2019-2020年鲁教版高一物理必修2课时同步练习卷：机车启动问题.pdf

机车启动问题1.(6分)(多选)设匀速行驶的汽车,发动机的功率保持不变,则( )A.路面越粗糙,汽车行驶得越慢B.路面越粗糙,汽车行驶得越快C.在同一路面上,汽车不载货比载货时行驶得快D.在同一路面上,汽车不载货比载货时行驶得慢2.(6分)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和速度的倒数图像如图所示。

若已知汽车的质量,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.汽车运动到最大速度所需的时间3.(6分)(多选)如图所示是新能源电动汽车,假设总质量为1 000 kg。

行驶中,该车速度在14～20 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120～400 m范围内做直线运动时的一组数据如表,设汽车在上述范围内受到的阻力大小不变,则( )s/m 120 160 200 240 280 320 360 400 v/(m·s-1) 14.5 16.5 18.0 19.0 19.7 20.0 20.0 20.0A.该汽车受到的阻力为1 000 NB.位移120～320 m过程牵引力保持不变C.位移120～320 m过程不能根据匀变速运动的规律求时间D.该车速度在14～20 m/s范围内可能做匀加速直线运动4.一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,重物上升的高度为h,则整个过程中,下列说法正确的是( )A.钢绳的最大拉力为B.钢绳的最大拉力为mgC.重物匀加速的末速度为D.重物匀加速运动的加速度为-g5.一辆小汽车在平直路面上由静止启动,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,其v -t图像如图所示。

高中物理：机车的启动问题汽车之类的交通工具靠发动机对外做功，发动机的额定功率认为是其最大输出功率，实际工作的功率范围在0－P额之间.1、机车以恒定功率启动设机车在运动过程中所受的阻力F f保持不变，由F－F f =ma及F=P／v知，随着速度v的增大，F将减小，加速度a减小，所以机车做变加速运动，当a=0时，机车速度达到最大值v m=P／F f，以后机车将做匀速直线运动，v－t图如图所示.2、以恒定加速度a启动要维持机车的加速度恒定，则牵引力应为恒力. 由P=F v知，汽车的输出功率必将越来越大，而输出功率的增大是有限的，当输出功率达到额定功率以后，机车只能再以恒定的功率（额定功率）行驶，此后，随着速度v的继续增大，牵引力F将减小，加速度a将减小，当a=0时，速度达到最大值v m=P／F f，以后机车做匀速运动. 其v－t图如图所示. 图中的v0是匀加速过程能达到的最大速度，而v m是全过程所能达到的最大速度，两者不能混淆.例、图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。

在起重机将质量m=5×103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a=0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做v m=1.02 m/s的匀速运动。

取g=10 m/s2，不计额外功。

求：（1）起重机允许输出的最大功率。

（2）重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。

解析：（1）设起重机允许输出的最大功率为P0，重物达到最大速度时，拉力F0等于重力。

P0＝F0v m ①F0＝mg ②代入数据，有：P0＝5.1×104W ③（2）匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F，速度为v1，匀加速运动经历时间为t1，有：P0＝F0v1 ④F－mg＝ma ⑤V1＝at1 ⑥由③④⑤⑥，代入数据，得：t1＝5 s ⑦T＝2 s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v2，输出功率为P，则v2＝at ⑧P＝Fv2 ⑨由⑤⑧⑨，代入数据，得：P＝2.04×104W。

鲁科版 高一 第1章 功和功率 专项2 机车启动问题 天天练一、单选题1. 某质量为m的电动玩具小车在平直的水泥路上由静止开始加速行驶。

经过时间t前进的距离为x，且速度刚好达到最大值v max，设这一过程中电动机的功率恒为P，小车受到的阻力恒为F，则t时间内（）A．小车做匀加速运动B．小车受到的牵引力逐渐增大C．合外力对小车所做的功为PtD．合外力对小车所做的功为Pt-Fx2. 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，其图象如图所示，已知在0～t1时间内为过原点的倾斜直线，t1时刻达到额定功率P，此后保持功率P不变，在t3时刻达到最大速度v3，以后匀速运动．下列判断正确的是（）A．从0至t3时间内，列车一直匀加速直线运动B．t2时刻的加速度大于t1时刻的加速度C．在t3时刻以后，机车的牵引力为零D．该列车所受的恒定阻力大小为二、解答题3. 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，其加速度和速度的倒数图像如图所示．若已知汽车的质量，则根据图像所给的信息，不能求也的物理量是（）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 ．汽车运动到最大速度所需的时间4. 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随时间t 变化的图像中,可能正确的是( )A ．B ．C ．D ．载重80 kg 电动机的额定输出功率180 W 整车质量40 kg 充电时间 6 h~8 h 额定车速18 km/h 电源输出电压≥36 V 下表是一辆电动自行车的部分参数配置表，其中的额定车速是指该电动自行车满载的情况下，在平直道路上以额定功率匀速行驶时的速度。

