第二节 动能定理与机车起动-2024-2025学年高一下学期物理专项训练

第二节 动能定理与机车起动 需要掌握的内容 1.动能以及动能变化的表示方法。 动能是由于物体运动而具有的能量。符号Ek，单位（J），公式。 动能变化用表示 2.动能定理的内容，以及使用方法。 此定理描述了物体的动能与外力做功之间的关系，即合外力对物体做功等于物体动能的变化。定理中合外力做功与外力做功之和是一个意思，通常在计算中都使用外力做功之和。公式为。 动能定理可以通过外力做功来计算物体动能变化，或者可以通过动能变化来反向计算变力做功。 3机车起动方式以及算法。 机车物理量：牵引力F，阻力f，额定功率P额也就是最大功率，实际功率P，质量m，加速度a，最大速度vm，速度v，时间t。 机车启动公式：， 启动方式一：额定功率启动。根据公式，可知，车启动过程为加速度减小的加速运动。当时v最大，最大速度。 可以通过动能定理求解达到最大速度时的位移x，公式为。 启动方式二：恒定加速度启动根据公式，可知，加速度不变速度变大车功率就会变大，当实际功率变为时速度记为v1，时间记为t1。此时可以列出公式，，进行计算可以求解t1。把带入到公式中还可以得到。 达到额定功率后与额定功率的启动方式相同，最大速度也相同，可以通过动能定理求解达到额定功率之后的位移x，公式为。 经典习题 单选题1．如图所示，有一个足够长的斜坡，倾角为α=30º。一个小孩在做游戏时，从该斜坡顶端将一只足球朝下坡方向水平踢出去，已知该足球第一次落在斜坡上时的动能为21J，则踢球过程小孩对足球做的功为  （　　） A．7J B．9J C．12J D．16J 单选题2．如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升．若A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2，滑块经B、C两点时的动能分别为EKB、EKC，图中AB=BC，则一定有(   )   A．W1>W2 B．W1<W2 C．EKB>EKC D．EKB<EKC 单选题3．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，且行驶过程中受到摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为（　　） A． B． C． D． 单选题4．一辆小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，之后保持额定功率运动，其图像如图所示，已知汽车的质量为，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，g取，则下列说法正确的是（　　） A．汽车在前5s内的加速度为 B．汽车在前5s内的牵引力为 C．汽车的额定功率为60kW D．汽车的最大速度为15m/s 单选题5．如图所示，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是（　　） A．甲图中，若F不变，物块从A到C过程中力F做的功为 B．乙图全过程中F做的总功为108 J C．丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A沿圆弧运动到B过程中空气阻力做的功 D．图丁中，F始终保持水平，无论是F缓慢将小球从P拉到Q，还是F为恒力将小球从P拉到Q，F做的功都是 单选题6．如图所示为某品牌的电动车，质量为60kg，电动车行驶时所受阻力大小为车和人总重力的0.05倍。一质量为40kg的人骑着该电动车在水平地面上由静止开始以额定功率行驶，5s内行驶了15m，速度达到5m/s。已知重力加速度为。该电动车以额定功率行驶能达到的最大速度为（　　） A．5m/s B．7m/s C．8m/s D．9m/s 单选题7．如图所示，质量为的滑块从长为，倾角为的斜面顶端以的初速度沿斜面下滑，与固定在斜面底端，且与斜面垂直的挡板碰撞后反弹。