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1、高中物理机械能常用模型最新模拟题精练专题 1.功和功率一选择题1.（2023 山东济南期末）如图所示，长为 l 的轻绳一端固定在 O 点，另一端拴一质量为 m的小球，初始时悬线沿水平方向伸直。将小球由静止释放，不计空气阻力，重力加速度为 g，小球从开始释放到运动到最低点的过程中重力功率的最大值为（）A.2mgglB.122mgglC.233mgglD.133mggl2.（2022 朝阳区高三下质量检测一）1将一个小球竖直向上抛出，假设小球在运动过程中受到大小不变的空气阻力作用，经过一段时间后小球又返回至出发点。关于小球从抛出到返回原位置的过程，下列说法正确的是（）A小球上升过程中的加速度小于下
2、落过程中小球的加速度B小球上升过程中克服重力做的功大于下落过程中重力做的功C小球上升过程中的机械能的变化大于下落过程中机械能的变化D小球上升过程中所受重力做功的平均功率大于下落过程中重力做功的平均功率3（2022 北京平谷模拟）质量均为 m 的两个物体，分别在地球表面和月球表面以相同的初速度 v0竖直上抛，不计空气阻力，已知月球表面的重力加速度约为地球表面的重力加速度的61，下列说法正确的是A物体在地球表面比在月球表面的惯性大B从抛出到运动至最高点的过程中，重力的平均功率相等C从最高点落回至抛出点，物体重力势能的变化量相等D落回抛出点时，重力的瞬时功率相等4.（2020 河北保定一模）一质量为
3、 m 的物体在光滑水平面上以速度 v0运动，t=0 时刻起对它施加一与速度 v0垂直、大小为 F 的水平恒力，则 t 时刻力 F 的功率为A0BCD5.(2020 河南天一大联考期末考试)以大小为 v0的初速度水平抛出一个小球，运动一段时间，小球的动能是初动能的 2 倍，不计空气阻力，重力加速度为 g，则这段时间内（）A.小球运动的时间为B.小球运动的时间为C.重力做功等于小球的初动能D.重力做功的平均功率为6.（2020 江苏镇江期末）如图 1 所示，倾角为(45)的斜面 ABC 固定在水平地面上，置于斜面上的滑块 P 恰能沿斜面匀速下滑，已知滑块 P 从斜面顶端滑至底端的过程中，重力势能减
4、小量为K.重力加速度为g.现将该斜面逆时针旋转90后仍固定在水平地面上(如图2所示)，在滑块 P 从斜面顶端由静止释放下滑至底端的过程中，能求出滑块()A.下滑至底端时的速度B.下滑过程中的加速度C.下滑至底端时的动能D.下滑至底端时重力的功率7.(2021 高中辽宁模拟卷)如图所示，水平地面上方用长为 L 的轻绳竖直悬挂一小球，小球距离地面的高度也为 L，小球质量为 m，在水平向右的恒力1F作用下，小球从 P点运动到 Q 点，到达 Q 点时动能为k1,EOQ与竖直方向的夹角37o；在同向水平恒力2F作用下，到达 Q 点时动能为k2E，以水平地面为重力零势能面，已知k1k2:2:5EE，在 Q
5、 点的机械能之比为12:8:11EE，已知重力加速度为 g，sin370.6，则()A.12:2:5FF B.从 P 到 Q，水平恒力1F做的功为65mgLC.小球到 Q 点时，力1F的功率为8525mggLD.当30时，小球机械能之比为12:2:3EE 8.（2020 广东湛江质检）如图所示，物体 A 穿在光滑的竖直杆上，某人用不可伸长的轻绳通过光滑定滑轮拉物体 A，某段时间内，物体 A 以速度 v0匀速向上运动，该过程中，下列说法正确的是（）A.人对轻绳的拉力大小不变B.人对轻绳的拉力的功率不变C.绳与杆的夹角为时，人拉绳的速度大小为D.人对绳做的功等于物体 A 重力势能的增加量9.（20
6、20 陕西咸阳一模）9.（2020 陕西咸阳一模）一质量为 m 的物体静止在水平地面上，在水平拉力 F 的作用下开始运动，在 06s 内其速度与时间关系图象和拉力的功率与时间关系图象如图所示，取g=10m/s2，下列判断正确的是（）A.06s 内物体克服摩擦力做功 24JB.物体的质量 m 为 2kgC.06s 内合外力对物体做的总功为 120JD.06s 内拉力做的功为 156J10如图甲所示，质量如图甲所示，质量 m2 kg 的小物体放在长直的水平地面上，用水平细线绕在半径的小物体放在长直的水平地面上，用水平细线绕在半径 R0.5 m 的薄圆筒上。的薄圆筒上。t0 时刻，圆筒由静止开始绕竖
