾角為且固定的光滑斜面頂端由靜止開始下滑，斜面高度為h，當物體滑至斜面底端時，重力做功的瞬時功率為()AmgB.mgsinCmgsinDmg答案C解析由于斜面是光滑的，agsin，2av2，v.由圖可知重力的方向和v方向的夾角為90.則物體滑至底端時重力的瞬時功率為Pmgcos(90)mgsin，故C正確2(多選)質量為4kg的物體被人由靜止開始向上提升0.25m后速度達到1m/s，則下列判斷正確的是(g取10 m/s2)()A人對物體做的功為12JB合外力對物體做的功為2JC物體克服重力做的功為10JD人對物體做的功等于物體增加的動能答案ABC解析人對物體做的功等于物體機械能的增加量，即W人mghmv212J，A正確，D錯誤；合外力對物體做的功等于物體動能的增加量，即W合mv22J，B正確；物體克服重力做的功等于物體重力勢能的增加量，即Wmgh10J，C正確3(2018陜西省安康市第二次質量聯(lián)考)雄安新區(qū)規(guī)劃范圍涉及河北省雄縣、容城、安新3縣及周邊部分區(qū)域某人開小汽車從雄縣到北京所花時間為45分鐘若這一過程中，燃燒汽油驅動發(fā)動機的有用功為1.62108J，則在這一過程中，小汽車的平均功率為()A40kWB60kWC80kWD100kW答案B解析發(fā)動機的有用功為1.62108J，使用的時間t45min2700s，則平均功率：W60kW，故B正確4(多選)(2018安徽省安慶市二模)如圖1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動通過力傳感器和速度傳感器監(jiān)測到推力F和物體速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示重力加速度g10m/s2.則()圖1A物體的質量m0.5kgB物體與水平面間的動摩擦因數(shù)0.2C第2s內物體克服摩擦力做的功W2JD前2s內推力F做功的平均功率1.5W答案ACD解析由vt圖像知，在23s內，物體勻速運動，所以滑動摩擦力的大小為2N，在12s內，vt圖線的斜率代表加速度的大小，am/s22 m/s2，F(xiàn)fma，所以m0.5kg，A正確；由fmg，所以0.4，B錯誤；第2s內物體的位移是xat21m，物體克服摩擦力做的功Wfx21J2J，C正確；在第1s內物體沒有運動，只在第2s內運動，F(xiàn)也只在第2s做功，前2s內F做的功為WFx31J3J，所以前2s內推力F做功的平均功率為1.5W，D正確5(2018廣東省“七校聯(lián)合體”第三次聯(lián)考)如圖2所示是做勻變速直線運動的質點在06s內的xt圖線若t1s時，圖線所對應的切線斜率為4(單位：m/s)則()圖2At1s時，質點在x5m的位置Bt1s和t5s時，質點的速度相同Ct1s和t5s時，質點加速度的方向相反D前5s內，合外力對質點做正功答案A解析t1s時，圖線所對應的切線斜率為4，則質點的速度為v14m/s，xt圖線對稱分布，3s末位移最大，所以3s末速度為零，質點做勻變速直線運動，加速度am/s22 m/s2，初速度為v0v1at4m/s2 m/s6m/s，所以t1s時，質點的位移xv0tat261m21m5m，故A正確；t1s和t5s時xt圖線的切線的斜率的絕對值相等，則質點的速度大小相等，但方向相反，故B錯誤；質點做勻變速直線運動，t1s和t5s時，質點加速度的方向相同，故C錯誤；5s末的速度v5v0at56m/s25 m/s4m/s，因為4 m/s6m/s，所以前5s質點的動能減小，合外力對質點做負功，故D錯誤6(2019廣東省汕頭市質檢)一質量為m的汽車原來在平直路面上以速度v勻速行駛，發(fā)動機的輸出功率為P.從某時刻開始，司機突然加大油門將汽車發(fā)動機的輸出功率提升至某個值并保持不變，結果汽車在速度到達2v之后又開始勻速行駛若汽車行駛過程所受路面阻力保持不變，不計空氣阻力下列說法正確的是()A汽車加速過程的最大加速度為B汽車加速過程的平均速度為vC汽車速度從v增大到2v過程做勻加速運動D汽車速度增大時發(fā)動機產(chǎn)生的牽引力隨之不斷增大答案A解析設汽車所受的路面阻力為f，則開始時Pfv，加大油門后P1f2v，則P12P，汽車在開始加大油門時的加速度最大，最大加速度為am，選項A正確；若汽車做勻加速運動，則平均速度為v，而隨著汽車速度的增加，汽車的牽引力減小，則加速度減小，即汽車做加速度減小的加速運動，則平均速度不等于v，選項B、C、D錯誤7(多選)(2018福建省三明市上學期期末)發(fā)動機額定功率為P0的汽車在水平路面上從靜止開始先勻加速啟動，最后達到最大速度并做勻速直線運動，已知汽車所受路面阻力恒為f，汽車剛開始啟動時的牽引力和加速度分別為F0和a0，如圖所示描繪的是汽車在這一過程中速度隨時間以及加速度、牽引力和功率隨速度變化的圖像，其中正確的是()答案AC解析汽車由靜止開始勻加速啟動時，a一定，根據(jù)vat知v增大，由Fmaf知F一定，根據(jù)PFv知v均勻增大，功率P也均勻增大，達到P額后，功率保持不變，v繼續(xù)增大，所以F減小，a減小，當Ff時，a0，vm，此后汽車做勻速運動，故A、C正確8.