已知滑块与斜面间的动摩擦因数为，碰撞过程无能量损失，重力加速度取，斜面始终静止在水平地面上，则在滑块反弹后，下列说法错误的是（    ） A．地面对斜面的静摩擦力的方向水平向右 B．滑块在斜面上运动的加速度大小为 C．滑块落地前动能的最小值为 D．滑块离地面的最大高度为 单选题8．某实验小组让一个用细线悬挂的小球从A点开始摆动，用一把直尺在悬点正下方的P点挡住悬线。他们利用频闪照相的方法分析小球的运动：从小球离开左侧最高点A时开始，每隔相同时间曝光一次，得到了一张记录小球从A点由静止运动到右侧最高点B的照片，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．小球在A点和B点所受的合力大小相等 B．小球从A点运动到最低点的过程中，重力的功率不断变大 C．小球从A点运动到最低点的时间等于从最低点运动到B点的时间 D．小球从A点运动到最低点动能的增加量等于从最低点运动到B点重力势能的增加量 单选题9．“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为，若动车组所受的阻力与其速率成正比（，为常量），动车组能达到的最大速度为。下列说法正确的是（　　） A．动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变 B．若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动 C．若四节动力车厢输出的总功率为，则动车组匀速行驶的速度为 D．若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间达到最大速度，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为 单选题10．如图所示，在水平的PQ面上有一小物块（可视为质点），小物块以某速度从P点最远能滑到倾角为θ的斜面QA上的A点（水平面和斜面在Q点通过一极短的圆弧连接）。若减小斜面的倾角θ，变为斜面QB（如图中虚线所示），小物块仍以原来的速度从P点出发滑上斜面。已知小物块与水平面和小物块与斜面的动摩擦因数相同，AB为水平线，AC为竖直线。则（　　） A．小物块恰好能运动到B点 B．小物块最远能运动到B点上方的某点 C．小物块只能运动到C点 D．小物块最远能运动到B、C两点之间的某点 单选题11．某汽车总质量为m，发动机的功率为P时在平直公路上以速度0匀速行驶。驾驶员减小油门从而合理进入限速区，汽车功率立即减小到并保持该功率继续行驶。假设汽车行驶过程中所受阻力大小不变，从驾驶员减小油门开始，汽车的速度v与时间t的关系如图所示，则在0-1时间内下列说法正确的是（　　） A．t1时刻汽车的速度v1= B．t=0时，汽车的加速度大小为 C．汽车行驶的位移为大小为 D．阻力所做的功为 多选题12．汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示为某次测试中某型号汽车的速度v与牵引力F大小倒数的图像，表示最大速度。已知汽车在水平路面上由静止启动，平行于v轴，反向延长过原点O。已知阻力恒定，汽车质量为，下列说法正确的是（    ）    A．汽车从a到b持续的时间为12.5s B．汽车由b到c过程做匀加速直线运动 C．汽车额定功率为 D．汽车能够获得的最大速度为 单选题13．某兴趣小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平直轨道上由静止开始运动并同时开始计时，并将小车加速启动中的一段运动过程记录下来，通过处理转化为a-t图像如图所示，已知小车运动的过程中，时间段内小车的功率为额定功率，小车的质量为m，并认为在整个过程中小车所受到的阻力大小恒为f。则下列说法中正确的是（　　） A．小车在运动过程中最大速度为 B．物体匀加速阶段的位移为 C．小车在运动过程中发动机的最大功率为 D．和时间内牵引力做的功之比为 单选题14．