5.电源36 V/12 Ah 电动机的额定工作电压/电流36 V/6 A请根据表中的数据，解决下列问题（g取10 m/s2）。

机械功1.(6分)(多选)如图所示,在皮带传送装置中,皮带把物体P匀速送到皮带顶端,在这个过程中,下列说法中正确的是( )A.摩擦力对物体P做正功B.物体P克服摩擦力做功C.皮带克服摩擦力做功D.摩擦力对皮带不做功2.(6分)(多选)如图所示,摆球质量为m,悬线长度为L,把悬线拉到水平位置后放手。

设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小F阻不变,则下列说法正确的是( )A.重力做功为mgLB.悬线的拉力做功为0C.空气阻力做功为-mgLD.空气阻力做功为-F阻πL3.(6分)一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时,其速度为1 m/s。

从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F,力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和乙所示。

设在第1 s内、第2 s内、第3 s内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3,则以下关系式正确的是( )A.W1=W2=W3B.W1<W2<W3C.W1<W3<W2D.W1=W2<W34.(多选)质量为2 kg的物体置于水平面上,在运动方向上受到水平拉力F的作用,沿水平方向做匀变速运动,拉力F 作用2 s后撤去,物体运动的速度图像如图所示,则下列说法正确的是(g取10 m/s2) ( )A.拉力F做功150 JB.拉力F做功350 JC.物体克服摩擦力做功100 JD.物体克服摩擦力做功175 J5.关于力对物体做功的说法中,正确的是 ( )A.力作用到物体上,力一定对物体做功B.只要物体通过一段位移,就一定有力对物体做了功C.只要物体受到力的作用,而且还通过了一段位移,则此力一定对物体做了功D.物体受到力的作用,而且有位移发生,则力有可能对物体做功,也可能没有做功6.下列现象中,哪些力做了功( )A.人推墙而墙不动时人的推力B.在水平公路上行驶的汽车所受的重力C.马拉车而车不动时马的拉力D.起重机吊起重物时悬绳的拉力7.如图所示,拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。

