2020届高考物理第二轮专题复习选择题模拟演练：功率与机车启动(word-含答案)

2020届高考物理第二轮专题复习选择题模拟演练功率与机车启动一、单项选择题1、用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图所示规律变化，已知物块的质量为m，重力加速度为g,0～t0时间内物块做匀加速直线运动，t0时刻后功率保持不变，t1时刻物块达到最大速度，则下列说法正确的是()A．物块始终做匀加速直线运动B．0～t0时间内物块的加速度大小为P0mt0C．t0时刻物块的速度大小为P0mgD．0～t1时间内物块上升的高度为P0mg(t1－t02)－P022m2g3D．在整个运动过程中，摩擦力对A、B两物体做功的平均功率之比为5∶32、如图甲所示，质量m＝2kg的小物体放在长直的水平地面上，用水平细线绕在半径R＝0.5m的薄圆筒上．t＝0时刻，圆筒由静止开始绕竖直的中心轴转动，其角速度随时间的变化规律如图乙所示，小物体和地面间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g取10m/s2，则()A．小物体的速度随时间的变化关系满足v＝4tB．细线的拉力大小为2NC．细线拉力的瞬时功率满足P＝4tD．在0～4s内，细线拉力做的功为12J3、起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其v－t图象如图3所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是图中的()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4所示.假定汽车所受阻力的大小Ff恒定不变.下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图象中，可能正确的是()5、汽车以恒定功率P、初速度v0冲上倾角一定的斜坡时，汽车受到的阻力恒定不变，则汽车上坡过程的v－t图象不可能是下图中的()6、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Pv2B.钢绳的最大拉力为mgC.重物匀加速的末速度为PmgD.重物匀加速运动的加速度为Pmv1－g7、某段高速路对载重货车设定的允许速度范围为50～80km/h，而上坡时若货车达不到最小允许速度50km/h，则必须走“爬坡车道”来避免危险，如图所示，某质量为4.0×104kg的载重货车，保持额定功率200kW在“爬坡车道”上行驶，每前进1km，上升0.04km，汽车所受的阻力(摩擦阻力与空气阻力)为车重的0.01倍，g取10m/s2，爬坡车道足够长，则货车匀速上坡的过程中()A．牵引力等于2×104NB．速度可能大于36km/hC．上坡过程增加的重力势能等于汽车牵引力所做的功D．上坡过程增加的机械能等于汽车克服阻力所做的功8、某汽车以额定功率在水平路面上行驶，空车质量为m0，空载时的最大速度为v1，装满货物后的最大速度为v2，已知汽车所受的阻力跟车重成正比，则汽车所装货物的质量是()A.v1－v2v2m0B.v1＋v2v2m0C.v1－v2v1m0D.v1v2m0二多项选择题9、质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度—时间图像如图所示，其中OA为过原点的一条直线．从t1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为f，则()A．0～t1时间内，汽车的牵引力等于mv1t1B．汽车在t1～t2时间内的功率等于t2以后的功率C．t1～t2时间内，汽车的功率等于mv1t1＋fv1D．t1～t2时间内，汽车的平均速度等于v1＋v2210、一辆汽车在平直公路上运动，运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的功率，其牵引力和速度的关系图象如图所示.若已知汽车的质量m、牵引力F1和速度v1及该车所能达到的最大速度v3，运动过程中所受阻力恒定，则根据图象所给的信息，下列说法中正确的是()A.