7、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0.1，重力加速度，重力加速度 g 取取 10 m/s2，则，则()A小物体的速度随时间的变化关系满足小物体的速度随时间的变化关系满足 v4tB细线的拉力大小为细线的拉力大小为 2 NC细线拉力的瞬时功率满足细线拉力的瞬时功率满足 P4tD在在 04 s 内，细线拉力做的功为内，细线拉力做的功为 12 J11.将一物体以初速度0v竖直向上抛出，设空气阻力大小恒定，其速度大小随时间变化的图象如图所示，则下列说法正确的是
8、（）A.物体经过 1.80t的时间落回抛出点B.物体在落回到抛出点的过程中平均速度为02vC.物体在上升阶段和下落到抛出点阶段重力做功平均功率之比为3:2D.空气阻力为其重力的 0.2 倍12.（2020 年 4 月贵州模拟）如图所示，在外力作用下某质点运动的v-t图象为正弦曲线.从图中可以判断（）A、在 0t1时间内，外力做负功B、在 0t1时间内，外力的功率先增大后减小C、在t2时刻，外力的功率最大D、在t2t3时间内，外力做的总功为零13将一小球从某一高度由静止释放，小球着地速度为v，设小球在运动过程中受到的空气阻力与小球的速度大小成正比，已知小球的质量为m，重力加速度为g。则小球下落过
9、程中（）A.重力做功的平均功率小于mgv/2B.重力做功的平均功率大于mgv/2C.减小的重力势能小于mv2D.减小的重力势能大于mv2vt/214、如图所示，竖直放置的 1/4 圆弧轨道，O为圆心，AO水平两相同小球a、b分别从圆周上的A、B两点水平抛出，两小球均能到达C点(位于O点正下方)，OB连线与竖直方向夹角=60，不考虑空气阻力的影响，以下说法正确的是（）Aa、b两球到达C点的时间之比为2：1Ba、b两球到达C点的过程中，动能增加量之比为2：1Ca、b两球到达C点的过程中，速度增量之比为 2：1Da、b两球到达C点时重力的瞬时功率之比为2：115、一滑块在水平地面上沿直线滑行，t0
10、时速率为 1 m/s.从此刻开始在与速度平行的方向上对其施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和乙所示，则(两图取同一正方向，取重力加速度g10 m/s2)（）A滑块的质量为 0.5 kgB滑块与水平地面间的动摩擦因数为 0.5C第 1 s 内摩擦力对滑块做功为1 JD第 2 s 内力F的平均功率为 1.5 W16一物体沿直线运动的 v-t 关系如图所示，已知前 2 秒内合外力对物体做的功为 W则前8 秒内合外力对物体做的功为（）A.-0.5WB.0.25WC.2.5WD.6.5W17关于功的概念，下列说法正确的是()A.物体受力越大，位移越大，力对物体做功越多B.合
11、力的功等于各分力功的矢量和C.摩擦力可以对物体做正功D.功有正、负，但正、负不表示方向，而表示大小18.如图 2 所示，质量分别为 m1和 m2的两个物体，m1W2B.W1W2C.W1W2D.条件不足，无法确定19质量为 2 kg 的小铁球从某一高度由静止释放，经 3 s 到达地面，不计空气阻力，g 取 10 m/s2。则()A.2 s 末重力的瞬时功率为 200 WB.2 s 末重力的瞬时功率为 400 WC.2 s 内重力的平均功率为 100 WD.2 s 内重力的平均功率为 400 W20如图 5 所示，斜面顶端 A 与另一点 B 在同一水平线上，甲、乙两小球质量相等。小球甲沿光滑斜面以
12、初速度 v0从顶端 A 滑到底端，小球乙以同样的初速度从 B 点抛出，不计空气阻力，则()A.两小球落地时速率相同B.两小球落地时，重力的瞬时功率相同C.从开始运动至落地过程中，重力对它们做功相同D.从开始运动至落地过程中，重力的平均功率相同21.如图所示是具有登高平台的消防车，具有一定质量的伸缩臂能够在 5 min 内使承载 4 人的登高平台(人连同平台的总质量为 400 kg)上升 60 m 到达灭火位置。此后，在登高平台上的消防员用水炮灭火，已知水炮的出水量为 3 m3/min，水离开炮口时的速率为 20m/s，取 g10 m/s2，则用于()A.水炮工作的发动机输出功率约为 1104W