2019-2020学年高一物理鲁教版必修二同步精选练习2.3 能量守恒定律一基础篇1.如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是()A．甲图中，物体在不计空气阻力时由A到B的摆动过程中机械能守恒B．乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒C．丙图中，不计任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，A、B系统机械能守恒D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆周运动时，小球的机械能不守恒[解析]甲图中重力和弹力做功，物体和弹簧组成的系统机械能守恒，但物体A机械能不守恒，A错误．乙图中物体B除受重力外，还受弹力，弹力对B做负功，机械能不守恒，但从能量特点看A、B组成的系统机械能守恒，B错误．丙图中绳子张力对A做负功，对B 做正功，代数和为零，A、B系统机械能守恒，C正确．丁图中动能不变，势能不变，机械能守恒，D错误．[答案]C2.(多选)下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是()A．做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒B．做匀变速直线运动的物体的机械能可能守恒C．合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒D．只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒[解析]做匀速直线运动的物体，若重力做功，则还有其他力做功，此时机械能不守恒，选项A错误；做匀变速直线运动的物体，可能只受重力或只有重力做功(如自由落体运动)，物体机械能可能守恒，选项B正确；合外力对物体做功为零时，说明物体的动能不变，但势能有可能变化，如降落伞在空气中匀速下降，机械能减少，选项C错误；D项符合机械能守恒的条件，选项D正确．[答案]BD3．如图所示，一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的变化情况是()A．重力势能减少，动能不变，机械能减少B．重力势能减少，动能增加，机械能减少C．重力势能减少，动能增加，机械能增加D．重力势能减少，动能增加，机械能守恒解析：选B.小孩在下滑过程中总能量守恒，但摩擦力做负功，机械能减少，重力势能转化为动能和内能，即重力势能减少，动能增加，故选项B正确．4．如图所示，小球的质量为m，自光滑的斜槽的顶端无初速度滑下，沿虚线轨迹落地，不计空气阻力，则小球着地瞬间的动能和重力势能分别是(选取斜槽末端切线所在平面为参考平面)()A．mg(h＋H)，－mgh B．mg(h＋H)，mghC．mgH，0 D．mgH，－mgH解析：选A.选取斜槽末端切线所在平面为零势能参考平面，小球初始状态的重力势能为E p1＝mgH，落地时的重力势能为E p2＝－mgh，小球下落过程机械能守恒，则有mgH＝E k ＋(－mgh)，即E k＝mg(h＋H)，选项A正确，其他选项均错误．5．(多选)如图所示，一物体在直立弹簧的上方h处下落，然后又被弹回，若不计空气阻力，则下列说法中正确的是()A．物体在任何时刻的机械能都跟初始时刻的机械能相等B．物体和弹簧组成的系统任何两时刻机械能相等C．在重力和弹簧的弹力相等时，物体的速度最大D．物体在把弹簧压缩到最短时，它的机械能最小解析：选BCD.物体与弹簧接触前，自由下落，其机械能守恒，但与弹簧接触后，弹簧弹力对物体做功，物体机械能不守恒，物体与弹簧组成的系统机械能守恒，选项A说法错误，选项B说法正确；物体与弹簧接触后加速下落，弹簧弹力不断增大，物体下落的加速度不断减小，当弹簧弹力等于物体重力时，加速度减为零，速度达到最大，选项C说法正确；根据能量守恒可知，弹簧被压缩至最短时，弹簧的弹性势能最大，物体的机械能最小，选项D说法正确．6.如图所示，某同学利用橡皮条将模型飞机弹出，在弹出过程中，下列说法不正确的是()A．橡皮条收缩，弹力对飞机做功B．模型飞机的动能增加C．橡皮条的弹性势能减少D．模型飞机的重力势能减小，转化为飞机的动能解析：选D.在飞机弹出过程中，橡皮条对飞机做正功，弹性势能减少，模型飞机的动能增加．7．如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和①为楔块，①和①为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中()A．缓冲器的机械能守恒B．摩擦力做功消耗机械能C．垫板的动能全部转化为内能D．弹簧的弹性势能全部转化为动能解析：选B.由于车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中存在克服摩擦力做功，所以缓冲器的机械能减少，选项A错误、B正确；弹簧压缩的过程中，垫板的动能转化为内能和弹簧的弹性势能，选项C、D错误．8．在物体自由下落过程中，下列说法正确的是()A．动能增大，势能减小，机械能增大B．动能减小，势能增大，机械能不变C．动能增大，势能减小，机械能不变D．动能不变，势能减小，机械能减小解析：选C.在自由下落过程中，只有重力做功，物体的机械能守恒，重力势能不断减小，动能不断增大，选项C正确．如图所示，质量m＝70 kg的运动员以10 m/s的速度，从高h＝10 m的滑雪场A点沿斜坡自由滑下，AB段光滑．(取g＝10 m/s2)(1)求运动员到达最低点B时的速度大小；(2)若运动员继续沿右边斜坡向上运动，在向上运动的过程中克服阻力做功3 500 J，求他能到达的高度．解析：(1)根据机械能守恒定律得：12mv 2A ＋mgh ＝12mv 2B解得v B ＝10 3 m/s.(2)据动能定理得：－mgH －W 阻＝0－12mv 2B解得：H ＝10 m运动员能到达的高度为10 m.答案：(1)10 3 m/s (2)10 m10．如图所示，在大型露天游乐场中翻滚过山车的质量为1 t ，从轨道一侧的顶点A 处由静止释放，到达底部B 处后又冲上环形轨道，使乘客头朝下通过C 点，再沿环形轨道到达底部B 处，最后冲上轨道另一侧的顶端D 处，已知D 与A 在同一水平面上．A 、B 间的高度差为20 m ，圆环半径为5 m ，如果不考虑车与轨道间的摩擦和空气阻力，g 取10 m/s 2.试求：(1)过山车通过B 点时的动能．(2)过山车通过C 点时的速度．(3)过山车通过D 点时的机械能．(取过B 点的水平面为零势能面)解析：(1)过山车由A 点运动到B 点的过程中，由机械能守恒定律ΔE k 增＝ΔE p 减可得过山车在B 点时的动能12mv 2B－0＝mgh AB E k B ＝12mv 2B＝mgh AB ＝103×10×20 J ＝2×105 J.(2)同理可得，过山车从A点运动到C点时有12mv2C－0＝mgh AC解得v C＝2gh AC＝2×10×（20－2×5）m/s＝10 2 m/s.