汽车行驶中所受的阻力为F1v3v1B.汽车匀加速运动的过程中加速度大小为F1v3－v1mv3C.速度为v2时的加速度大小为F1v3－v2mv2v3D.若速度为v2时牵引力恰为F12，则有v2＝2v111、发动机额定功率为80kW的汽车，质量为2×103kg，在水平路面上行驶时汽车所受摩擦阻力恒为4×103N，若汽车在平直公路上以额定功率启动，则下列说法中正确的是()A.汽车的加速度和速度都逐渐增大B.汽车匀速行驶时，所受的牵引力为零C.汽车的最大速度为20m/sD.当汽车速度为5m/s时，其加速度为6m/s212、在水平路面上AB段光滑，BC段粗糙，两段长度相同，如图所示.在A处静止的小物体(可视为质点)在水平恒力F作用下，从A点开始运动，到C点恰好停下.下列判断正确的是()A.水平恒力F在两段路面上做功相等B.整个过程水平恒力F做的功等于克服摩擦力做的功C.水平恒力F在AB段的平均功率大于BC段的平均功率D.水平恒力F在AB段中点位置瞬时功率大于在BC段中点位置瞬时功率13、下图为码头拖船作业的示意图，质量为m的汽车在平直路面上运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船，汽车与定滑轮之间的轻绳始终水平.当牵引轮船的轻绳与水平方向的夹角为θ时，轮船的加速度大小为a，轻绳的拉力对船做功的功率为P，汽车受到的阻力大小为Ff，轮船的速度大小为v，则下列说法正确的是()A.此时汽车的加速度为a车＝acosθB.此时绳的拉力大小为FT＝PvcosθC.此时汽车的速度为v车＝vcosθD.此时汽车牵引力的功率P车＝P＋(Ff＋macosθ)vcosθ14、质量为2kg的遥控玩具电动汽车在平直路面上由静止开始沿直线运动，汽车受到的阻力恒为重力的12，若牵引力做功W和汽车位移x之间的关系如图所示，已知重力加速度g＝10m/s2，则()A.汽车在0～1m位移内，牵引力是恒力，1～3m位移内，牵引力是变力B.汽车位移为0.5m时，加速度的大小a＝5m/s2C.汽车位移在0～3m的过程中，牵引力的最大功率为2010WD.汽车位移在0～3m的过程中，牵引力的平均功率为1010W15、将一质量为m的物体在某高处以初速度v0竖直向上抛出，从抛出点上升的最大高度为h.设空气阻力大小恒定.其速度大小随时间变化的图象如图7所示，则下列说法正确的是()A.物体从抛出经过3t0的时间落回抛出点B.物体在上升阶段和下落到抛出点阶段重力冲量之比为1∶2C.物体从抛出到落回抛出点的过程中机械能的减少量为13mghD.物体在上升阶段和下落到抛出点阶段重力做功的平均功率之比为2∶116、如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，初始时刻小球静止于P点.第一次小球在水平拉力F1作用下，从P点缓慢地移动到Q点，此时轻绳与竖直方向夹角为θ(θ＜90°)，轻绳中的张力大小为FT1；第二次小球在水平恒力F2作用下，从P点开始运动并恰好能到达Q点，在Q点时轻绳中的张力大小为FT2.关于这两个过程，下列说法中正确的是(不计空气阻力，重力加速度为g)()A.两个过程中，轻绳的张力均变大B.第一个过程中，拉力F1在逐渐变大，且最大值一定大于F2C.FT1＝mgcosθ，FT2＝mgD.第二个过程中，重力和水平恒力F2的合力的功率先增大后减小答案与解析1．D解析：由题图可知，0～t0时间内功率与时间成正比，则有F－mg＝ma，v＝at，P＝Fv，得P＝m(a＋g)at，因此图线斜率P0t0＝m(a＋g)a，B选项错误；t0时刻后功率保持不变，拉力大于重力，物块继续加速运动，由P0v－mg＝ma知，物块加速度逐渐减小，t1时刻速度最大，则a＝0，最大速度为vm＝P0mg，A、C选项错误；P－t图线与t轴所围的面积表示0～t1时间内拉力做的功，W＝P0t02＋P0(t1－t0)＝P0t1－P0t02，由动能定理得W－mgh＝mvm22，得h＝P0mg(t1－t02)－P022m2g3，D选项正确．2．