一台起重机将质量为m的重物竖直吊起（不计物体所受空气阻力），重力加速度为g，如图所示为该物体的速度—时间图像，其中时刻起重机输出功率达到最大，此后功率保持不变，最大速度为，由图可知（　　） A．时间内，重物做匀加速运动且起重机输出功率恒定 B．起重机的最大输出功率为 C．时间内，起重机对重物做功为 D．时间内，起重机对重物做功为 单选题15．如图所示，小球由静止从同一出发点到达相同的终点，发现小球从B轨道滑下用时最短，C轨道其次，A轨道最长，B轨道轨迹称为最速降线，设计师在设计过山车时大多采用B轨道。若忽略各种阻力，下列说法正确的是（　　） A．沿三条轨道滑下重力做功一样多 B．沿三条轨道滑下重力做功的功率一样大 C．沿C轨道滑下轨道对小球的支持力做功最多 D．小球到达终点时，沿B轨道下滑的小球速度最大 多选题16．某辆汽车总质量为m，发动机的功率为P时，在平直公路上以速度v0匀速行驶。进入限速区时，驾驶员减小油门，把汽车功率立即减小到，并保持该功率不变继续行驶。假设汽车行驶过程中所受阻力大小不变，从驾驶员减小油门时开始计时，汽车的v-t关系如图所示，则在0-t1时间内下列说法正确的是（　　）    A．t=0时，汽车的加速度大小为 B．t1时刻汽车的速度大小为 C．在0-t1时间内汽车行驶的位移为大小为 D．在0-t1时间内汽车发动机所做的功为 单选题17．一辆汽车在平直公路上以恒定功率匀速行驶，行驶的速度为。由于前方出现险情，汽车要减速慢行，驾驶员在时刻将发动机的功率减半，以的恒定功率行驶到时刻通过险情区之后，驾驶员立即将功率增大到，以恒定功率继续向前行驶到时刻，整个过程汽车所受阻力恒为f，则在这段时间内，汽车的速度随时间变化的关系图像可能是（　　） A． B． C． D． 单选题18．近年来，国产新能源汽车的销量得到大幅增长。为检测某新能源汽车的刹车性能，现在平直公路上做实验。如图甲，汽车质量为（可看作质点）在平直公路上行驶，其中PQ路段为柏油路，QM路段为沙石路，汽车从P地运动到M地的过程，其速度v随时间t的变化规律如图乙所示，已知汽车在PQ路段受到的阻力为其重力的，在整个行驶过程中汽车的功率保持不变，，则以下说法中正确的是（　　） A．汽车的功率为 B．汽车的功率为 C．汽车从Q地运动到M地的过程中克服阻力做的功 D．汽车从Q地运动到M地的过程中，牵引力的冲量 单选题19．如图所示为某游乐园滑草场的示意图，某滑道由上、下两段倾角不同的斜面组成，斜面倾角，滑车与坡面草地之间的动摩擦因数处处相同。载人滑车从坡顶A处由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好滑到滑道的底端C点停下。若在A、C点位置不变的情况下，将两段滑道的交接点B水平向左平移一小段距离，使第一段AB的倾角稍稍变大，第二段BC的倾角稍稍变小。不计滑车在两段滑道交接处的机械能损失，则平移后（　　） A．滑车的最大速率不变 B．滑车仍恰好到达滑道的底端C点停下 C．滑车到达滑道底端C点之前就会停下来 D．若适当增大滑车与草地之间的动摩擦因数，可使滑车仍恰好到达滑道的底端C点停下 单选题20．如图所示，AB为圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R，一质量为m的物体，与两个轨道的动摩擦因数都为μ，当它由轨道顶端A从静止下滑时，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力做功为（　　） A．μmgR B．mgR C．mgR D． 单选题21．质量均为m的物体甲和乙，从静止开始做加速直线运动的a-t和a-x关系图象分别如图1、2所示。分析图象，则下列说法正确的是（　　） A．甲、乙的运动性质相同，加速度随时间都均匀增大 B．甲、乙都做匀变速直线运动 C．时刻甲的动能为 D．乙运动到处的速度为 单选题9．如图所示，是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底的连接处都是一段与相切的圆弧，水平，、两点的距离为，盆边缘的高度为。在处放一个质量为的小物块并让其从静止滑下。