(3)由机械能守恒定律可知，过山车在D点时的机械能就等于在A点时的机械能，取过B点的水平面为零势能面，则有E D＝E A＝mgh AB＝103×10×20 J＝2×105 J.答案：(1)2×105 J(2)10 2 m/s(3)2×105 J二能力篇1．下列几种情况中，系统的机械能守恒的是()A．图甲中一颗弹丸在碗内做速率不变的螺旋运动B．图乙中运动员在蹦床上越跳越高C．图丙中小车上放一木块，小车的左侧由弹簧与墙壁相连．小车在左右振动时，木块相对于小车无滑动(车轮与地面摩擦不计)D．图丙中如果小车振动时，木块相对于小车有滑动解析：选C.弹丸在碗内做速率不变的螺旋运动时，除重力做功外，还会有其它力做功，系统机械能不守恒，故A错误；运动员越跳越高，表明她不断做功，机械能不守恒，故B 错误；由于一对静摩擦力做的总功为零，故系统中只有弹簧弹力做功，故系统机械能守恒，故C正确；滑动摩擦力做功，系统机械能不守恒，故D错误．2.(多选)如果质量为m的物体，从静止开始，以2g的加速度竖直下落高度h，那么()A．物体的机械能守恒B ．物体的机械能增加了12mgh C ．物体的重力势能减少了mghD ．物体的机械能增加了mgh解析 由于加速度大于g ，则物体下落过程中受到外力，外力做正功，因此机械能增加，由功能关系知除重力、系统内的弹力以外的力做功等于机械能的变化，而根据牛顿第二定律，F ＋mg ＝m ·2g ，所以F ＝mg ，即机械能增加了mgh .由于重力做正功，所以重力势能减少了mgh .答案 CD3.运动会中的投掷链球、铅球、铁饼和标枪等体育比赛项目都是把物体斜向上抛出的运动，如图所示，若不计空气阻力，这些物体从被抛出到落地的过程中( )A ．物体的机械能先减小后增大B ．物体的机械能先增大后减小C ．物体的动能先增大后减小，重力势能先减小后增大D ．物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小解析：选D.若不计空气阻力，这些物体被抛出后只有重力做功，故机械能均守恒，A 、B 均错误；因物体均被斜向上抛出，在整个运动过程中重力先做负功再做正功，因此重力势能先增大后减小，而动能先减小后增大，D 正确，C 错误．4．如图所示，质量为m 的物体，以速度v 离开高为H 的桌子，当它落到距地面高为h 的A 点时，在不计空气阻力的情况下，下列判断正确的是( )A ．若取桌面为零势能面，物体在A 点具有的机械能是12mv 2＋mgH B ．若取桌面为零势能面，物体在A 点具有的机械能是12mv 2－mg (H －h ) C ．物体在A 点具有的动能是12mv 2＋mg (H －h ) D ．物体在A 点具有的动能大小与零势能面的选取有关，因此是不确定的解析：选C.以桌面为零势能面时，物体最初机械能只有动能E 1＝12mv 2，由于运动过程中只有重力做功，机械能守恒，故A 点的机械能为12mv 2，选项A 、B 错误；由动能定理知物体在A 点的动能为E k A ＝12mv 2＋mg (H －h )，故选项C 正确，D 错误． 5.如图所示，A 和B 两个小球固定在一根轻杆的两端，此杆可绕穿过其中心的水平轴O 无摩擦转动．现使轻杆从水平状态无初速度释放，发现杆绕O 沿顺时针方向转动，则杆从释放起转动90°的过程中( )A ．B 球的重力势能减少，动能增加B ．A 球的重力势能增加，动能减少C ．A 球的重力势能和动能都增加了D ．A 球和B 球的总机械能是守恒的解析：选ACD.杆绕水平轴O 顺时针转动，故m B >m A ，则系统的总势能减少，减少的势能转化为A 、B 的动能．对于A 、B 来说，杆的弹力和重力对其做功，使得B 球的重力势能减少，动能增加；A 球的动能、重力势能都增加；但对系统来说杆做的功为0，故系统的机械能守恒．故选项A 、C 、D 正确，选项B 错误．6.如图所示，上表面有一段光滑圆弧的质量为M 的小车A 置于光滑水平面上，在一质量为m 的物体B 自圆弧上端自由滑下的同时释放A ，则 ( )A ．在B 下滑过程中，B 的机械能守恒B ．轨道对B 的支持力对B 不做功C ．在B 下滑的过程中，A 和地球组成的系统机械能增加D ．A 、B 和地球组成的系统机械能守恒解析：选CD.由于A 不固定，所以在B 下滑的过程中A 向左运动，轨道对B 的支持力与B 的运动方向不再垂直，轨道支持力对B 做负功，B 的机械能减少，故A 、B 均错误．B 对A 的压力做正功，所以A 的机械能增加，故C 正确．对于A 、B 及地球组成的整体，在运动过程中只有重力做功，所以机械能守恒，故D 正确．7.如图所示，在光滑的水平面上，有一质量为M 的长木块以一定的初速度向右匀速运动，将质量为m 的小铁块无初速度地轻放到长木块右端，小铁块与长木块间的动摩擦因数为μ，当小铁块在长木块上相对长木块滑动L 时与长木块保持相对静止，此时长木块对地的位移为l ，求这个过程中(1)小铁块增加的动能；(2)长木块减少的动能；(3)系统机械能的减少量；(4)系统产生的热量．解析 画出这一过程两物体位移示意图，如图所示．设木板的初速度为v 0，相对静止的共同速度为v .(1)根据动能定理有μmg (l －L )＝12mv 2－0①即摩擦力对小铁块做的正功等于小铁块动能的增加量．(2)摩擦力对长木块做负功，根据动能定理：μmgl ＝12Mv 20－12Mv 2① 即长木块减少的动能等于长木块克服摩擦力做的功μmgl .(3)系统机械能的减少量ΔE ＝μmgl －μmg (l －L )，得ΔE ＝μmgL .(4)根据能量守恒定律，系统产生的热量等于系统机械能的减少量，即Q ＝ΔE ＝μmgL 即系统机械能的减少量等于摩擦力乘以相对位移．答案 (1)μmg (l －L ) (2)μmgl (3)μmgL (4)μmgL8.如图所示，电动机带动传送带以速度v 匀速传动，一质量为m 的小木块静止放在传送带上(传送带足够长)，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，当小木块与传送带相对静止时，求：(1)小木块获得的动能；(2)摩擦过程产生的热量；(3)传送带克服摩擦力所做的功；(4)电动机输出的总能量．解析：木块刚放上时速度为零，必然受到传送带的滑动摩擦力作用做匀加速直线运动，达到与传送带相同速度后不再有相对运动，整个过程中木块获得一定的动能，系统要产生摩擦热．对木块：相对滑动时，a ＝μg ，达到相对静止所用的时间为t ＝v μg ，木块的位移l 1＝12vt ＝v 22μg ，传送带的位移l 2＝vt ＝v 2μg ，木块相对传送带的位移Δl ＝l 2－l 1＝v 22μg. (1)小木块获得的动能E k ＝12mv 2.(2)产生的热量Q ＝F f ΔL ＝F f (l 2－l 1)＝μmg (l 2－l 1)＝12mv 2. (3)传送带克服摩擦力所做的功W ＝μmgl 2＝mv 2.(4)电动机输出的总能量转化为小木块的动能和系统产生的热量E ＝E k ＋Q ＝mv 2.答案：(1)12mv 2 (2)12mv 2 (3)mv 2 (4)mv 2。