13、B.水炮工作的发动机输出功率约为 4104WC.水炮工作的发动机输出功率约为 2.4106WD.伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为 800 W22 如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A 沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则()A重力对两物体做的功相同B重力的平均功率相同C到达水平面时重力的瞬时功率 PAPBD到达水平面时两物体的动能相同，速度相同23物体静止在光滑水平面上，先对物体施加一水平向右的恒力 F1，经时间 t 后撤去 F1，立即再对它施加一水平向左的恒力 F2，又经时间 3t 后物体回到出发点，在这一过程中，F1、F2分别对物体做的功 W1、W2
14、间的关系是()AW1W211BW1W223CW1W295DW1W29724如图所示，分别用恒力 F1、F2先后将质量为 m 的物体由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉至顶端，两次所用时间相同，第一次力 F1沿斜面向上，第二次力 F2沿水平方向。则两个过程()A物体与斜面摩擦生热相同B物体机械能变化量相同CF1做的功与 F2做的功相同DF1做功的功率比 F2做功的功率大25运输人员要把质量为 m、体积较小的木箱拉上汽车，现将长为 L 的木板搭在汽车尾部与地面间，构成一固定斜面，然后把木箱沿斜面拉上汽车斜面与水平地面成 30角，拉力与斜面平行，木箱与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为 g.在将木
15、箱运上汽车过程中，拉力至少做功为()AmgLBmgL2C.12mgL(1 3)D.32mgLmgL二。计算题1.（12 分）(2021 江西吉安高一期末)如图所示，内壁光滑的圆管轨道竖直放置，由两个半径相同的四分之一圆弧组成，A 点是轨道的最高点，B 点为两圆管圆弧的连接点，与两圆心1O、2O等高，轨道与水平地面正好相切于最低点 C。质量为0.2kgm 的小球从 A 点由静止开始沿着圆管向下运动，经过 C 点进入粗糙的地面直至停止运动，小球与地面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度210m/sg，求：（1）A、C 两点轨道对小球的弹力大小之和；（2）若小球到达 C 点时的速度为2 10m/s，求
16、圆弧的半径以及小球在地面上运动过程中克服摩擦力做功的平均功率（结果可用根式表示）。.高中物理机械能常用模型最新模拟题精练专题 2.功和功率+实际问题模型一选择题1.（2023 重庆沙家坝重点中学质检）某国产电动汽车厂商对旗下 P7、G3 两款产品进行百公里加速性能测试，某次加速过程中 P7、G3 的速度一时间图像分别为图中的图线 A 和图线B 若测试时两车的质量和所受的阻力（恒定不变）均相等，则对此次加速过程，下列说法正确的是（）A.当两车的速度相等时，P7 发动机的功率大于 G3 发动机的功率B.当两车的速度相等时，P7 发动机的功率小于 G3 发动机的功率C.P7 发动机做的功大于 G3
17、发动机做的功D.P7 发动机做的功小于 G3 发动机做的功2.（2023 重庆八中高三质检）若某人的心率为 75 次/分，每跳一次输送 80mL 血液，他的血压（可看作心脏压送血液的平均压强）为41.5 10 Pa，此人心脏跳动做功的平均功率约为（）A.1.2WB.1.5WC.12WD.9W3.(2021 江西吉安高一期末)如图甲所示，“水上飞人”是一种水上娱乐运动。喷水装置向下持续喷水，总质量为 M 的人与喷水装置，受到向上的反冲作用力腾空而起，在空中做各种运动。一段时间内，人与喷水装置在竖直方向运动的 v-t 图像如图乙所示，水的反冲作用力的功率恒定，规定向上的方向为正，忽略水管对喷水装置
18、的拉力以及空气的阻力，重力加速度为 g，下列说法正确的是（）A.12tt时间内，水的反冲作用力越来越大B.水的反冲作用力的功率为2MgvC.1t时刻，v-t 图像切线的斜率为211vvgv.D.23tt时间内，水的反冲作用力做的功为2 3Mgv t4.（2021 安徽皖南八校第二次联考）某粮食加工厂的谷物传送机如图所示,水平传送带 AB的正上方有一个漏斗,漏斗的出口与传送带的竖直距离为 h.传送带以速率 v 匀速运行，打开谷物漏斗阀门 K,谷物落到传送带上,谷物经过一段时间加速后与传送带达到共同速度；然后从 B 端输出，系统持续运行时，传送带从 B 端输送的谷物量为 q(kg/s).重力加速度
