2017高考物理最新模拟题精选训练功能关系专题02机车启动问题含解析

专题02 机车启动问题1(2017福建霞浦一中期中)升降机从地面上升，在一段时间内的速度随时间变化情况如图所示则升降机内一个重物受到的支持力的功率随时间变化的图象可能是下图中的（g取10m/s2）（）【参考答案】C2 (2016江苏盐城高三模拟)把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车厢叫做动车。而动车组是几节自带动力的车厢(动车)加几节不带动力的车厢(也叫拖车)编成一组。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若2节动车加6节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h，则9节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为()A120 km/h B240 km/h C360 km/h D480 km/h【参考答案】C【名师解析】若开动2节动车带6节拖车，最大速度可达到120 km/h。动车的功率为P，设每节车厢所受的阻力为Ff，则有2P8Ffv，当开动9节动车带3节拖车时，有9P12Ffv，联立两式解得v360 km/h故C正确。3(2016曲阜师大附中高三一检)有一辆新颖电动汽车，总质量为1 000 kg。行驶中，该车速度在1420 m/s范围内保持恒定功率20 kW不变。一位同学坐在驾驶员旁边观察车内里程表和速度表，记录了该车在位移120400 m范围内做直线运动时的一组数据如下表，设汽车在上述范围内受到的阻力大小不变，则()s/m120160200240280320360400v/(ms1)14.516.518.019.019.720.020.020.0A.该汽车受到的阻力为1 000 NB位移120320 m过程牵引力所做的功约为9.5104 JC位移120320 m过程经历时间约为14.75 sD该车速度在1420 m/s范围内可能做匀加速直线运动【参考答案】AC4(2016福建福州高三期中)质量为m的汽车行驶在平直的公路上，在运动过程中所受阻力不变。当汽车的加速度为a，速度为v时发动机的功率为P1，则当功率恒为P2时，汽车行驶的最大速度为()A. B.C. D.【参考答案】B【名师解析】对汽车受力分析，设受到的阻力的大小为Ff，由牛顿第二定律可得，FFfma，所以FFfma，所以功率P1Fv(Ffma)v，解得Ffma，当功率恒为P2时，设最大速度为v，则P2FvFfv，所以v，所以B正确。5(2016温州五校高三联考)一辆总质量为1 500 kg的汽车，由静止开始沿平直公路以额定功率P90 kW启动，并保持额定功率行驶。汽车匀速运动过程中，突然发现前方有障碍物，立即以大小5 m/s2的加速度开始刹车，汽车最后停下来，整个过程中，汽车位移为765 m，刹车之前汽车受到的阻力恒为3 000 N。汽车刹车过程位移大小和汽车保持额定功率运动的时间分别是()A90 m30 s B60 m20 s C60 m30 s D90 m20 s【参考答案】A6(2016河北仙桃高三开学检测)某蹦床运动员在一次蹦床运动中仅在竖直方向运动，如图为蹦床对该运动员的作用力F随时间t的变化图象。不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是()At1至t2过程内运动员和蹦床构成的系统机械能守恒Bt1到t2过程内运动员和蹦床构成的系统机械能增加Ct3至t4过程内运动员和蹦床的势能之和增加Dt3至t4过程内运动员和蹦床的势能之和先减小后增加【参考答案】BD【名师解析】由图可知，t1至t2过程内弹簧的弹力的最大值逐渐变大，运动员和蹦床构成的系统机械能增加，故A错误，B正确；t2以后，蹦床的弹力最大值不变，整个过程重力势能、弹性势能和动能总量保持不变，t3时刻弹力为零，重力大于弹力，接下来运动员做加速度减小的加速运动，运动员的动能增加，当重力等于弹力时，加速度为零速度最大，再向后，弹力大于重力，运动员做加速度增大的减速运动，运动员的动能减小，t4时速度最小，动能先增大后减小，故运动员和蹦床的势能之和先减小后增加，C错误，D正确。7(2015新课标全国，17)一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是() 【参考答案】A【名师解析】当汽车的功率为P1时，汽车在运动过程中满足P1F1v，因为P1不变，v逐渐增大，所以牵引力F1逐渐减小，由牛顿第二定律得F1fma1，f不变，所以汽车做加速度减小的加速运动，当F1f时速度最大，且vm。当汽车的功率突变为P2时，汽车的牵引力突增为F2，汽车继续加速，由P2F2v可知F2减小，又因F2fma2，所以加速度逐渐减小，直到F2f时，速度最大vm，以后匀速运动。综合以上分析可知选项A正确。8（2016年山东省烟台市诊断）如图所示，滑块以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面，到达最高点后又返回到出发点则能大致反映滑块整个运动过程中速度v、加速度a、动能Ek、重力对滑块所做的功W与时间t或位移x关系的是（取初速度方向为正方向）【参照答案】AD9（2016河南名校质检）如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示取g10 m/s2.则()A物体的质量m1.0 kgB物体与水平面间的动摩擦因数0.20C第2 s内物体克服摩擦力做的功W2.0 JD前2 s内推力F做功的平均功率1.5 W【参照答案】CD【名师解析】本题考查了受力分析、牛顿第二定律、功、图象等相关方面的知识第2 s内，根据速度时间图象可知，物体的加速度为2 m/s2，第3 s内，物体做匀速直线运动，Ff2 N，所以根据牛顿第二定律有3mg2m,2mg，解得m0.5 kg，0.40，A、B选项错误；第2 s内物体运动的位移为1 m，摩擦力为2 N，克服摩擦力做的功W2.0 J，C选项正确；前2 s内推力F做功为3 J，平均功率1.5W，D选项正确- 6 -