【小作业·大进步】8.1功和功率（机车启动问题）（解析版）同步作业练习2023-2024学年高一物理下学期必修第二册.docxVIP

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8.1功和功率（机车启动问题）（解析版）同步作业练习2023-2024学年高一物理下学期必修第二册

一、单选题

1．（12-13高一下·广东珠海·期末）火车在一段平直的轨道上做匀加速运动，若阻力不变，则牵引力F和它的瞬时功率P的变化情况是（）

A．F不变，P变大 B．F变小，P不变

C．F变大，P变大 D．F不变，P不变

【答案】A

【详解】因为火车做匀加速运动，所以牵引力F不变，但速度在增大，故牵引力的瞬时功率变大，BCD错误，A正确。

故选A。

2．（21-22高一下·上海长宁·期末）质量为m的汽车在平直公路上从静止开始以加速度a做匀加速直线运动，发动机的牵引力恒为F，受到的阻力恒为f，则当汽车的速度为v时，发动机的功率为（????）

A． B．mav C．fv D．Fv

【答案】D

【详解】根据功率的定义，发动机的功率指发动机的牵引力的功率，则

P=Fv

故选D。

3．（21-22高一下·江苏徐州·阶段练习）一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动。其v-t图象如图所示。已知汽车的质量为m=2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10m/s2，则以下说法正确的是（）

A．汽车在前5s内的牵引力为6×103N B．汽车在前5s内的牵引力为4×103N

C．汽车的额定功率为40kW D．汽车的最大速度为10m/s

【答案】A

【详解】ABC．对汽车，匀加速行驶过程有

而

m/s2

N

得汽车在前5s内的牵引力

N

汽车的额定功率为

kW

选项A正确，BC错误；

D．当汽车达到最大速度时，有牵引力等于阻力，即

最大速度

m/s

D错误。

故选A。

4．（20-21高一下·福建·课时练习）设飞机飞行中所受阻力与速率的平方成正比，如果飞机以速度v匀速飞行，其发动机功率为P，则当发动机功率为8P时，飞机飞行的速度为()

A．v B．2v C．4v D．8v

【答案】B

【详解】飞机匀速飞行时应有

F=f=kv2

所以

P=Fv=kv3

因此功率为8P时，可得

解得

v1=2v

故选B。

5．（23-24高三上·河南平顶山·阶段练习）参加拉力赛的汽车由沙滩驶上山坡，如图所示。车在沙滩上行驶时的最大速率为v，当其驶上山坡后，其阻力变为汽车在沙滩上行驶时所受阻力的3倍。已知汽车在行驶过程中发动机功率保持不变，则汽车在山坡上行驶的最大速率为，则n等于（）

??

A．2 B． C．3 D．

【答案】D

【详解】根据题意可知，汽车以额定功率行驶牵引力等于阻力时，汽车行驶的速率最大，则有

当P不变，f变为原来的3倍时，则最大速率变为原来的，即

故选D。

6．（21-22高一下·云南文山·期末）一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s做匀加速直线运动，其v-t图像如图所示。已知汽车质量为，汽车受到的阻力恒为车重的0.1倍，汽车的额定功率为30kW，取。则以下说法正确的是（）

A．汽车在前5s内的加速度为

B．汽车在前5s内的位移为50m

C．汽车在前5s内的牵引力为

D．汽车的最大速度为30m/s

【答案】D

【详解】A．汽车在前5s内的加速度为

A错误；

B．汽车在前5s内的位移为

B错误；

C．根据牛顿第二定律有

同时

得到汽车在前5s内的牵引力为

C错误；

D．由图像可知，当汽车匀速运动时达到最大速度，此时牵引力等于阻力，则

解得

D正确。

故选D。

7．（21-22高二·全国·课时练习）质量为2×103kg、发动机的额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶。若该汽车所受阻力大小恒为4×103N，则下列判断中正确的有（）

A．汽车的最大速度是10m/s

B．汽车以2m/s2的加速度匀加速启动，启动后第2s末发动机的实际功率是36kW

C．汽车以2m/s2的加速度匀加速启动，匀加速运动所能维持的时间为10s

D．若汽车保持额定功率启动，则当其速度为5m/s时，加速度为6m/s2

【答案】D

【详解】A．当牵引力大小等于阻力大小时,汽车加速度最小，速度最大，根据

P＝Ffvm

得，汽车的最大速度

vm＝＝m/s＝20m/s

故A错误；

B．根据牛顿第二定律得

F－Ff＝ma

解得

F＝Ff＋ma＝4000N＋2000×2N＝8000N

汽车第2s末的速度

v＝at＝2m/s2×2s＝4m/s

第2s末发动机的实际功率

P1＝Fv＝8000N×4m/s＝32kW

故B错误；

C．结合B选项的分析，匀加速直线运动的末速度

做匀加速直线运动的时间

故C错误；