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课时素养检测三机车启动问题(25分钟60分)一、选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分)1.近年来我国的高铁发展迅速,而提速要解决许多具体的技术问题,其中提高机车牵引功率是一个重要问题。

已知匀速行驶时,列车所受阻力f与速度v的一次方成正比,即f = kv。

当长汀至上海的“和谐号”动车分别以120 km/h和240 km/h的速度在水平轨道上匀速行驶时,机车的牵引功率之比为( )A.1∶2B.2∶1C.1∶4D.4∶1【解析】选C。

列车匀速行驶,所以牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,即有:F=f=kv功率P=Fv=kv2所以==,故C正确。

2.自主品牌比亚迪汽车,2018年度新能源汽车总销量超越全球知名品牌特斯拉,旗下热销车型比亚迪·唐好评如潮。

表格中是纯电动唐的部分技术参数,分析可知( )续航里程(km,特定工况下) 520整备质量(kg) 2155最高车速(km/h) 160电池组储能(kW·h) 82.8电机额定机械功率(kW) 180电池组总功率与电机机械功率的转化效80%率A.工况条件下百公里耗电量17.3 kW·hB.电池组容量约为2.98×108 CC.若持续额定机械功率工作,可工作约0.46 hD.在水平直道上以最高车速行驶时,受到的阻力约为4 050 N【解析】选D。

百公里耗电量算法为:电池储能×转化效率÷续航里程×100,代入数据结果应该是12.7 kW·h,A错误;容量和能量不是同一概念,B错误;82.8÷180h=0.46 h,这种算法没有考虑转化效率,C错误;由P=Fv,可以通过换算得到最高速度额定功率下牵引力为F== N=4 050 N,此时汽车匀速运动,阻力等于牵引力,D正确。

专题三汽车启动问题1、（10分）质量为5⨯103 kg的汽车在t＝0时刻速度v0＝0，随后以6⨯104 W的额定功率沿平直公路前进，设汽车受恒定阻力，其大小为2.5⨯103N。