19、为 g,空气阻力不计，则A.谷物在空中的质量为 qgh2B.传送带对谷物作用力的水平分量为 qvC.电机对传送带做功的功率为 qv2D.传送带对谷物做功的功率为 qv25.多选(2020杭州月考)某家用桶装纯净水手压式压水器如图所示，桶放置在水平地面上，在手连续稳定按压下，出水速度为 v0，供水系统的效率为(v)时，所受牵引力为 F。以下说法正确的是()A装甲车速度为 vmax时，牵引力做的功为 FsB装甲车的最大速度 vmaxPfC装甲车速度为 v 时，加速度 aFfmD装甲车从静止开始达到最大速度 vmax所用时间 t2svmax4 一辆机车的质量为 m，额定功率为 P，在保持额定功率不变
20、的情况下，机车启动时的-t 图象如图所示。已知 t1时刻的速度为 v1，t2时刻的速度为 v2，且 t1时刻的加速度为 t2时刻的加速度的 2 倍。若机车所受阻力大小恒定，则下列说法正确的是A机车在 t1t2时间内的平均速率小于B机车所受的恒定阻力为C机车能达到的最大速度为D若机车以加速度 a 匀加速启动，则匀加速运动的时间为5 一辆汽车以速度 v0在平直的公路上匀速行驶。到达某处时，司机减小油门使汽车输出功率减小为原来的一半，并保持该功率行驶。假设汽车受到的阻力恒定，下列能正确表示从减小油门开始，汽车加速度 a、速度 v、时间 t 之间关系是（）ABCD6汽车发动机的额定功率为 40KW，质
21、量为 2000kg，汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的 0.1 倍，取 g=10m/s2，若汽车从静止开始保持 1m/s2的加速度作匀加速直线运动，达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了 800m，直到获得最大速度后才匀速行驶，则（）A.汽车在水平路面上能达到的最大速度为 20m/sB.汽车匀加速的运动时间为 10sC.当汽车速度达到 16m/s 时，汽车的加速度为 0.5m/s2D.汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间为 57.5s7一辆汽车在平直的公路上运动，运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牵引功率，其牵引力和速度的关系图像如图所示。若已知汽车的质量 m、牵引
22、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，则根据图像所给的信息，下列说法正确的是()A汽车运动中所受的阻力为F1v1v3B汽车匀加速运动的过程中牵引力的冲量大小为mv1v3v3v1C速度为 v2时的加速度大小为F1v1mv2D若速度为 v2时牵引力恰为F12，则有 v22v18一辆载货卡车正在一段坡路上以速度 v1匀速行驶，卡车受到来自地面的阻力大小为 f1.上坡过程中，突然天降大雨，地面的阻力大小减小为 f2，卡车功率保持不变，一直运动到再次保持匀速 v2，则下列说法正确的是()甲乙A图甲为卡车的速度时间图象B图乙为卡车的速度时间图象C卡车先后匀速运动的速度大
23、小之比为 v1v2f2f1D卡车在变速运动阶段的平均速度小于v1v229(2021 湖北荆门、宜昌重点高中联考)已知某品牌概念车的质量为 m，额定功率为 P，运动过程中，汽车所受的阻力大小恒定，若保持额定功率 P 不变，汽车能达到的最大速度为 v。若汽车以2P的恒定功率启动，从静止开始做加速直线运动，当速度为4v时，汽车的加速度大小为1a，当速度为3v时，汽车的加速度大小为2a，则加速度之差12aa为()A.2PmvB.3PmvC.4PmvD.23Pmv10有一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动 在启动过程中，汽车牵引力的功率随时间的变化情况如图所示已知汽车所受阻力恒为重力的五分之一，5s 末
24、汽车速度为 5m/s，而在 15s 时汽车已经达到了最大速度，重力加速度 g 取 10 m/s2则下列说法正确的是A该汽车的质量为 3 000 kgB该汽车的最大速度为 8 m/sC在前 5 s 内，汽车克服阻力做的功为 50 kJD在 515 s 内，该汽车的位移大小约为 67 m11.(2020 天津,8,5 分)复兴号动车在世界上首次实现速度 350 km/h 自动驾驶功能,成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为 m 的动车,初速度为 v0,以恒定功率 P 在平直轨道上运动,经时间t达到该功率下的最大速度vm,设动车行驶过程所受到的阻力F保持不变。动车在时间 t 内()A.