已知盆内侧壁是光滑的，而盆底与小物块间的动摩擦因数为，重力加速度。小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到点的距离为（　　）    A．0.1m B．0.2m C．0.3m D．0.4m 9．A 【详解】对全过程运用动能定理得 解得 由 可知停止的位置在距离B点的距离为0.1m处。 故选A。 22．二十一世纪，能源问题是全球关注的焦点问题。从环境保护的角度出发，电动汽车在近几年发展迅速。下表给出的是某款电动汽车的相关参数： 参数指标 整车质量 0～100km/h 加速时间 最大速度 电池容量 制动距离（100km/h～0） 数值 2000kg 4.4s 250km/h 90kW·h 40m 请从上面的表格中选择相关数据，取重力加速度g=10m/s2，完成下列问题： （1）将汽车制动过程近似看作匀减速直线运动，求汽车在（100km/h～0）的制动过程中的加速度大小。（认为100km/h=30m/s）； （2）若已知电动汽车电能转化为机械能的效率为η=80%，整车在行驶过程中的阻力约为车重的0.05倍，试估算此电动汽车以20m/s的速度匀速行驶时的续航里程（能够行驶的最大里程）。已知1kW·h=3.6×106J。根据你的计算，提出提高电动汽车的续航里程的合理化建议（至少两条）； （3）某次加速过程中，此电动汽车在0-25s时间内，速度从5m/s提升到20m/s，此过程中电动汽车获得的动力功率随时间变化的关系简化如图所示。整车在行驶过程中的阻力仍约为车重的0.05倍，求此加速过程中汽车行驶的路程。 23．我国研制出若干辆超级电容车，不烧柴油，使用电，能实现零排放，是名副其实的高科技公交车，所应用的超级电容快充技术至今全球领先。充电不到1分钟，就能行驶3到5公里。假设车的质量，额定功率，当超级电容车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力，，求： （1）超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度； （2）若超级电容车从静止开始，保持以0.75m/s2的加速度做匀加速直线运动，则这一过程能维持多长时间。 24．2017年6月25日中国标准动车组被正式命名为“复兴号”，于26日在京沪高铁正式双向首发．几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车． （1）若动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等．若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h；则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为多少？ （2）若动车组运动阻力正比于其速度，已知动车组最大功率P0时最大速度是，若要求提速一倍，则动车组最大功率P1是多少？ （3）若动车组从静止开始做匀加速直线运动，经过时间达到动车组额定功率，然后以该额定功率继续加速，又经过时间达到最大速度，设运动阻力恒定，动车组总质量为，求动车组在这两段时间内加速的总距离． 答案 第二节 1．B 【详解】 足球做平抛运动，可以分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动，则有： 故 已知 足球落在斜坡上时的动能 解得 踢球过程中，根据动能定理得 故选B。 【点睛】平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动，熟练应用平抛运动知识、动能的计算公式和动能定理，即可正确解题。 2．A 【详解】考点：动能定理的应用；功的计算． 分析：根据功的定义式去判断两个过程中功的大小．分析滑块的运动过程，根据受力情况找出滑块可能出现的情况． 解答：解：A、这是一道变力做功的创新题，可进行半定量分析．