求：（1）汽车的最大速度v m；（2）汽车速度达到6m/s时其牵引力的大小和加速度大小。

2．（10分）质量为m的汽车从静止开始启动，沿水平面前进了s后达到最大行驶速度V m，设汽车的牵引功率保持不变，所受阻力为车重的k倍，求：（1）汽车的牵引功率P；（2）汽车从静止到开始匀速运动所需的时间t。

3．（12分）一辆汽车的额定功率为100kW ，质量为kg 3105 ，设汽车运动中所受阻力恒为车重的0.1倍。

若汽车保持额定功率行驶，由静止开始达到最大速度用时为1min ，（g=10m/s 2）求：（1）汽车的最大速度？ （2）此过程中汽车走过的路程是多少？4、（12分）汽车发动机的额定功率为30KW ，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，（1）汽车在路面上能达到的最大速度？（2）当汽车速度为10m ／s 时的加速度?（3）若汽车从静止开始保持1m ／s2的加速度作匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时间？1、解：（1）当汽车达到最大速度v m 时，牵引力F 等于阻力f∵ P =Fv m = f v m ，∴ 34105.2106⨯⨯==f P v m m/s=24m/s（2）汽车速度v 达到6m/s 时，其牵引力为 F 6v P 4106⨯==N = 1×104 N根据牛顿第二定律： F －f = ma 故此时汽车加速度大小为 a = m f F -= 334105105.2101⨯⨯-⨯m/s 2 = 1.5m/s22、答案 P=kmgV m ；t=kg VV S mm2+3、答案：（1）Vm=20m/s （2）1000m4、。

第八章机械能守恒定律专题：机车的启动问题(有答案)一基本知识点1 两种启动方式(1)以额定功率启动(2)以恒定加速度启动（前一段恒定加速度，后一段额定功率）2 一个关键点不管何种启动方式，殊途同归，最终牵引力等于摩擦力，达到最大速度3 具体启动过程额定功率启动：恒定加速度启动：二练习题1．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，这样的客车车辆叫做动车．而动车组就是几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组．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l节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h；则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为（）A．120km/h B．200km/h C．320km/h D．480km/h2．质量为m的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度—时间图象如图1所示，其中OA段为直线，AB段为曲线，B点后为平行于横轴的直线．已知从t1时刻开始汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为F f，以下说法正确的是()图1A．0-t1时间内，汽车的牵引力等于mv1/t1B．t1-t2时间内，汽车的功率等于(mv1/t1＋F f)v2C．t1-t2时间内，汽车的平均速率小于(v1+v2)/2D．汽车运动的最大速率v2＝(mv1/F f t1＋1)v13．一辆汽车在水平路面上匀速直线行驶，阻力恒定为F f．t1时刻驶入一段阻力为F f/2的路段继续行驶．t2时刻驶出这段路，阻力恢复为F f.行驶中汽车功率恒定，则汽车的速度v及牵引力F随时间t的变化图象可能是()4.把动力装置分散在安装每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车厢便叫动车。

动车组就是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，有一位乘客在合肥至武汉的静止动车车厢内用手垂直车厢壁把一个木块压在车厢的后壁上，车厢壁可以看成竖直平面，列车运行时沿平直轨道.则以下说法正确的是（）A．动车的车厢壁一定是粗糙的B．当列车匀加速启动的同时释放木块木块一定沿车厢后壁下滑C．当列车匀速行驶时释放木块车厢壁给木块有弹力D．当列车匀速行驶时释放木块木块会与车一起匀速行驶5.把动力装置分散在安装每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车厢便叫动车。

机械功练习一、单选题1．质量为m 的雨滴在空中竖直下落，设空气阻力的大小恒为f ，则雨滴下落高度h 的过程中空气阻力对其做的功为（ ）A ．0B ．fhC ．mghD ．﹣fh2．玩具起重机上悬挂一个质量为500克的砝码，从静止开始以2m/s 2的加速度提升砝码。

3s 内拉力所做的功为（g 取10m/s 2）（ ）A ．9JB ．20JC ．45JD ．54J3．如图所示，倾角为θ的斜面放在水平面上，一木块静止在斜面上。

在水平向右作用力F 作用下，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s ，物体m 相对斜面静止。

