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功和功率 五年高考(全國(guó)卷)命題分析 五年常考熱點(diǎn) 五年未考重點(diǎn) 功和功率 2018 2016 2015 2014 2卷14題、3卷19題 3卷20題 2卷17題 2卷16題 1.機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題 2.動(dòng)能定理與圖像問(wèn)題的結(jié)合 3.連接體的機(jī)械能守恒問(wèn)題 4.探究動(dòng)能定理 動(dòng)能定理的應(yīng)用 2018 2017 3卷25題 2卷24題 機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用 2017 2016 2015 2014 2卷14題 2卷16題、21題 2卷21題 2卷15題 功能關(guān)系的理解和應(yīng)用 2018 2017 2015 1卷18題 1卷24題、3卷16題 1卷17題 動(dòng)力學(xué)方法和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用 2017 2016 2卷14題、24題 1卷25題、2卷16題、25題 3卷24題 實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 2016 1卷22題 拓展實(shí)驗(yàn)：探究彈簧的彈性勢(shì)能 2016 2卷22題 1.考查方式：能量觀點(diǎn)是高中物理解決問(wèn)題的三大方法之一，既在選擇題中出現(xiàn)，也在綜合性的計(jì)算題中應(yīng)用，常將功、功率、動(dòng)能、勢(shì)能等基礎(chǔ)知識(shí)融入其他問(wèn)題中考查，也常將動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、功能關(guān)系作為解題工具在綜合題中應(yīng)用． 2.命題趨勢(shì)：通過(guò)比較，動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、功能關(guān)系的應(yīng)用在近兩年有增加的趨勢(shì)，常將功和能的知識(shí)和方法融入力學(xué)和電學(xué)知識(shí)中考查，情景設(shè)置為多過(guò)程，具有較強(qiáng)的綜合性. 第1講　功和功率 一、功 1．定義：一個(gè)物體受到力的作用，如果在力的方向上發(fā)生了一段位移，就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功． 2．必要因素：力和物體在力的方向上發(fā)生的位移． 3．物理意義：功是能量轉(zhuǎn)化的量度． 4．計(jì)算公式 (1)恒力F的方向與位移x的方向一致時(shí)：W＝Fx. (2)恒力F的方向與位移x的方向成某一夾角α?xí)r：W＝Fxcosα. 5．功的正負(fù) (1)當(dāng)0≤α<時(shí)，W>0，力對(duì)物體做正功． (2)當(dāng)<α≤π時(shí)，W<0，力對(duì)物體做負(fù)功，或者說(shuō)物體克服這個(gè)力做了功． (3)當(dāng)α＝時(shí)，W＝0，力對(duì)物體不做功． 6．一對(duì)作用力與反作用力的功 做功情形 圖例 備注 都做正功 (1)一對(duì)相互作用力做的總功與參考系無(wú)關(guān) (2)一對(duì)相互作用力做的總功W＝Fxcosα.x是相對(duì)位移，α是F與x間的方向夾角 (3)一對(duì)相互作用力做的總功可正、可負(fù)，也可為零 都做負(fù)功 一正一負(fù) 一為零 一為正 一為負(fù) 7.一對(duì)平衡力的功 一對(duì)平衡力作用在同一個(gè)物體上，若物體靜止，則兩個(gè)力都不做功；若物體運(yùn)動(dòng)，則這一對(duì)力所做的功一定是數(shù)值相等，一正一負(fù)或均為零． 自測(cè)1　(多選)質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為θ的斜面上，斜面沿水平方向向右勻速移動(dòng)了距離s，如圖1所示，物體m相對(duì)斜面靜止．則下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖1 A．重力對(duì)物體m做正功 B．合力對(duì)物體m做功為零 C．摩擦力對(duì)物體m不做功 D．支持力對(duì)物體m做正功 答案　BD 二、功率 1．定義：功與完成這些功所用時(shí)間的比值． 2．物理意義：描述力對(duì)物體做功的快慢． 3．公式： (1)P＝，P描述時(shí)間t內(nèi)力對(duì)物體做功的快慢． (2)P＝Fv ①v為平均速度，則P為平均功率． ②v為瞬時(shí)速度，則P為瞬時(shí)功率． ③當(dāng)力F和速度v不在同一直線上時(shí)，可以將力F分解或者將速度v分解． 自測(cè)2　(多選)關(guān)于功率公式P＝和P＝Fv的說(shuō)法正確的是(　　) A．由P＝知，只要知道W和t就可求出任意時(shí)刻的功率 B．由P＝Fv既能求某一時(shí)刻的瞬時(shí)功率，也可以求平均功率 C．由P＝Fv知，隨著汽車速度的增大，它的功率也可以無(wú)限增大 D．由P＝Fv知，當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，牽引力與速度成反比 答案　BD 自測(cè)3　如圖2所示，四個(gè)相同的小球在距地面相同的高度處以相同的速率分別豎直下拋、豎直上拋、平拋和斜拋，不計(jì)空氣阻力，則下列關(guān)于這四個(gè)小球從拋出到落地過(guò)程的說(shuō)法中正確的是(　　) 圖2 A．小球飛行過(guò)程中單位時(shí)間內(nèi)的速度變化不同 B．小球落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率相同 C．