重难点07功率与汽车启动- 学霸向前冲高考物理二轮重难点必刷练习题

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重难点07功率与汽车启动  1．“和谐号”动车组是在引进、消化和吸收国外动车组技术平台的基础上，由中国自主研发制造的世界上运营速度最高的动车组列车之一。如果列车受到的阻力与其运行速度的二次方成正比，当速度由原来的200 km/h提高到现在的300km/h后，机车发动机的功率要变为原来的（　　）
 A．1.5倍 B．（1.5）2倍 C．（1.5）3倍 D．（1.5）4倍2．我国科技已经步入“人工智能”时代，“人工智能”已经走进千家万户。某天，东东呼叫了外卖，外卖小哥把货物送到他家阳台正下方的平地上，东东操控小型无人机带动货物，由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，一段时间后，货物又匀速上升53s，最后再匀减速1s，恰好到达他家阳台且速度为零。货物上升过程中，遥控器上显示对货物的作用力有三个，分别为20.8N、20.4N和18.4N，已知货物受到的阻力恒为其重力的。重力加速度g取10m/s2。下列判断正确的是（　　）A．作用力为18.4N时货物处于超重状态B．货物的质量为2.04kgC．货物上升过程中的最大动能为1.02JD．东东家阳台距地面的高度为56m3．如图所示，质量为60kg的某运动员在做俯卧撑运动，运动过程中可将她的身体视为一根直棒。已知重心在c点，其垂线与脚、两手连线中点间的距离Oa、Ob分别为0.9m和0.6m。若她在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，则1min内克服重力做的功和相应的功率约为（g取10m/s2）（  ）A．430J，7W B．4320J，72W C．720J，12W D．7200J，120W4．如图甲所示，质量的小物体放在长直的水平地面上，用水平细线绕在半径的薄圆筒上时刻，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，重力加速度g取，则下列说法正确的是（　　）A．小物体的速度随时间的变化关系满足B．小物体的加速度大小为C．细绳的拉力大小为3ND．细绳拉力的瞬时功率满足5．连淮扬镇高铁扬州段12月11日正式开通，如图所示，“复兴号”列车正沿直线驶出扬州东站，假设列车质量为，牵引电机的输出功率恒为，所受阻力恒为。某时刻速度为、加速度为，一段时间后速度为，在这段时间内位移为。下列关系式正确的是（　　）A． B．C． D．6．一个质量为1kg的小球竖直向上抛出，最终落回抛出点，假如小球所受空气阻力大小恒定，该过程的位移—时间图像如图所示，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　）A．小球抛出时的速度为24m/sB．小球上升过程位移大小小于下落过程的位移大小C．小球落回抛出点时重力的功率为D．小球上升过程的机械能损失小于下落该过程的机械能的损失7．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与拉力大小倒数的图像。已知汽车在平直路面上由静止启动，平行于轴，反向延长过原点。已知阻力是车重的0.2倍，汽车质量为，下列说法正确的是（　　）A．汽车由到过程做匀加速直线运动 B．汽车从到持续的时间为C．汽车额定功率为 D．汽车能够获得的的最大速度为为8．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，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．9．我国高铁技术在世界上处于领先水平，在某次测试中，一列质量为m的“复兴号”高铁以恒定加速度a启动，从静止开始加速到最大速度的过程中，其功率随时间的变化图象如图所示，P0为高铁发动机的额定功率，启动过程中高铁所受阻力恒为f，则高铁在t0时刻的速度为（　　）A． B． C． D．10．如图所示，粗糙程度相同的半圆形的碗固定在水平桌面上，可视为质点的物块从A点静止释放，经B滑到C点的过程中，速度越来越大，下列说法正确的是（　　）A．小球所受支持力增大、摩擦力减小B．小球所受支持力的功率一直增大C．小球所受摩擦力的功率一直增大D．小球所受重力的功率一直增大11．如图所示，下表是某种共享汽车的主要参数。根据表格信息，则下列说法正确的是（　　）空车质量800kg电池容量标准承载200kg最大续航（充满电最大行驶路程）200km所受阻力与汽车总量比值0.09A．工作时，电动汽车的电动机是将机械能转化成电能B．电池容量指的是汽车电池充满电时的电量C．标准承载下，电动汽车以的速度匀速行驶10min消耗的电能为D．若标准承载下汽车速度为，则此时汽车电动机最大输出功率不小于12．如图所示，一质量为m的重物，在塔吊电动机的拉力下，由静止开始向上以加速度做匀加速直线运动，当重物上升到高度h、重物速度为时塔吊电动机功率达到额定功率，此时立刻控制电动机使重物做加速度大小为的匀减速直线运动直到速度减到零，重力加速度为g，不计一切摩擦，关于此过程的说法正确的是（   ）A．