D解析：由题图乙可知，圆筒匀加速转动，角速度随时间变化的关系式为：ω＝t，圆筒边缘线速度与物体前进速度大小相同，根据v＝ωR得：v＝ωR＝0.5t，故A错误；物体运动的加速度a＝ΔvΔt＝0.5tt＝0.5m/s2，根据牛顿第二定律得：F－μmg＝ma，解得：F＝2×0.5N＋0.1×2×10N＝3N，故B错误；细线拉力的瞬时功率P＝Fv＝3×0.5t＝1.5t，故C错误；物体在4s内运动的位移：x＝12at2＝12×0.5×42m＝4m，在0～4s内，细线拉力做的功为：W＝Fx＝3×4J＝12J，故D正确．3.A解析：由v－t图象知重物先匀加速运动，再匀速运动，最后匀减速运动，由牛顿第二定律知，在匀加速过程有F1－mg＝ma1，F1为恒力且大于mg，拉力的功率P1＝F1v＝F1a1t；在匀速过程有F2＝mg，拉力的功率P2＝F2v0为定值；在匀减速过程有mg－F3＝ma3，F3为恒力且小于mg，拉力的功率P3＝F3v＝F3(v0－a3t)，功率逐渐减小到0，可知A正确.4.A解析：在0～t1时间内，如果匀速，则v－t图象是与时间轴平行的直线，如果是加速，根据P＝Fv，牵引力减小，根据F－Ff＝ma，加速度减小，做加速度减小的加速运动，当加速度为0时，即F1＝Ff，汽车开始做匀速直线运动，此时速度v1＝P1F1＝P1Ff，所以在0～t1时间内，v－t图象先是平滑的曲线，当a＝0时，v1＝P1Ff；在t1时刻，功率突然减小，故牵引力突然减小，做减速运动，由P＝Fv知F增加，且F＜Ff，根据F－Ff＝ma，加速度减小，做加速度减小的减速运动，当加速度为0时，即F2＝Ff，汽车开始做匀速直线运动，此时速度v2＝P2F2＝P2Ff，所以在t1～t2时间内，v－t图象先是平滑的曲线，当加速度减为零时，v2＝P2Ff，故A正确，B、C、D错误.5.A解析：由瞬时功率P＝Fv可知，汽车功率恒定，汽车开始所受牵引力F＝Pv0，若汽车受到的合外力F合＝0，则汽车做匀速运动，B项中v－t图象是可能的；若F合与牵引力方向相同，则汽车做加速运动，随着速度增大，牵引力逐渐减小，合外力减小，由牛顿第二定律可知，汽车的加速度减小，直至减小到零，C项中v－t图象是可能的，A项中v－t图象是不可能的；若F合与牵引力方向相反，则汽车做减速运动，牵引力增大，合外力减小，由牛顿第二定律可知，汽车的加速度减小，直至减小到零，D项中v－t图象是可能的.6.D解析：加速过程重物处于超重状态，钢绳拉力较大，匀速运动阶段钢绳的拉力为Pv2，故A错误；加速过程重物处于超重状态，钢绳拉力大于重力，故B错误；重物匀加速运动的末速度不是运动的最大速度，此时钢绳对重物的拉力大于其重力，故其速度小于Pmg，故C错误；重物匀加速运动的末速度为v1，此时的拉力为F＝Pv1，由牛顿第二定律得：a＝F－mgm＝Pmv1－g，故D正确.7．A解析：货车匀速上坡的过程中，根据平衡条件得：牵引力大小F＝0.01mg＋mgsinθ＝0.01×4.0×104×10N＋4.0×104×10×0.041N＝2×104N，故A正确；根据P＝Fv得：v＝PF＝2×1052×104m/s＝10m/s＝36km/h，故B错误；上坡过程增加的重力势能等于汽车牵引力所做的功与克服阻力所做的功之差，故C错误；由于汽车匀速上坡，根据功能关系知，上坡过程增加的机械能等于汽车牵引力做功与克服阻力所做的功之差，故D错误．8.A二、多项选择题9．BC解析：0～t1时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度a＝v1t1，根据牛顿第二定律得，F－f＝ma，解得牵引力F＝f＋mv1t1，故A错误；从t1时刻起汽车的功率保持不变，可知汽车在t1～t2时间内的功率等于t2以后的功率，故B正确；由题意知，t1～t2时间内，汽车的功率P＝Fv1＝(f＋mv1t1)v1，故C正确；t1～t2时间内，汽车做变加速直线运动，平均速度不等于v1＋v22，故D错误．10.BD解析：汽车做匀加速直线运动结束时，即速度为v1时汽车的功率达到额定功率，则有P＝F1v1，之后汽车保持功率不变，当牵引力等于阻力时速度达到最大，则有F1v1＝Ffv3，解得Ff＝F1v1v3，A错误；根据牛顿第二定律得汽车在匀加速阶段的加速度大小