CD.若汽车的功率减小为
则牵引力小于阻力,汽车将减速,速度减小,由
€£j——=ma
v
可知牵引力增大,加速度减小,当牵引力增人到等于阻力时,以速度
做匀速直线运动,则c项中M图像中的斜率表示加速度逐渐减小,D选项中的斜率错误,
故C正确,不符题意,D错误,符合题意。
本题选错误的,故选D。
3.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据P=Fv可知汽车功率一定时,牵引力与速度成反比,汽车以恒定功率上坡时牵引力减小,故选项A不符合题意;
B.汽车达到最人速度时,则有:
F=〃?
gsin30°+f
汽车运动的额定功率为:
P=F\'m=S+f)%,故选项E不符合题意:
C.汽车以恒定加速度启动,达到最人速度%的过程是先匀加速后变加速,所以/时间内不是一直做匀变速运动,丄时的速度不是冬,故选项C不符合题意;
22
D•汽车以恒定功率上坡时,根据动能定理则有:
Pt-("igsin30°+f)x=
解得汽车运动的位移为:
A-=vm/-一,故选项D符合题意.
mg+2/
4.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.V-/图彖中倾斜的直线表示匀变速直线运动,从图中可知只有0」时段为倾斜直线,所以0小时段为匀加速直线运动,所以A错误.
B.在“时刻,列车功率已经达到额定功率,牵引力已经减小了,加速度也减小了,所以在匕时刻的加速度要小于h时刻的加速度,所以B错误.
C.在时刻以后,列车匀速运动,是处于受力平衡状态,牵引力等于阻力,而不是零,所以C错误.
pP
D.当汽车达到最大速度时,汽车的牵引力和阻力大小相等,由P=Fv="m可得,/=一=—,
%叫所以D正确.故选D.
【点睛】
本题的关键是理解机车的启动过程,这道题是以恒定加速度启动,公式P=F「,P指实际功
率,F表示牵引力,卩表示瞬时速度.当牵引力等于阻力时,机车达到最人速度v,=.根
据片/图象要能判断机车所处的运动状态.
5.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.由题图可知,0〜“时间内,汽车做匀加速直线运动
Fi-Ff=ma
解得
Ei=nill+rf
故A错误;
B.在“时刻汽车的功率
/、
P=斥叫=in—+Ff叫
I人丿
"〜h时间内,汽车保持功率P不变,故B错误;
C.由V——门勾线与横轴所I韦I面积表示位移的人小可知,"〜b时间内,汽车的平均速率大于
—_-,故C错误;
2
D.在h时刻,汽车的速度达到最人值",此时刻
F严片
P=F2v2
解得
「E丿
故D正确。
故选D。
6.AD
【解析】
【分析】
【详解】
AB在0〜心时间内,根据图象可知,汽车做初速度为零的匀加速直线运动,即加速度不变,
根据牛顿第二定律
F-f=ma
解得
F=f+ma
故牵引力F不变,由于汽车做匀加速运动,速度增人,则根据公式P=Fv可知这段时间内
的牵引力功率增人,故A正确,E错误;
CD.从匚时刻起汽车的功率保持不变,达到额定功率,但是速度继续增人,牵引力减小,当
牵引力等于阻力时汽车的速度达到最大比,以后以速度比做匀速直线运动,根据功率的公式可以知道
故D正确,C错误。
故选AD。
7.BD
【解析】
【分析】
【详解】
A.
f=/o时,牵引力为
由牛顿第二定律
2P
可得汽车受到的阻力为阿-叫故选项A错误;
W=1・5H。
故选项B正确:
c.从戶o到汽车牵引力不变,则当功率为2P时的速度为2儿则汽车的位移为
不等于2W。
,故选项C错误:
D・若在/=2fo时达到额定功率,则额定功率为
PQ=F(y+2atJ=3P
所以汽车的额定功率应小于3P,故选项D正确。
故选BD。
8.BC
【解析】
【分析】
【详解】
A.因为在运动的过程中,功率不变,速度增大,则牵引力减小,知牵引力不是恒力,不能通过W=Fs求解牵引力做功的人小,所以牵引力做功不等于用,因为功率不变,知牵引力做功为W=Pt,故A错误;
B.
当牵引力与阻力相等时,速度最人,根据P=知,最人速度为
故E正确:
C.当汽车的速度为卩时,根据牛顿第二定律得
故C正确;
D・根据动能定理得
则
尹叱+fs~P
由于汽车不是做匀加速运动,则时间
ss2s
心==——=—
V冬Vm
2
故D错误。
故选BCo
9.AD
【解析】
【分析】
【详解】由题图可知,汽车达到最人速度v=30nVs时对应的牵引力等于阻力为2xlO'N,故A正确:
E、牵引车的额定功率
p=fv=2x10,x30W=6x104W
匀加速直线运动的加速度
F-f6000-2000「「
a==m/s"=2m/s"
rn2000
匀加速直线运动的末速度
P60000,,
v=—=m/s=10m/s
F6000
匀加速直线运动的时间
f=-=5j
因为15nVs>10m/s,所以汽车速度为15m/s时,功率己达到额定功率,故E错误;
C、由B分析各匀加速运动加速度人小为2m/s),故C错误;
D、由B分析知,D正确。
10.ABD
【解析】
【分析】
【详解】
ABC.汽车匀加速启动,
度
则在匀加速阶段,牵引力恒定,由图可知,在匀加速运动阶段加速
。
=手m/s2=3m/s2
根据牛顿第二定律
F-Ff=ma
7^=0.2wg=0.2x3xl03x10N=6x103N
代入数据解得
F=F{+ma=1.5xlO4N
在4s末,汽车达到额定功率,根据P=Fv.代入数据,汽车的额定功率为
P=Fv=180kW
当达到额定功率后,汽车保持额定功率不变,速度继续增加,但牵引力减小,当牵引力减小到等于阻力时,汽车达到最人速度,有
F=F{
解得
P1.8x10’.__.