从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中，根据几何关系我们看出轻绳拉着滑块的拉力与光滑竖直杆的夹角α越来越大．图中AB=BC，即从A点上升至B点的位移等于从B点上升至C点的位移． 轻绳拉着滑块的拉力是恒力，夹角α越来越大，那么cosα越来越小，因为F大小恒定，故F在竖直方向的分量 Fcosα随α的增大而减小，显然从A点上升至B点绳子对滑块拉力做的功大于从B点上升至C点的过程中绳子对滑块拉力做的功．由于用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，所以绳子对滑块的拉力做的功与拉力F做的功相等．所以W1＞W2，故A正确． B、通过以上分析，故B错误． C、由于在A点由于静止出发，可以肯定最初滑块是加速上升的，也就是说刚开始绳对滑块拉力的竖直分力要大于滑块的重力，但由于绳对滑块拉力的竖直分力是逐渐减小的（对滑块的拉力大小不变，但与竖直方向的夹角在逐渐增大），B到C的过程绳对滑块拉力的竖直分力与重力的大小关系不清楚，所以滑块的运动可能是加速的，也可能是减速的，还可能是先加速后减速的（竖直分力小于重力时做减速运动），所以无法确定滑块在B、C位置哪个位置的速度大，也就无法确定哪个位置的动能大，故C错误． D、通过以上分析，故D错误． 故选A． 点评：对于功的大小定性比较，我们可以运用功的表达式去比较，也可以从动能定理去比较． 对于不同位置动能的大小比较，我们可以通过受力分析（结合力的变化），分析物体的运动过程，是加速还是减速． 3．B 【详解】当汽车匀速行驶时，有 根据 得 由牛顿第二定律得 故选项B正确，A、C、D错误。 故选B。 4．C 【详解】A．由题图可知，前5s内汽车做匀加速直线运动，根据可知其加速度为 故A项错误； B．对车进行受力分析有 解得 故B项错误； C．根据汽车恒定加速度启动规律可知，当匀加速直线运动阶段的结束就是汽车达到额定功率，此时有 故C项正确； D．当汽车的加速度为零时其达到最大速度，即此时牵引力等于阻力，有 解得 故D项错误。 故选C。 5．A 【详解】A．力为恒力，且力作用点的位移与力的方向相同，力作用点的位移大小表示为 物块从A到C过程中力F做的功为 A正确； B．由图可知，先做正功，后做负功，全过程中F做的总功为 B错误； C．小球从A沿圆弧运动到B过程中空气阻力做负功，表示为 C错误； D．水平缓慢将小球从P拉到Q，为变力，做的功，根据动能定理可得 即 F为恒力将小球从P拉到Q时，做的功表示为 D错误。 故选A。 6．C 【详解】由题意，电动车行驶过程中受到的阻力为 设电动车的额定功率为P额，根据功能关系可得 解得 该电动车以额定功率行驶能达到的最大速度为 故选C。 7．A 【详解】A．滑块反弹后，斜面始终静止不动，故斜面受到的合外力为零，对斜面受力分析，由于 可知地面对斜面的摩擦力的方向向左，A错误，满足题意要求； B．滑块反弹后沿斜面上滑过程，由牛顿第二定律有 解得 B正确，不满足题意要求； C．假设滑块能回到斜面顶端，则有 解得 假设成立，滑块到达斜面顶端后做斜上抛运动，当其竖直方向的分速度为零时，滑块的动能最小，为 C正确，不满足题意要求； D．滑块离开斜面后能上升的最大高度为 故滑块反弹后离地面的最大高度为 D正确，不满足题意要求。 故选A。 8．D 【详解】A．设在A点时绳子与竖直方向夹角为，在B点绳子与竖直方向夹角为，虽然A、B两点高度相同，由图象可知 小球在A点受到的合力 在B点受到的合力 显然 A错误； B．根据 由于在A点时速度为零，因此重力功率为零；到最低点时，重力的方向与速度方向垂直，重力的功率也为零，因此重力的功率先增大后减小，B错误； C．从拍摄图象可知，小球从A点运动到最低点的时间大于从最低点运动到B点的时间，C错误； D．由于A、B两点处于同一高度，根据机械能守恒，小球从A点运动到最低点动能的增加量等于从最低点运动到B点重力势能的增加量，D正确。 故选D。 9．C 【详解】A．对动车由牛顿第二定律有 若动车组在匀加速启动，即加速度恒定，但随速度增大而增大，则牵引力也随阻力增大而变大，故A错误； B．