则下列说法正确的是（ ）A ．整个系统克服摩擦力做功为FsB ．重力对物体m 做正功C ．斜面与物体间摩擦力对物体m 不做功D ．支持力对物体m 不做功4．如图所示，在倾角为30°的斜面上，一条轻绳的端固定在斜面上，绳子跨过连在滑块上的定滑轮，绳子另一端受到一个方向总是竖直向上，大小恒为100N =F 的拉力，使物块沿斜面向上滑行1m （滑轮右边的绳子始终与斜面平行）的过程中，拉力F 做的功是（ ）．A ．100JB ．150JC ．200JD ．条件不足，无法确定5．如图所示，质量m =1kg 、长L =0.8m 的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平．板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4．现用F =5N 的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F 做的功至少为( )（g 取10m/s 2）A．1J B．1.6J C．2J D．4J6．关于功是否为矢量，下列说法正确的是( )A．因为功有正功和负功，所以功是矢量B．因为功没有方向性，所以功是标量C．力和位移都是矢量，功也一定是矢量D．力是矢量，功也是矢量7．如图所示，在水平向左匀速行驶的车厢中，站在车内的人用力沿车前进的方向推车厢，已知人与车厢始终保持相对静止。

则下列分析正确的是（）A．人对车厢的作用力不做功B．人对车厢的作用力做正功C．车厢对人的作用力做正功D．车厢对人的作用力做负功8．如图所示，两个小孩共同提一桶水维持同一高度匀速前进，则有（）A．两个小孩对水桶做正功B．手臂对水桶的作用力的大小之和等于水桶和水的总重力C．两个小孩手臂间夹角越大对水桶的合力越小D．手臂对水桶的作用力可能大于水桶和水的总重力二、多选题9．放在倾角为37°斜面上的物体受到沿斜面向上的拉力作用,在0~6s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象分别如图甲、乙。

机车启动问题1.起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度,其v -t图像如图所示,则钢索拉力的功率随时间变化的图像可能是图中的哪一个( )【解析】选B。

在0～t1时间内,重物匀加速上升,钢索拉力F1>mg;在t1～t2时间内,重物匀速上升,钢索拉力F2=mg;在t2～t3时间内,重物匀减速上升,钢索拉力F3<mg;由P=Fv知,0～t1时间内,功率均匀增大,且t1时刻F1v1>F2v1;t1～t2时间内,功率保持不变,P=F2v1,t2～t3时间内,功率均匀减小,且t2时刻F2v1>F3v1,综上所述,则B正确,A、C、D错误。

2.质量为m的汽车,其发动机额定功率为P,当它开上一个倾角为θ的斜坡时,受到的摩擦阻力为车重的k倍,则车的最大速度为( )A. B.C. D.【解析】选D。

汽车速度最大时,汽车的加速度a=0,牵引力F=mgsinθ+kmg,故此时最大速度v m==,则D正确,A、B、C错误。

3.水平路面上行驶的汽车所受到的阻力大小f与汽车行驶的速率成正比。

若汽车从静止出发,先做匀加速直线运动,达到额定功率后保持额定功率行驶,则在整个行驶过程中,汽车受到的牵引力大小F与阻力大小f的关系图像是( )【解析】选A。

汽车受到的阻力大小f与汽车行驶的速率成正比,f=kv,根据牛顿第二定律可知,F-f=ma,汽车做匀加速直线运动,加速度恒定,速度增大,阻力增大,牵引力随着f的增大而均匀增大,图像是一条倾斜的直线,功率达到额定功率后,F=,f=kv,联立解得F=k,牵引力与阻力成反比,则A正确,B、C、D错误。

4.列车总质量m=500 t,发动机的额定功率P=6×105 W,在轨道上行驶时,轨道对列车的阻力f 是车重的0.01倍。

(g取10 m/s2)(1)求列车在水平轨道上行驶的最大速度。

(2)在水平轨道上,发动机以额定功率P工作,求当行驶速度为v1=1 m/s和v2=10 m/s时,列车的瞬时加速度a1、a2的大小。

动能和动能定理一、选择题1.(6分)如图所示,质量为M的电梯地板上放置一质量为m的物体,钢索拉着电梯由静止开始向上做加速运动,当上升高度为H时,速度达到v,则( )A.地板对物体的支持力做的功等于mv2B.地板对物体的支持力做的功等于mgHC.钢索的拉力做的功等于Mv2+MgHD.合力对电梯做的功等于Mv22.(6分)如图所示,小球以初速度v0从A点沿粗糙的轨道运动到高为h的B点后自动返回,其返回途中仍经过A点,则经过A点的速度大小为( )A. B.C. D.3.(6分)(多选)如图表示的是一物体在水平面上向右做匀变速直线运动时的动能与位移的关系图像,物体的质量为2.4 kg,水平力F恒定。