重物匀减速阶段电动机提供的牵引力大小为B．重物匀加速阶段电动机提供的牵引力大小为C．计算重物匀加速阶段所用时间的方程为D．假设竖直方向足够长，若塔吊电动机以额定功率启动，速度就是其能达到的最大速度13．当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，下坡时若只关掉油门，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，假设汽车在上坡和下坡过程中所受路面阻力大小恒定且相等，山坡的倾角为θ，忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是（　　）A．关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力的冲量为零B．路面对汽车的阻力大小为C．上坡过程中，汽车从静止启动到速度刚好增至vm，所用时间为D．上坡过程中，汽车从静止启动到速度增至vm，所用时间一定小于14．近几年有轨电车在我国多个城市开通试运营。这种电车采用超级电容作为电能存储设备，安全环保，反复充电可达100万次以上。给该车充电的充电桩安装在公交站点，在乘客上下车的时间里可把电容器充满。假设这种电车的质量（含乘客），电容器的电能转化电车机械能的效率为80%，以速度10m/s正常匀速行驶时，一次充满可持续正常行驶5km，电车受到的平均阻力为车重的0.02倍，则（　　）
 A．这种电车正常匀速行驶时发动机输出功率为B．某次进站从接近没电到充满电，电车从充电桩获得的能量为C．按电价来计算，从接近没电到充满电需要电费4.0元D．若某次进站从接近没电到充满电用时5s，电容器充电的平均功率为15．如图所示，水平地面为的光滑直角斜劈。坡面ABCD为正方形，边长为L，E为BC的中点。两个可视为质点的小球P和Q，小球P从A点以某速度沿AB方向水平抛出，同时小球Q由B点无初速度释放，经过时间t，P、Q两小球恰好在C点相遇，若两小球质量均为m，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）A．在两小球被释放后的任意相同时间内（未相遇前），两小球的动量变化量都相等B．两小球在坡面上运动过程中，任意时刻小球P所受重力的瞬时功率都比小球Q所受重力的瞬时功率大C．D．若小球P的速度变为原来的2倍，两小球可能在E处相遇16．某遥控玩具车在足够大的水平路面上做直线运动，在内的图像如图所示，1s末达到额定功率。已知玩具车的质量为，整个过程中玩具车所受阻力大小为2N，则下列分析正确的是（　　）A．内玩具车受到的牵引力大小为5NB．玩具车的额定功率为10WC．玩具车能达到的最大速度为7.5m/sD．玩具车能达到的最大速度为5m/s17．某质量m＝1500kg的“双引擎”小汽车，行驶速度v≤54km/h时靠电动机输出动力；行驶速度在54km/h<v≤90km/h范围内时靠汽油机输出动力，同时内部电池充电；当行驶速度v >90km/h时汽油机和电动机同时工作，这种汽车更节能环保．该小汽车在一条平直的公路上由静止启动，汽车的牵引力F随运动时间t的图线如图所示，所受阻力恒为1250N．已知汽车在t0时刻第一次切换动力引擎，以后保持恒定功率行驶至第11s末．则在前11s内A．经过计算t0＝6sB．电动机输出的最大功率为60kWC．汽油机工作期间牵引力做的功为4.5×105JD．汽车的位移为160m18．某汽车在某次测试过程中数据如下表所示，请根据表中数据回答问题。行驶中整车质量1500kg额定功率80kW加速过程车辆从静止加速到72km/h所需时间为20s制动过程车辆以36km/h行驶时的制动距离为5.0m某天张华驾驶该汽车从甲地点沿平直公路到乙地点送货，张华启动汽车后先以恒定的加速度（该加速度大小与测试过程中加速过程的加速度大小相同）运动一段时间，汽车功率达到额定功率后，保持额定功率继续行驶，达到最大速度后以最大速度行驶，快到乙地点时，开始制动汽车，刚好到乙地点停下。已知汽车在平直公路上沿直线行驶时所受阻力f大小恒定，为制动过程中汽车所受阻力的，甲地点到乙地点的距离为d＝3km，取重力加速度g＝10m/s2。(1)求汽车在平直公路上行驶的最大速度vm；(2)张华由甲地点到乙地点共经历多长时间？19．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；(3)已知太阳辐射的总功率P0 = 4×1026W，太阳到地球的距离r = 1.5×1011m，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。20．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用于轿车的牵引，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阻的大小；（2）轿车从90km/h减速到72km/h过程中，获得的电能E电；（3）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'．