若四节动力车厢输出功率均为额定值，则总功率为4P，由牛顿第二定律有 故可知加速启动的过程，牵引力减小，阻力增大，则加速度逐渐减小，故B错误； C．若四节动力车厢输出的总功率为，则动车组匀速行驶时加速度为零，有 而以额定功率匀速时，有 联立解得 故C正确； D．若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间达到最大速度，由动能定理可知 可得动车组克服阻力做的功为 故D错误； 故选C。 10．D 【详解】AC．设物块能到达斜面上最高点与水平面的距离为h，与Q点的水平距离为x，根据动能定理得 即 若减小倾角θ时，h不变，则x不变，故AC错误； B．若h变大，则x变小，故B错误； D．若h变小，则x变大，故D正确。 故选D。 11．C 【详解】A．开始汽车做匀速直线运动，阻力 t1时刻汽车功率为，有 联立解得 v1= 选项A错误； B．开始汽车做匀速直线运动，阻力 t=0时刻，汽车的牵引力 根据牛顿第二定律得，t=0时汽车的加速度大小 选项B错误。 D．根据动能定理知， 解得克服阻力做功 选项D错误； C．汽车行驶的位移 选项C正确。 故选C。 12．AC 【详解】C．根据 ，额定功率等于图线的斜率 C正确； B．根据 ，汽车由b到c过程功率不变，随着汽车速度的增大，牵引力减小；根据牛顿第二定律得 汽车所受阻力不变，随着牵引力的减小，汽车的加速度减小，汽车由b到c过程做非匀变速直线运动，B错误； D．汽车能够获得的最大速度为 D错误； A．汽车所受的阻力为 汽车从a到b所受的牵引力为 解得 根据牛顿第二定律得 解得 汽车从a到b持续的时间为 A正确。 故选AC。 13．D 【详解】A．由图可知，在时间内，加速度恒定，物体做匀加速直线运动，匀加速度阶段的最大速度是 之后加速度减小，但会继续加速，A错误； B．由图可知，在时间内，加速度恒定，物体做匀加速直线运动，匀加速度阶段的位移是 B错误； C．在时刻小车达到额定功率，即最大功率，此时 C错误； D．时间内牵引力做功为 时间内牵引力做功为 D正确。 故选D。 14．B 【详解】A．速度—时间图像的斜率表示加速度，可知，时间内，重物做匀加速运动，牵引力一定，根据 可知，当牵引力一定时，速度增大，起重机输出功率增大，A错误； B．根据图像可知，时刻之后，重物做匀速直线运动，则有 ， 解得起重机的最大输出功率为 B正确； D．时间内，重物上升的位移为 起重机对重物做功为W1，则有 解得 D错误； C．时间内，令该段时间上升的高度为h，根据动能定理有 解得 C错误。 故选B。 15．A 【详解】AB．沿三条轨道滑下，下滑的高度一样，重力做功一样多，但所用时间不同，故重力做功的功率不一样大，A正确，B错误； C．沿C轨道滑下轨道对小球的支持力始终与运动方向垂直，不做功，C错误； D．若忽略各种阻力，小球下滑过程中只有重力做功，根据动能定理可知，小球沿三个轨道下滑到终点时速度相等，D错误。 故选A。 16．AC 【详解】A．时刻以前，阻力 当汽车功率变为后 根据牛顿第二定律得，汽车的加速度大小 故A正确； B．时刻以前，汽车以功率做匀速直线运动，阻力 时刻，汽车以功率做匀速直线，此时牵引力等于阻力，则 联立解得 故B错误； C．根据动能定理知 解得时间内汽车行驶的位移为 故C正确； D．0-t1时间内汽车发动机所做功为 故D错误。 故选AC。 17．B 【详解】在时间内，汽车以功率匀速行驶，即 行驶的速度为，即 则图为一条横线；在时间内，在时刻将发动机的功率减半，但汽车速度仍为，汽车牵引力减为原来的一半，阻力不变，则汽车开始做减速运动，速度减小，由牛顿第二定律得 速度减小，则加速度减小，故汽车做加速度减小的减速运动，图的斜率减小，当汽车的速度减到时，汽车牵引力再次等于阻力，汽车再次匀速直线运动；在时间内，汽车瞬间功率恢复到的瞬间，汽车速度仍为，则汽车牵引力为 则汽车开始做加速运动，速度增大，由牛顿第二定律可知 v增大，则a2减小，故做加速度减小的加速运动，则图的斜率减小，当汽车速度增加到时，汽车牵引力等于阻力，汽车再次匀速直线运动运动。 故选B。 18．D 【详解】AB．