從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對(duì)小球做功相同 D．從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對(duì)小球做功的平均功率相同 答案　C 解析　因?yàn)閽侒w運(yùn)動(dòng)的加速度恒為g，所以單位時(shí)間內(nèi)的速度變化相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球落地時(shí)豎直方向上的速度大小不都相同，所以重力的瞬時(shí)功率不都相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由WG＝mgh可知重力做功相同，選項(xiàng)C正確；從拋出到落地所用時(shí)間不相同，所以重力做功的平均功率不相同，D錯(cuò)誤． 命題點(diǎn)一　功的分析和計(jì)算 1．常用辦法 對(duì)于恒力做功利用W＝Fxcosα；對(duì)于變力做功可利用動(dòng)能定理(W＝ΔEk)；對(duì)于機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題中的恒定功率啟動(dòng)問(wèn)題，牽引力的功可以利用W＝Pt. 2．幾種力做功比較 (1)重力、彈簧彈力、電場(chǎng)力、分子力做功與位移有關(guān)，與路徑無(wú)關(guān)． (2)滑動(dòng)摩擦力、空氣阻力、安培力做功與路徑有關(guān)． (3)摩擦力做功有以下特點(diǎn)： ①單個(gè)摩擦力(包括靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力)可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功． ②相互作用的一對(duì)靜摩擦力做功的代數(shù)和總等于零；相互作用的一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和不為零，且總為負(fù)值． ③相互作用的一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功過(guò)程中會(huì)發(fā)生物體間機(jī)械能轉(zhuǎn)移和機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的情況，內(nèi)能Q＝fx相對(duì)． 類型1　恒力功的分析和計(jì)算 例1　(多選)如圖3所示，粗糙的斜面在水平恒力的作用下向左勻速運(yùn)動(dòng)，一物塊置于斜面上并與斜面保持相對(duì)靜止，下列說(shuō)法中正確的是(　　) 圖3 A．斜面對(duì)物塊不做功 B．斜面對(duì)地面的摩擦力做負(fù)功 C．斜面對(duì)物塊的支持力做正功 D．斜面對(duì)物塊的摩擦力做負(fù)功 答案　ACD 解析　斜面對(duì)物塊的作用力可以等效為一個(gè)力，根據(jù)平衡條件，這個(gè)力與物塊的重力大小相等，方向相反，與位移方向的夾角為90，所以不做功，選項(xiàng)A正確；地面受到摩擦力作用，但沒(méi)有位移，所以斜面對(duì)地面的摩擦力不做功，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；斜面對(duì)物塊的支持力與位移方向的夾角小于90，做正功，而斜面對(duì)物塊的摩擦力與位移方向的夾角大于90，做負(fù)功，所以選項(xiàng)C、D正確． 變式1　(2018貴州省安順市適應(yīng)性監(jiān)測(cè)三)在一次跳繩體能測(cè)試中，一位體重約為50 kg的同學(xué)，一分鐘內(nèi)連續(xù)跳了140下，若該同學(xué)每次跳躍的騰空時(shí)間為0.2 s，重力加速度g取10 m/s2，則他在這一分鐘內(nèi)克服重力做的功約為(　　) A．3500J B．14000J C．1000J D．2500J 答案　A 解析　G＝mg＝5010N＝500N，騰空時(shí)間為0.2s表示上升過(guò)程用時(shí)0.1s，上升的高度為h＝0.05m，則起跳一次克服重力做的功W0＝Gh＝500 N0.05 m＝25 J，1分鐘內(nèi)跳了140次，則一分鐘內(nèi)克服重力做功W＝140W0＝14025J＝3500J，故選A. 變式2　(2019湖北省武漢市調(diào)研)一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t＝0時(shí)其速度為1m/s，從此刻開(kāi)始在滑塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一水平作用力F，力F、滑塊的速率v隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖4甲和乙所示，設(shè)在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)力F對(duì)滑塊做的功分別為W1、W2、W3，則以下關(guān)系正確的是(　　) 圖4 A．W1＝W2＝W3 B．W1f，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)x＝3m時(shí)速度最大，v2＝2ax，a＝，解得v＝3m/s，所以此過(guò)程中拉力的最大功率為POA＝FOAv＝15W，故A、B錯(cuò)誤；在AB段，F(xiàn)AB＝N＝2N＝f，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力的功率恒定不變，為PAB＝FABv＝23W＝6W，故D正確，C錯(cuò)誤． 變式8　(2018海南省?？谝恢性驴?一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t＝0時(shí)速率為1m/s.