25、做匀加速直线运动B.加速度逐渐减小C.牵引力的功率 P=FvmD.牵引力做功 W=m-m12一质量为 m 的汽车原来在平直路面上以速度 v 匀速行驶，发动机的输出功率为 P从某时刻开始，司机突然加大油门将汽车发动机的输出功率提升至某个值并保持不变，结果汽车在速度到达 2v 之后又开始匀速行驶。若汽车行驶过程所受路面阻力保持不变，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A汽车加速过程的最大加速度为B汽车加速过程的平均速度为C汽车速度从 v 增大到 2v 过程做匀加速运动D汽车速度增大时发动机产生的牵引力随之不断增大13（6 分）（2019 湖北武汉武昌 5 月调研）某品牌纯电动汽车参数为：车上电池充满
26、电时电池容量为 100kwh，当整车质量（含车内人员和物品）为 2000kg 时，从静止加速到 30m/s最短时间为 5s，从 30m/s 到刹停的最短距离为 30m，最大速度可达 60m/s。在平直道路上行驶时可认为阻力恒为车重的 0.05 倍，电能转化为有用功的效率为 80%，取 g10m/s2，若该车在平直道路上行驶，下列结论正确的是（）A若汽车从静止加速到 30m/s 用时为 5s，则这一过程的平均加速度大小为 6m/s2B汽车刹车由 30m/s 减速到 0 所用的最短时间为 1sC当汽车以 30m/s 匀速行驶时，汽车克服阻力做功的功率为 30kWD当汽车以 30m/s 匀速行驶时，
27、汽车的续航里程（最大行驶距离）为 360km14.目前，我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破。为早日实现无人驾驶，某公司对汽车性能进行了一项测试，让质量为 m 的汽车沿一山坡直线行驶。测试中发现，下坡时若关掉油门，则汽车的速度保持不变；若以恒定的功率 P 上坡，则从静止启动做加速运动，发生位移 s 时速度刚好达到最大值 Vm。设汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小分别保持不变，下列说法正确的是A关掉油门后的下坡过程，汽车的机械能守恒B关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力的冲量为零C上坡过程中，汽车速度由 vm/4 增至 vm/2，所用的时间可能等于D上坡过程中，汽车从静止启动到刚
28、好达到最大速度 vm，所用时间一定小于 2s/15（3 分）自主品牌比亚迪汽车，2018 年度新能源汽车总销量超越全球知名品牌特斯拉，旗下热销车型比亚迪唐好评如潮。表格中是纯电动唐的部分技术参数，分析可知（）续航里程（km，特定工况下）520整备质量（kg）2155最高车速（km/h）160电池组储能（kwh）82.8电机额定机械功率（kw）180电池组总功率与电机机械功率的转化效率80%A工况条件下百公里耗电量 17.3kwhB电池组容量约为 2.98108CC若持续额定机械功率工作，可工作约 0.46hD在水平直道上以最高车速行驶时，受到的阻力约为 4050N16.质量为m的汽车在平直路面
29、上启动，启动过程的速度时间图象如图所示.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Ff，则A.0t1 时间内，汽车的牵引力做功的大小等于汽车动能的增加量B.t1t2 时间内，汽车的功率等于(m11vt+Ff)v1C.汽车运动的最大速度v2=(11fmvF t+1)v1D.t1t2 时间内，汽车的平均速度等于122vv17武广高铁已通车运行，速度最高可达 390 km/h，转弯时的半径达到了 8 km。若机车在运行过程中所受的阻力大小始终不变，在某一段直线轨道上匀加速运动的过程中，下列说法正确的是()A.机车输出功率不变B.机车输出功率逐渐增大C.机车一直匀加速运动，直到
30、最大速度D.在任意两相等的时间内，机车动能变化相同18 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，此后，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，则整个过程中，下列说法正确的是A重物的最大速度 v2PmgB重物匀加速运动的加速度为Pmv1C钢绳的最大拉力为Pv2D钢绳的最大拉力为Pv1二计算题1.某中学生对刚买来的一辆小型遥控车的性能进行研究。他让这辆小车在水平的地面上由静止开始沿直线轨道运动，并将小车运动的全过程通过传感器记录下来，通过数据处理得到如图所示的图象。已知小车在内做匀加速直线运动，内小
31、车牵引力的功率保持不变，内小车做匀速直线运动，在 11s末开始小车失去动力而自由滑行。已知小车质量，整个过程中小车受到的阻力大小不变，试求：在内小车牵引力的功率P是多大？小车在 2s末的速度为多大？小车在内通过的距离x是多少？2.汽车发动机的额定功率为 60 kW，汽车的质量为 5103kg，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重力的 0.1 倍(g 取 10 m/s2)，试求：(1)若汽车保持额定功率不变从静止启动，汽车所能达到的最大速度是多大？当汽车的加速度为 2 m/s2时速度是多大？(2)若汽车从静止开始，保持以 0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？3(20