根据题意可知，汽车在PQ路段受到的阻力为 由图乙可知，汽车在段以速度匀速行驶时，此时，汽车的牵引力等于阻力为 根据公式可得，汽车的功率为 C．汽车从Q地运动到M地的过程中，设阻力做功为,根据动能定理有 代入数据解得 故C错误； D．由图乙可知，汽车在段，最终以的速度做匀速运动，设此时的牵引力为，阻力为，则有 解得 汽车从Q地运动到M地的过程中，设牵引力的冲量为，根据动量定理有 解得 故D正确。 故选D。 19．B 【详解】A．由题意知，载人滑车从坡顶A处由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好滑到滑道的底端C点停下，故滑车在AB段加速运动，BC段减速运动，则在B点时速度最大。对AB段，加速度满足 BC段加速度满足 可见，第一段AB的倾角稍稍变大，第二段BC的倾角稍稍变小时，AB段的加速度增大，BC段的加速度减小，所以仍在B点速度达到最大，则从A到B由动能定理得 可见，增大时，到达B点的速度增大，即滑车的最大速率增大，故A错误； BC．对整个过程，由动能定理得 其中 即为AC对应的水平距离，设 则可得 所以滑车到达滑道底端C点的速度与两斜面的角度无关，故B正确，C错误； D．由 可知，如果增大滑车与草地之间的动摩擦因数，则x减小，所以滑车到达滑道底端C点之前就会停下来，故D错误。 故选B。 20．D 【详解】试题分析：BC段摩擦力可以求出，由做功公式求得BC段摩擦力对物体所做的功； 对全程由动能定理可求得AB段克服摩擦力所做的功． BC段物体受摩擦力，位移为R，故BC段摩擦力对物体做功； 对全程由动能定理可知，，解得，故AB段克服摩擦力做功为，D正确． 21．C 【详解】A．甲的加速度随时间均匀增大，乙的加速度随位移均匀增大，甲、乙的运动性质不相同，故A错误； B．匀变速直线运动的加速度是恒定的，而甲、乙图象的加速度都不是恒定的，故B错误； C．由加速度的定义 可得 速度的变化量等于加速度和时间的积累，则a-t图象与时间轴所围成的面积S表示速度的变化量，在时间内 结合 ， 解得时刻甲的速度 进一步可得甲的动能 故C正确； D．由匀变速直线运动的速度位移关系 可得 则a-x关系图象与x轴所围成的面积S表示速度平方差的一半，乙的初速度为0，则有 在过程中 所以 解得处乙的速度 故D错误。 故选C。 22．（1）；（2）x=259.2km提高效率，提高电池容量，减小阻力；（3）x=265m 【详解】(1)由 可得 (2)由题意可得 联立可得 由此可知，要想提高电动汽车的续航里程，一是可以提高效率，二是提高电池容量，三是减小阻力； (3)由图像可得电动汽车的动力做功 由动能定理 得 23．（1）35m/s；（2）26.7s 【详解】（1）由题意可知，当超级电容车速度达到最大值时，有 F牵-f=0 根据题有 P=F牵vm 联立解得 vm=35m/s （2）设车在匀加速阶段的末速度为v，则有 P=F′牵v 根据牛顿第二定律有 F′牵-f=ma 由运动学公式有 v=at 联立解得 t=26.7s 24．(1)   (2)   (3) 【详解】试题分析：当牵引力和阻力的大小相等时，动车的速度达到最大值，由此可以求得动车组的最大速度；先根据题意求出功率与速度的关系，从而求出速度提升一倍时的功率情况；匀加速过程功率随时间均匀增加，发动机的平均功率是P/2，根据动能定理即可求出加速的总距离． （1）设每节动车的功率为P，每节动车的质量都是m，则每节动车的阻力为f=kmg,速度最大时，牵引力F=f=kmg    则有    P=Fv=kmgv 1节动车加3节拖车     6节动车加3节拖车     由 得 （2）阻力正比于速度 ， 最大速度时 则 车速提升一倍 ： （3）额定功率是，最大速度是，则阻力f为 匀加速过程功率随时间均匀增加，发动机的平均功率是P/2，设总路程是s 由有动能定理： 解得： 点睛：本题主要考查了机车运动问题，当机车的速度达到最大时，机车做匀速运动，此时机车处于受力平衡状态，即此时的牵引力和受到的阻力的大小相等，再根据瞬时功率的公式即可解答． 学科网（北京）股份有限公司 $$