從此刻開(kāi)始在與速度平行的方向上對(duì)其施加一水平作用力F，力F和滑塊的速度v隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖12甲、乙所示，則(兩圖取同一正方向，重力加速度g＝10 m/s2)(　　) 圖12 A．滑塊的質(zhì)量為0.5kg B．滑塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5 C．第1s內(nèi)摩擦力對(duì)滑塊做功為－1J D．第2s內(nèi)力F的平均功率為1.5W 答案　D 解析　滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小a＝＝1m/s2，由題圖知，第1s內(nèi)有f＋F＝ma，第2s內(nèi)有F′－f＝ma，則f＋1＝3－f，故f＝1N，m＝2kg，又由f＝μmg可得動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.05，故A、B錯(cuò)誤；第1s內(nèi)的位移大小為x＝11m＝0.5m，根據(jù)功的公式可得第1s內(nèi)摩擦力對(duì)滑塊做功為－0.5J，故C錯(cuò)誤；根據(jù)v－t圖像可知，第2秒內(nèi)的平均速度大?。絤/s＝0.5 m/s，所以第2s內(nèi)力F的平均功率P＝F′＝30.5W＝1.5W，故D正確． 命題點(diǎn)三　機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題 1．兩種啟動(dòng)方式 兩種方式 以恒定功率啟動(dòng) 以恒定加速度啟動(dòng) P－t圖和v－t圖 OA段 過(guò)程分析 v↑?F＝↓?a＝↓ a＝不變?F不變P＝Fv↑直到P＝P額＝Fv1 運(yùn)動(dòng)性質(zhì) 加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng) 勻加速直線運(yùn)動(dòng)，維持時(shí)間t0＝ AB段 過(guò)程分析 F＝F阻?a＝0?vm＝ v↑?F＝↓?a＝↓ 運(yùn)動(dòng)性質(zhì) 以vm做勻速直線運(yùn)動(dòng) 加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng) BC段 F＝F阻?a＝0?以vm＝做勻速直線運(yùn)動(dòng) 2．三個(gè)重要關(guān)系式 (1)無(wú)論哪種啟動(dòng)過(guò)程，機(jī)車的最大速度都等于其勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度，即vm＝＝(式中Fmin為最小牽引力，其值等于阻力F阻)． (2)機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)的過(guò)程中，勻加速過(guò)程結(jié)束時(shí)，功率最大，但速度不是最大，v＝，D錯(cuò)誤． 1．(2019山東省德州市調(diào)研)質(zhì)量為m的物體從傾角為α且固定的光滑斜面頂端由靜止開(kāi)始下滑，斜面高度為h，當(dāng)物體滑至斜面底端時(shí)，重力做功的瞬時(shí)功率為(　　) A．mg B.mgsinα C．mgsinα D．mg 答案　C 解析　由于斜面是光滑的，a＝gsinα，2a＝v2，v＝.由圖可知重力的方向和v方向的夾角θ為90－α.則物體滑至底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率為P＝mgcos(90－α)＝mgsinα，故C正確． 2．(多選)質(zhì)量為4kg的物體被人由靜止開(kāi)始向上提升0.25m后速度達(dá)到1m/s，則下列判斷正確的是(g取10 m/s2)(　　) A．人對(duì)物體做的功為12J B．合外力對(duì)物體做的功為2J C．物體克服重力做的功為10J D．人對(duì)物體做的功等于物體增加的動(dòng)能 答案　ABC 解析　人對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的增加量，即W人＝mgh＋mv2＝12J，A正確，D錯(cuò)誤；合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增加量，即W合＝mv2＝2J，B正確；物體克服重力做的功等于物體重力勢(shì)能的增加量，即W＝mgh＝10J，C正確． 3．(2018陜西省安康市第二次質(zhì)量聯(lián)考)雄安新區(qū)規(guī)劃范圍涉及河北省雄縣、容城、安新3縣及周邊部分區(qū)域．某人開(kāi)小汽車從雄縣到北京所花時(shí)間為45分鐘．若這一過(guò)程中，燃燒汽油驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的有用功為1.62108J，則在這一過(guò)程中，小汽車的平均功率為(　　) A．40kW B．60kW C．80kW D．100kW 答案　B 解析　發(fā)動(dòng)機(jī)的有用功為1.62108J，使用的時(shí)間t＝45min＝2700s，則平均功率：＝W＝60kW，故B正確． 4．(多選)(2018安徽省安慶市二模)如圖1甲所示，物體受到水平推力F的作用，在粗糙水平面上做直線運(yùn)動(dòng)．通過(guò)力傳感器和速度傳感器監(jiān)測(cè)到推力F和物體速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示．重力加速度g＝10m/s2.則(　　) 圖1 A．物體的質(zhì)量m＝0.5kg B．物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2 C．第2s內(nèi)物體克服摩擦力做的功W＝2J D．