第四章 习题课5　变力做功和机车启动的问题（课件 学案 练习）高中物理 教科版（2019）必修 第二册

习题课5　变力做功和机车启动的问题 1.质量为5 t的汽车，在水平路面上以加速度a＝2 m/s2启动，所受阻力大小恒为1.0×103 N，汽车启动后第1 s末发动机的瞬时功率是（　　） A.2 kW B.22 kW C.1.1 kW D.20 kW 2.静置于水平地面上质量为1 kg的物体，在水平拉力F＝4＋2x（式中F为力的大小、x为位移的大小，力F、位移x的单位分别是N、m）作用下，沿水平方向移动了5 m。已知物体与地面间的动摩擦因数为0.2，取重力加速度g＝10 m/s2，则在物体移动5 m的过程中拉力所做的功为（　　） A.35 J B.45 J C.55 J D.65 J 3.一物体所受的力F随位移l发生如图所示的变化，这一过程中，力F对物体所做的功为（　　） A.7 J　 B.8 J C.6 J D.－6 J 4.质量为m的汽车启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定。当汽车速度为v时，汽车做匀速运动；当汽车速度为时，汽车的瞬时加速度大小为（　　） A. B. C. D. 5.（多选）如图所示，人以大小恒为10 N的拉力通过一根轻绳拉船，人收绳的速度恒为1 m/s，将船从A位置拉到B位置，A、B位置轻绳与水平方向的夹角分别为30°和60°，A、B间的水平距离为4 m，则（　　） A.A位置船速大小为 m/s B.B位置船速大小为2 m/s C.船从A运动到B的过程中，人的拉力做的功为20 J D.船从A运动到B的过程中，人的拉力做的功为40（－1）J 6.质量为1.0×103 kg的汽车，沿倾角为30°的斜坡由静止向上开始运动。汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2 000 N，汽车发动机的额定输出功率为5.6×104 W，开始时以a＝1 m/s2的加速度做匀加速运动，g取10 m/s2。求： （1）汽车做匀加速运动的时间t1； （2）汽车所能达到的最大速率。 7.（多选）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，起重机的有用功率达到最大值P，之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匀速上升为止，重物上升的高度为h，重力加速度为g，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 C.重物的最大速度v2＝ D.重物匀加速运动的加速度为－g 8.（多选）质量为2×103 kg、发动机的额定功率为80 kW的汽车在平直公路上行驶。若该汽车所受阻力大小恒为4×103 N，则下列判断中正确的有（　　） A.汽车的最大速度是10 m/s B.汽车以2 m/s2的加速度匀加速启动，启动后第2 s末发动机的实际功率是32 kW C.汽车以2 m/s2的加速度匀加速启动，匀加速运动所能维持的时间为10 s D.若汽车保持额定功率启动，则当其速度为5 m/s时，加速度为6 m/s2 9.一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阻恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图像中，可能正确的是（　　） 10.一赛车在平直赛道上以恒定功率200 kW加速，受到的阻力不变，加速度a和速度v的倒数的关系如图所示，则赛车（　　） A.做匀加速直线运动 B.质量为200 kg C.所受阻力大小为2 000 N D.v'＝50 m/s时牵引力大小为2 000 N 11.一台起重机将静止在地面上质量m＝1×103 kg的货物匀加速竖直吊起，在2 s末货物的速度v＝4 m/s（取g＝10 m/s2，不计额外功）。若起重机的额定功率为60 kW，求： （1）起重机在这2 s内的平均功率； （2）货物匀加速运动的最长时间及运动过程中能达最大的速度。 习题课5　变力做功和机车启动的问题 1.B　根据牛顿第二定律得：F－F阻＝ma，则F＝F阻＋ma＝1 000 N＋5 000×2 N＝11 000 N，汽车第1 s末的速度大小为v＝at＝2×1 m/s＝2 m/s，所以汽车启动后第1 s末发动机的瞬时功率为：P＝Fv＝11 000×2 W＝22 000 W＝22 kW，故B正确。 2.B　水平拉力F＝4＋2x，则在物体移动5 m的过程中拉力的平均值为＝ N＝9 ... ...