32、分)动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐。几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组，就是动车组。假设有一动车组由六节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为 m8104kg。其中第一节、第二节带动力，他们的额定功率分别是 P12107W 和 P21107W(第一节车厢达到额定功率如功率不够用时启动第二节车厢)，车在行驶过程中阻力恒为重力的 0.1 倍(g10 m/s2)(1)求该动车组的最大行驶速度；(2)若列车以 1 m/s2的加速度匀加速启动，求 t10 s 时，第一节和第二节车厢之间
33、拉力大小。4（8 分）近年来全国多地雾霾频发，且有愈演愈烈的趋势，空气质量问题备受关注，在雾霾天气下，能见度下降，机动车行驶速度降低，道路通行效率下降，对城市快速路、桥梁和高速公路的影响很大。如果路上能见度小于 200 米，应开启机动车的大灯、雾灯、应急灯，将车速控制在 60kmh 以下，并与同道前车保持 50 米的车距；当能见度小于 100 米时，驾驶员将车速控制在 40kmh 以下，车距控制在 100 米。已知汽车保持匀速正常行驶时受到地面的阻力为车重的 01 倍，刹车时受到地面的阻力为车重的 05 倍，重力加速度为 g10ms2（空气阻力忽略不计），则：（1）若汽车在雾霾天行驶的速度为
34、v54kmh，则刹车后经过多长时间才会停下来?（2）若前车因故障停在车道上，当质量为 m1300kg 的后车距已经停止的前车为 90m时紧急刹车，刚好不与前车相撞，则后车正常行驶时的功率为多大?.5.（12 分）(2021 北京西城期末)新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题。新能源汽车是指采用非常规的燃料作为动力来源的汽车。新能源汽车的使用将把人类带入清洁能源时代。下面是某品牌新能源汽车介绍中的一段文字：“将近 6 米的超长车身设计，使得整车车顶集成的太阳能芯片面积达到了 6 平方米左右。极富流线型的整车造型，隐藏式的轮毂设计，纤细的摄像头式后视镜，使整车风阻大幅下降。全车采用铝合金框架并
35、结合碳纤维车身，整车质量仅 700 千克，这一轻量化设计使整车能耗极低。”（1）设上述新能源汽车采用混合动力设计，发动机最大输出功率为 30kW，在厂区内的实验路段上行驶时所受总阻力约为车和驾驶员总重的 0.1 倍。试估算 50kg 的工程师驾驶这种汽车在实验路段上行驶的最高车速。（2）为进一步测试这种汽车的性能，该工程师在上述实验路段上以某种方式行驶，通过计算机采集实验数据，绘出了汽车牵引力 F 与车速倒数 v-1间的关系图线 ABC，如图 2 所示，线段 AB 平行于横轴，线段 BC 延长线过坐标原点。请根据图线 ABC判断汽车做什么运动，并求 B 点时发动机的输出功率。F/N7500v-
36、1/(sm-1)ABC0.025图 2（3）已知太阳辐射的总功率 P0=41026W，太阳到地球的距离 r=1.51011m，太阳光传播到达地面的过程中大约有 34%的能量损失。目前，制作太阳能电池的最好的材料为砷化镓，其将光能转化为电能的效率可达到 31.6%。试通过计算分析，这种汽车只采用纯太阳能驱动，且能保持最大输出功率 30kW 不变的可行性。图 16（13 分）（2021 黑龙江名校质检）2021 年 1 月 22 日京哈高铁全线贯通，1198 公里的里程仅需 4 小时 52 分。高铁相比传统列车优点很多，可以用下面的模型车类比高铁与普通列车的起动过程。模型一为模拟由一节机车头带 4
37、 节车厢的普通列车，车头和普通车厢质量相等均为 10kg，运行时阻力是重力的 0.2 倍。起动时只有第一节机车可动，发动机输出 70N 的恒定牵引力，当机车头前进 2.5m 时，瞬间与后四节车厢作用成为一个整体，之后发动机以不变的牵引力 150N 带动整列火车继续加速到 15m/s。模型二为五节完全一样的动车组，每节质量为 7.5kg，运行时阻力是重力的 0.1 倍，因为每节车厢都能提供动力，可以实现五节车厢同时起动，发动机提供的总牵引力为150N，同样加速到 15m/s。g 取 10m/s2。（1）若两列车的发动机的总额定功率均为 1.8kW，求模型车一、二的最大行驶速度大小；（2）求出两列
38、车的速度从 0 加速到 15m/s 的时间差。7.(12分)（2020高中仿真冲刺卷4）如图(甲)所示,一汽车通过电子不停车收费系统 ETC.假设汽车从O点以v0=6 m/s的速度匀速驶向ETC收费岛,在OA路段所受阻力大小f1=1103N;汽车从 A 处进入 ETC 收费岛后,假设仍保持功率不变完成自动缴费并驶离收费岛,并以 v=3m/s 速度匀速离开 B 处,汽车的 v t 图象如图(乙)所示.已知 ETC 收费岛 AB 段长度 d=25 m,汽车质量 M=2103kg,汽车在 OA 段和 AB 段所受阻力分别为恒力.(1)求汽车在运动过程中发动机的输出功率.(2)当汽车加速度大小为 0.