由图可知( )A.图线的斜率表示物体的加速度值B.物体运动的时间为2 sC.物体所受合外力大小为6 ND.物体克服阻力做功30 J4.下列关于动能的说法中,正确的是 ( )A.运动物体所具有的能就是动能B.物体做匀变速运动,某一时刻的速度为v,则物体在全过程中的动能都是mv2C.只是改变物体的速度方向时,其动能不变D.物体在外力F作用下做加速运动,当力F减小时,其动能也减小5.质量一定的物体,关于动能的说法正确的是 ( )A.速度发生变化时其动能一定变化B.速度发生变化时其动能不一定变化C.速度不变时其动能可能变化D.动能不变时其速度一定不变6.一质量为2 kg的滑块,以4 m/s的速度在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4 m/s,在这段时间里水平力所做的功为( )A.0B.8 JC.16 JD.32 J7.放在光滑水平面上的物体,仅在两个同向水平力的共同作用下开始运动。

若这两个力分别做了6 J和8 J的功,则该物体的动能增加了( )A.48 JB.14 JC.10 JD.2 J8.如图所示,质量为m的物块,在恒力F的作用下,沿光滑水平面运动,物块通过A点和B点的速度分别是v A和v B,物块由A点运动到B点的过程中,关于力F对物块做的功W,下列选项正确的是( )A.W>m-mB.W=m-mC.W=m-mD.由于F的方向未知,W无法求出9.物体在合力作用下做直线运动的v-t图像如图所示,下列表述正确的是( )A.在0～1 s内,合力做正功B.在0～2 s内,合力总是做负功C.在1～2 s内,合力不做功D.在0～3 s内,合力总是做正功二、实验题(10分)10.(2019·江苏高考)某兴趣小组用如图1所示的装置验证动能定理。

鲁科版（2019）必修第二册《1.1 机械功》2021年同步练习卷一、单选题1．如图所示，在水平向左匀速行驶的车厢中，站在车内的人用力沿车前进的方向推车厢，已知人与车厢始终保持相对静止，则下列分析正确的是（）A．人对车厢的作用力不做功B．人对车厢的作用力做正功C．车厢对人的作用力做正功D．车厢对人的作用力做负功2．如图所示，在水平地面上，一物块在与水平方向成角的恒力F作用下，水平向右运动了一段位移x。

在此过程中，恒力F对物体所做的功为（）A．正功B．0C．Fx D．Fxsinθ3．一物体在水平拉力F的作用下沿水平面运动。

已知拉力F随物体运动位移x的变化情况如图所示。

则在0～8m的运动过程中，拉力F做的功为（）A．6J B．18J C．20J D．22J4．质量为1kg的物体沿水平方向做直线运动，其v﹣t图象如图所示，则下列说法中正确的是（）A．第1s内合外力做功为4JB．1～3s内合外力做功为4JC．3～5s内合外力做功为﹣8JD．5～7s内合外力做功为﹣8J5．下列说法正确的是（）A．作用力做正功时，反作用力也可以做正功B．作用力做正功时，反作用力一定做负功C．静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功D．系统内相互作用的两物体间的一对摩擦力做功的总和等于零6．物体在两个相互垂直的力的作用下运动，力F1对物体做功6J，物体克服力F2做功8J，则F1、F2的合力对物体做功为（）A．14 J B．10 J C．2 J D．﹣2 J7．用恒力F拉着质量为M的物体沿水平面匀速前进S距离，已知恒力F与水平面的夹角为α、方向斜向上，物体与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度取g，则这一过程中恒力F做功为（）A．μMgS B．C．D．8．如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，人脚所受的静摩擦力（）A．等于零，对人不做功B．水平向左，对人做负功C．水平向右，对人做正功D．斜向上，对人做正功二、多选题9．如图，人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动，下列说法中正确的是（）A．重力对人做负功B．摩擦力对人做正功C．支持力对人做正功D．合力对人做功为零10．如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面体始终相对静止，则过一段时间后，关于m的说法中正确的是（）A．支持力一定要做功B．摩擦力做正功C．摩擦力可能不做功D．合外力做功可能为零11．下列说法正确的有（）A．﹣10J的功大于+5J的功B．功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功C．一个力对物体做了负功，则这个力一定为负D．功是矢量，正、负表示方向12．物体受水平力F作用，在粗糙水平面上运动，下列说法中正确的是（）A．如果物体做加速直线运动，F一定对物体做正功B．如果物体做减速直线运动，F一定对物体做负功C．如果物体做减速运动，F也可能对物体做正功D．如果物体做减速直线运动，F一定对物体做正功三、填空题13．物体放置在光滑水平面上，在水平拉力F的作用下，且在力的方向上移动的距离为L，恒力F所做的功为；若置于粗糙斜面，仍在恒力F作用下在力的方向移动的距离为L，此次恒力F做的功第一次恒力F做的功（填“小于”或“等于”）。