(多選)(2018安徽省黃山市一質檢)如圖3所示，重球用細繩跨過輕小光滑定滑輪與質量為m的小球相連，細繩處于拉直狀態(tài)，定滑輪與小球之間的細繩處于水平狀態(tài)，小球由靜止釋放運動到最低點過程中，重球始終保持靜止，不計空氣阻力下列說法正確的有(重力加速度為g)()圖3A定滑輪與小球之間的細繩偏離豎直方向成角時，細繩拉力為mgcosB地面對重球的摩擦力一直增大C上述過程中小球重力的功率先增大后減小D細繩對小球不做功答案BCD解析設定滑輪與小球之間的細繩與豎直方向的夾角為時，細繩的拉力大小為T，Tmgcosm(L為定滑輪與小球之間的細繩長)，解得Tmgcosm，A錯誤；隨著減小，v增大，細繩拉力T不斷增大，則地面對重球的摩擦力一直增大，B正確；開始時小球豎直方向的分速度vy為零，小球到達最低點時豎直方向的分速度vy也為零，則知vy先增大后減小，重力瞬時功率為Pmgvy，所以小球重力的功率先增大后減小，C正確；細繩的拉力始終與小球的速度方向垂直，對小球不做功，D正確9.(多選)(2018福建省南平市5月第二次模擬)一輛機動車在平直的公路上由靜止啟動如圖4所示，圖線A表示該車運動的速度與時間的關系，圖線B表示該車的功率與時間的關系設機動車在運動過程中阻力不變，則以下說法正確的是()圖4A022s內機動車先做加速度逐漸減小的加速運動，后做勻速運動B運動過程中機動車所受阻力為1500NC機動車速度為5m/s時牽引力大小為3103ND機動車的質量為562.5kg答案BD解析根據(jù)圖線A可知，機動車先做勻加速運動，后做變加速運動，最后做勻速運動，故A錯誤；根據(jù)圖線A可知，機動車的最大速度vm12m/s，根據(jù)圖線B可知機動車的額定功率為P018000W，當牽引力等于阻力時，速度達到最大值，則阻力為f1500N，故B正確；勻加速運動的牽引力為F2250N，根據(jù)牛頓第二定律得Ffma，由圖線A知，am/s，解得m562.5kg，故D正確，C錯誤10.(2018天津理綜10)如圖5所示，我國自行研制、具有完全自主知識產(chǎn)權的新一代大型噴氣式客機C919首飛成功后，拉開了全面試驗試飛的新征程假設飛機在水平跑道上的滑跑是初速度為零的勻加速直線運動，當位移x1.6103m時才能達到起飛所要求的速度v80m/s.已知飛機質量m7.0104 kg，滑跑時受到的阻力為自身重力的0.1倍，重力加速度取g10 m/s2.求飛機滑跑過程中圖5(1)加速度a的大??；(2)牽引力的平均功率P.答案(1)2m/s2(2)8.4106W解析(1)飛機滑跑過程中做初速度為零的勻加速運動，有v22ax代入數(shù)據(jù)解得a2m/s2(2)設飛機滑跑受到的阻力為F阻，依題意有F阻0.1mg設發(fā)動機的牽引力為F，根據(jù)牛頓第二定律有FF阻ma設飛機滑跑過程中的平均速度為，有在滑跑階段，牽引力的平均功率PF聯(lián)立式得P8.4106W11一物塊在一個水平拉力作用下沿粗糙水平面運動，其vt圖像如圖6甲所示，水平拉力的Pt圖像如圖乙所示，g10m/s2，求：圖6(1)物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)；(2)物塊運動全過程中水平拉力所做的功W；(3)物塊在02s內所受的水平拉力大小F.答案(1)0.1(2)24J(3)3.0N解析(1)由題中兩圖比較可知，在59s內已撤去拉力，物塊做勻減速運動，am/s21.0 m/s2，由牛頓第二定律得mgma，得0.1(2)全過程水平拉力做的功為WP1t1P2t2J4.03J24J(3)物塊勻速運動階段，F(xiàn)mg0，P2Fvm得mg，解得m1.0kg物塊勻加速運動階段，a0m/s22.0 m/s2Fmgma0則F3.0N(或由題圖可知，當t12.0s，v14.0m/s時，P112W，由P1Fv1，得FN3.0N)