39、25 m/s2时,求此时汽车的速度大小.(3)求汽车在 ETC 收费岛 AB 段内行驶的时间.8.（10 分）随着电动汽车技术的成熟，越来越多的电动汽车走向市场。近日，某汽车品牌推出了一款纯电动货车 K6，K6 发动机额定功率 P=150kW，搭配 12 组电池，一次充满可跑 300公里。某次 K6 连同货物总质量36 10mkg，沿平直路面行驶，额定功率下最大的行驶速度v 25 m/s，若行驶过程中阻力f大小不变，取重力加速度大小g 10m/s2.（1）求阻力f的大小；（2）若 K6 从静止开始以加速度1a 1m/s2匀加速运动，求运动 10s 后 K6 发动机的功率.9.（12 分）(20
40、21 四川绵阳三模)2020 年 6 月 21 日，最大速度为 600km/h 的高速磁浮试验样车在上海同济大学磁浮试验线上对多项关键性能进行了测试。在某次制动性能测试中，样车以最大速度匀速行驶，当发出制动信号后，制动系统开始响应，响应时间为 1.5s,在该时间内制动力由零逐渐增大到最大值并保持稳定，之后样车做匀减速直线运动至停下来。从制动力达到最大值开始计时，测得样车在第 1s 内位移为 120m,运动的最后 1s 内位移为 4m.已知样车质量为 50t,g=10m/s2.在响应时间空气阻力不可忽略，在匀减速直线运动过程中空气阻力可忽略。求：（1）制动力的最大值；（2）在响应时间内，样车克服
41、制动力和空气阻力所做的总功。（结果保留 1 位有效数字）（2 分）10.（10 分）(2021 黑龙江大庆三校清北班质检)一辆汽车质量是 2103kg，由静止开始以额定功率沿平直公路向某一方向运动，经 10s 前进 100m 时达到最大速度设汽车所受阻力恒定为车重的 0.2 倍，g 取 10m/s2，求：（1）汽车行驶的最大速度；（2）汽车的额定功率；（3）当汽车的速度为 10m/s 时汽车的加速度11.（2021 福州 8 县市期中）景区观光列车是人们欣赏景区美丽景色的绝佳工具。一质量为kg5105的观光列车以额定功率启动，在水平直轨道上行驶时阻力f是车重的 0.01 倍，当速度为sm/10
42、时，列车的加速度大小为2/02.0sm(2/10smg)，求：（1）该列车的额定功率P；（2）该列车行驶的最大速度mv；（3）列车从静止开始经过时间s100，速度达到最大值，求该过程行驶的距离s。12、（12 分）（2020 四川泸州一诊）某型号小汽车（含人）的质量 m1000 吨、发动机的额定功率 P060kw。若该汽车保持额定功率不变，从静止开始在水平直线路面上运动，汽车加速行驶了 t12s 后刚好达到匀速。汽车在该水平路面运动时受到的阻力大小恒为 f2000 N。在此过程中，求：（1）该汽车匀速行驶时速度的大小；（2）该汽车从静止开始启动，经过 t 12s 刚达到匀速时，运动的距离。13
43、动车组列车是由几节自带动力的车厢（动车）和几节不带动力的车厢（拖车）编成一组 某兴趣小组在模拟实验中用 4 节小动车和 4 节小拖车组成动车组，总质量为 m=2kg，每节动车可以提供 P0=3W 的额定功率 开始时动车组先以恒定加速度 a=1m/s2启动做匀加速直线运动，达到额定功率后保持功率不变再做变加速直线运动，直至动车组达到最大速度 vm=6m/s 并开始匀速行驶行驶过程中所受阻力恒定（1）求动车组所受阻力大小；求匀加速运动的时间（2）动车组变加速运动过程的时间为 10s，求变加速运动的位移15、一辆汽车在平直的路面上以恒定功率由静止行驶，设所受阻力大小不变，其牵引力F与速度的关系如图所
44、示，加速过程在图中 B 点结束，所用的时间t=10s，经历的路程s=60m，10s后汽车做匀速运动求：（1）汽车运动过程中功率的大小；（2）汽车的质量（3）汽车加速度为 5m/s2时，此时车的速度大小.16汽车发动机的额定功率为 60 kW，汽车的质量为 5103kg，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重力的 0.1 倍(g 取 10 m/s2)，试求：(1)若汽车保持额定功率不变从静止启动，汽车所能达到的最大速度是多大？当汽车的加速度为 2 m/s2时速度是多大？(2)若汽车从静止开始，保持以 0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？17.下表是一辆电动车的部分技术指
