2022年新高考物理一輪復習練習：專題39功率和機車啟動問題-(含解析)

專題39功率和機車啟動問題1．[2021·南充一模]如圖所示，細線的一端固定于O點，另一端系一小球．在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在豎直平面內由A點運動到B點，在此過程中拉力F的瞬時功率的變化情況是()A．逐漸減小B．逐漸增大C．先減小，后增大D．先增大，后減小2．[2021·淮安中學測試](多選)質量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t＝0時刻開始受到水平力的作用．力的大小F與時間t的關系如圖所示，設力的方向始終保持不變，則()A．3t0時刻力F的瞬時功率為eq\f(5Feq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))t0,m)B．3t0時刻力F的瞬時功率為eq\f(15Feq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))t0,m)C．在t＝0到3t0這段時間內，水平力F的平均功率為eq\f(23Feq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))t0,4m)D．在t＝0到3t0這段時間內，水平力F的平均功率為eq\f(25Feq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))t0,6m)3．(多選)地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機通過豎井運送至地面．某豎井中礦車提升的速度大小v隨時間t的變化關系如圖所示，其中圖線①②分別描述兩次不同的提升過程，它們變速階段加速度的大小都相同；兩次提升的高度相同，提升的質量相等．不考慮摩擦阻力和空氣阻力．對于第①次和第②次提升過程()A.礦車上升所用的時間之比為4∶5B．電機的最大牽引力之比為2∶1C．電機輸出的最大功率之比為2∶1D．電機所做的功之比為4∶54．如圖甲所示，滑輪質量、摩擦均不計，質量為2kg的物體在F作用下由靜止開始向上做勻加速運動，其速度隨時間的變化關系如圖乙所示，由此可知()A．物體加速度大小為2m/s2B.F的大小為21NC．4s末F的功率大小為42WD．4s內F做功的平均功率為42W5．[2021·銀川一中]質量為100kg的賽車在平直賽道上以恒定功率加速，受到的阻力不變，其加速度a和速度的倒數(shù)eq\f(1,v)的關系如圖所示，則賽車()A．速度隨時間均勻增大B．加速度隨時間均勻增大C．輸出功率為40kWD．所受阻力大小為4000N6．[2021·南昌模擬]如圖所示為牽引力F和車速倒數(shù)eq\f(1,v)的關系圖像，若汽車質量為2×103kg，它由靜止開始沿平直公路行駛，且行駛中阻力恒定，設其最大車速為30m/s，則正確的是()A．汽車所受阻力為2×103NB．汽車車速為15m/s，功率為3×104WC．汽車勻加速的加速度為3m/s2D．汽車勻加速所需時間為4.5s7．[2021·廣東東莞模擬]汽車以恒定功率P、初速度v0沖上傾角一定的斜坡時，汽車受到的阻力恒定不變，則汽車上坡過程的v－t圖像不可能是下圖中的()8．[2021·金華十校模擬]如圖所示，某工地上的塔吊正在以額定功率P0將重物從靜止開始豎直吊起，重物上升高度為h時剛好達到最大速度．重物的質量為m，繩子對重物的拉力為F，重物受到的空氣阻力f大小不變．重物上升h的過程中，下列說法正確的是()A．重物的最大速度為eq\f(P0,f)B．重物的重力勢能增加了FhC．重物的機械能增加了FhD．重物在做加速度不斷減小的加速運動9．[2021·湖南卷]“復興號”動車組用多節(jié)車廂提供動力，從而達到提速的目的．總質量為m的動車組在平直的軌道上行駛．該動車組有四節(jié)動力車廂，每節(jié)車廂發(fā)動機的額定功率均為P，若動車組所受的阻力與其速率成正比(F阻＝kv，k為常量)，動車組能達到的最大速度為vm.下列說法正確的是()A．動車組在勻加速啟動過程中，牽引力恒定不變B．若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，則動車組從靜止開始做勻加速運動C．若四節(jié)動力車廂輸出的總功率為2.25P，則動車組勻速行駛的速度為eq\f(3,4)vmD．若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，動車組從靜止啟動，經過時間t達到最大速度vm，則這一過程中該動車組克服阻力做的功為eq\f(1,2)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(m))－Pt專題39功率和機車啟動問題1．B設細線與豎直方向的夾角為θ，在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在豎直平面內由A點運動到B點的過程中，拉力F的瞬時功率P＝Fvcosθ，沿小球運動軌跡的切線方向有Fcosθ＝mgsinθ，解得P＝mgvsinθ，所以拉力F的瞬時功率逐漸增大，選項B正確．2．BD3.AC4.A5.C6.A7.A8．D重物達到最大速度時勻速運動，有P0＝(mg＋f)vm，vm＝eq\f(P0,f＋mg)，A錯誤；重力勢能的增加量為mgh，B錯誤；重物機械能的增加量為(F－f)h，C錯誤；由P0＝F·v，F(xiàn)－f－mg＝ma可知v增大，F(xiàn)減小，a減小，D正確．9．C在動車組勻加速啟動的過程中，對動車組受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有F1－F阻＝ma1，其中F阻＝kv，在動車組勻加速啟動的過程中，加速度a1不變，v增大，則F阻增大，故牽引力F1逐漸增大，A錯誤；若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，則牽引力F2＝eq\f(4P,v)，而F2－F阻＝ma，其中F阻＝kv，由v增大可知加速度a減小，所以動車組從靜止開始做加速度減小的變加速運動，B錯誤；設當四節(jié)動力車廂輸出的總功率為2.25P時，動車組勻速運動的速度為v′m，動車組勻速行駛時受力平衡，有F′＝F阻＝kv′m，則4P＝kveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(m))、2.25P＝kv′eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(m))，解得v′m＝eq\f(3,4)vm，C正確；當四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值時，對動車組從啟動到達到最大速度的過程，根據(jù)動