v^=7=7^m/s=30m/s
A正确,B正确,C错误;
D.汽车在前4s内的位移是x=\at\则牵引力做的功为W=Fx,联立解得2
IV=3.6x105J
D正确。
故选ABDo
11.AC
【解析】
【分析】
【详解】
A.在0~儿时间内做匀加速运动,加速度。
恒定
Avv.a=——=—
故A正确:
B.在九时刻汽车牵引力
F、=ma+f
而在乙时刻达到最人速度此时牵引力等于阻力
F=f
故两个时刻的牵引力不相等,故B错误:
C.h时刻汽车的功率为
/\
P==m—+f
、人>
在h时刻的功率为
P=F,v2=j\\
根据功率相等町以求出
f_嘶
(岭-汕】
故C正确:
D.根据动能定理可知f广乙时间内
故D错误。
故选AC。
【点睛】
本题考查的是汽车的启动方式,对于汽车的两种启动方式,恒定加速度启动和恒定功率启动,
对于每种启动方式的汽车运动的过程一定要熟悉。
12.(l)20nVs;
(2)2nVs2
【解析】
【分析】
【详解】
(1)当牵引力与阻力相等时,速度最人,则有
解得
4000
(2)根据牛顿第二定律得
P羅
汽车做匀加速运动达到最人速度为必此时功率为额定功率,满足心十,匀加速直线运
动的时间Z=5s,满足/=-,代入数据联立解得a
fl=2nVs2
13.
(1)vm=12ni/s,=5in/s2
(2)3x104W
【解析】
【分析】
【详解】
⑴当汽车达到最大速度时,F=f=0.1加g=5x103N
汽车达到的最大速度v=-5:
=60x10ni/s=12ni/s
mF5xl03
当汽车车速=2nVs时,牵引力F=^-=6Q><1QN=3x104N2
由牛顿第二定律得仟一/=加®,解得q=D.=5m/s2m
(2)汽车匀速行驶,f=/=5xl03N
汽车的实际功率P=Fv2=5x103x6W=3xlO4W
14.(l)P=15kW,戶1000N
(2)0・25(3)550m
【解析】
【分析】
【详解】
(1)汽车先做匀加速直线运动,据牛顿第二定律有:
F—f=ma
且
cr=lm/s2
在5s末达额定功率有:
P=Fvi
保持功率不变,在5s末有:
P*
由②③得:
pP
F==一
V1V2
联立各式解得:
P=15kW,/=1000N
(2)速度lOnvs时有:
P=FV
据牛顿第二定律有:
Ff-f=jnar
得:
d'=0・25m/s‘
(3)汽车在变加速运动阶段,据动能定理有:
5=50s
得:
x2=550m
15・
(1)32nVs;
(2)17.8s;(3)22.5kw;(4)O.75nVs2.
【解析】
【分析】
【详解】
(1)汽车达到最人速度时,匀速运动,牵引力由P=F・v,得
(2)由牛顿第二定律有:
Fi-f=ma由匀变速运动规律有:
v^at.由P=Fw可得匀加速过程
所用的时间:
r=2k«17.8s
a
(3)当片=5m/s时,刃<臥,故汽车仍做匀加速运动.所求
P】=Fm=2・25x1()4W=22・5kW
(4)当W=20m/s时,由于">皿,故汽车不做匀加速运动了,但功率仍为额定功率,由
P=FJW有:
P
F/=—=4.0xl03N
又由F—戸賦,可得
fl-0.75m/s2
16.(l)6・67m/s;20m/s;
(2)3.33s;(3)lnVs2
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由题意可知,汽车速度为儿时汽车输出功率达最人值,则
由图像知此时汽车牵引力
坊=3xlO‘N
解得
v.=——ni/sq6.67ni/s
13
当汽车的最大速度为冬时,牵引力尺等于阻力,有图像可知
F2=心=1x103N
解得
匕=20nVs
(2)设汽车做匀加速直线运动时的加速度为G,由牛顿第二定律
故匀加速运动过程所用时间
解得
10222t=—sa3.33s
3
(3)当汽车的速度为10m/s时输出功率己达最人值,由牛顿第二定律
打-心=mar
P=
解得
a=lni/s2
17.
(1)加=1200kg;
(2)2.44xl03m
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由图象可知汽车匀速运动时功率伫=40kW,最大速度vm=40ni/s,则汽车所受的
阻力
/=^l=1.0x103N
汽车在50s末根据牛顿第二定律有
F\-f=ma
其中
FP”
/\=—
°亠兰竺=05碗
g50s
联立并带入数据得汽车的质量为
F「f1.6xl03-1000,19nn.
m==kg=1200kg
a0.5
(2)在0〜50s内的位移
x.=丄岔=丄x0.5x502m=625m
1212
在50s〜110s内物体发动机功率不变,根据动能定理有
PJ厂心尹;厂亍叫
带入数据解得
x2=1815m
0〜110s内该电动汽车通过的距离
x=xk+x2=625m+1815m=2.44xl03m