45、标，其中的额定车速是指电动车满载的情况下，在平直道路上以额定功率匀速行驶时的速度。额定车速18 km/h电源输出电压36 V整车质量40 kg充电时间68 h载重80 kg电动机的额定输出功率180 W电源36 V/12 Ah电动机的额定工作电压/电流36 V/6 A请根据表中的数据，完成下列问题(g 取 10 m/s2)。(1)在行驶的过程中，电动车受到的阻力是车重(包括载重)的 k 倍，假定 k 是定值，试推算 k 的大小；(2)若电动车以额定功率行驶，求速度为 3 m/s 时的加速度是多少？18.节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车。有一质量m=1000kg 的
46、混合动力轿车，在平直公路上以 v1=90km/h 匀速行驶，发动机的输出功率为P=50kw。当驾驶员看到前方有 80km/h 的限速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电，使轿车做减速运动，运动 L=72m 后，速度变为v2=72km/h。此过程中发动机功率的 1/5 用于轿车的牵引，4/5 用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有 50%转化为电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。求（1）轿车以 90km/h 在平直公路上匀速行驶时，所受阻力 F阻；（2）轿车从 90km/h 减速到 72km/h 过程中，获得的电能 E电；（3）
47、轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能 E电维持 72km/h 匀速运动的距离 L。高中物理机械能常用模型最新模拟题精练专题 6.机车匀加速启动模型一、选择题1.（2023 天津名校联考）一辆汽车由静止开始沿平直公路行驶，汽车所受牵引力 F 随时间 t 变化关系如图所示。若汽车的质量为 1.2103kg，阻力恒定，汽车的最大功率恒定，则以下说法正确的是A汽车的最大功率为 5104WB汽车匀加速运动阶段的加速度为 2.5m/s2C汽车先做匀加速直线运动，然后再做匀速直线运动D汽车从静止开始运动 12s 内的位移是 60m2.（2023 济南重点高中质检）如图所示，京张高铁将北京到张家口的通行时间缩
48、短在 1 小时内，成为 2022 年北京冬奥会重要的交通保障设施。假设此高铁动车启动后沿平直轨道行驶，发动机的功率恒为 P，且行驶过程中受到的阻力大小恒定。已知动车的质量为 m，最高行驶速度m350vkm/h。则下列说法正确的是（）A.行驶过程中动车受到的阻力大小为mPvB.当动车的速度为m4v时，动车的加速度大小为m3PmvC.从启动到速度为mv的过程中，动车牵引力所做的功为2m12mvD.由题目信息可估算京张铁路的全长为 350km3（2023 洛阳名校联考）汽车发动机的额定功率为 40kW，质量为 2000kg，汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的 0.1 倍，取 g=10m/s2，若
49、汽车从静止开始保持 1m/s2的加速度作匀加速直线运动，达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了 800m，直到获得最大速度后才匀速行驶，则（）A.汽车在水平路面上能达到的最大速度为 20m/sB.汽车匀加速的运动时间为 10sC.当汽车速度达到 16m/s 时，汽车的加速度为 0.5m/s2D.汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间为 57.5s4.（2020 河南开封一模）有一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动在启动过程中，汽车牵引力的功率随时间的变化情况如图所示已知汽车所受阻力恒为重力的五分之一，5s 末汽车速度为 5m/s，而在 15s 时汽车已经达到了最大速度，重力加速度
50、g 取 10 m/s2则下列说法正确的是A该汽车的质量为 3 000 kgB该汽车的最大速度为 8 m/sC在前 5 s 内，汽车克服阻力做的功为 50 kJD在 515 s 内，该汽车的位移大小约为 67 m5（6 分）某品牌纯电动汽车参数为：车上电池充满电时电池容量为 100kwh，当整车质量（含车内人员和物品）为 2000kg 时，从静止加速到 30m/s 最短时间为 5s，从 30m/s 到刹停的最短距离为 30m，最大速度可达 60m/s。在平直道路上行驶时可认为阻力恒为车重的0.05 倍，电能转化为有用功的效率为 80%，取 g10m/s2，若该车在平直道路上行驶，下列结论正确的是