前2s內(nèi)推力F做功的平均功率＝1.5W 答案　ACD 解析　由v－t圖像知，在2～3s內(nèi)，物體勻速運(yùn)動(dòng)，所以滑動(dòng)摩擦力的大小為2N，在1～2s內(nèi)，v－t圖線的斜率代表加速度的大小，a＝m/s2＝2 m/s2，F(xiàn)－f＝ma，所以m＝0.5kg，A正確；由f＝μmg，所以μ＝＝0.4，B錯(cuò)誤；第2s內(nèi)物體的位移是x＝at2＝1m，物體克服摩擦力做的功W＝fx＝21J＝2J，C正確；在第1s內(nèi)物體沒(méi)有運(yùn)動(dòng)，只在第2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)也只在第2s做功，前2s內(nèi)F做的功為W＝Fx＝31J＝3J，所以前2s內(nèi)推力F做功的平均功率為＝＝1.5W，D正確． 5．(2018廣東省“七校聯(lián)合體”第三次聯(lián)考)如圖2所示是做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在0～6s內(nèi)的x－t圖線．若t＝1s時(shí)，圖線所對(duì)應(yīng)的切線斜率為4(單位：m/s)．則(　　) 圖2 A．t＝1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在x＝5m的位置 B．t＝1s和t＝5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度相同 C．t＝1s和t＝5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)加速度的方向相反 D．前5s內(nèi)，合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做正功 答案　A 解析　t＝1s時(shí)，圖線所對(duì)應(yīng)的切線斜率為4，則質(zhì)點(diǎn)的速度為v1＝4m/s，x－t圖線對(duì)稱分布，3s末位移最大，所以3s末速度為零，質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a＝＝m/s2＝－2 m/s2，初速度為v0＝v1－at＝4m/s＋2 m/s＝6m/s，所以t＝1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移x＝v0t＋at2＝61m－21m＝5m，故A正確；t＝1s和t＝5s時(shí)x－t圖線的切線的斜率的絕對(duì)值相等，則質(zhì)點(diǎn)的速度大小相等，但方向相反，故B錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，t＝1s和t＝5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)加速度的方向相同，故C錯(cuò)誤；5s末的速度v5＝v0＋at5＝6m/s－25 m/s＝－4m/s，因?yàn)? m/s＜6m/s，所以前5s質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能減小，合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做負(fù)功，故D錯(cuò)誤． 6．(2019廣東省汕頭市質(zhì)檢)一質(zhì)量為m的汽車原來(lái)在平直路面上以速度v勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為P.從某時(shí)刻開(kāi)始，司機(jī)突然加大油門將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率提升至某個(gè)值并保持不變，結(jié)果汽車在速度到達(dá)2v之后又開(kāi)始勻速行駛．若汽車行駛過(guò)程所受路面阻力保持不變，不計(jì)空氣阻力．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．汽車加速過(guò)程的最大加速度為 B．汽車加速過(guò)程的平均速度為v C．汽車速度從v增大到2v過(guò)程做勻加速運(yùn)動(dòng) D．汽車速度增大時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力隨之不斷增大 答案　A 解析　設(shè)汽車所受的路面阻力為f，則開(kāi)始時(shí)P＝fv，加大油門后P1＝f2v，則P1＝2P，汽車在開(kāi)始加大油門時(shí)的加速度最大，最大加速度為am＝＝，選項(xiàng)A正確；若汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)，則平均速度為＝v，而隨著汽車速度的增加，汽車的牽引力減小，則加速度減小，即汽車做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，則平均速度不等于v，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤． 7．(多選)(2018福建省三明市上學(xué)期期末)發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為P0的汽車在水平路面上從靜止開(kāi)始先勻加速啟動(dòng)，最后達(dá)到最大速度并做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知汽車所受路面阻力恒為f，汽車剛開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)的牽引力和加速度分別為F0和a0，如圖所示描繪的是汽車在這一過(guò)程中速度隨時(shí)間以及加速度、牽引力和功率隨速度變化的圖像，其中正確的是(　　) 答案　AC 解析　汽車由靜止開(kāi)始勻加速啟動(dòng)時(shí)，a一定，根據(jù)v＝at知v增大，由F＝ma＋f知F一定，根據(jù)P＝Fv知v均勻增大，功率P也均勻增大，達(dá)到P額后，功率保持不變，v繼續(xù)增大，所以F＝減小，a＝減小，當(dāng)F＝f時(shí)，a＝0，vm＝，此后汽車做勻速運(yùn)動(dòng)，故A、C正確． 8.(多選)(2018安徽省黃山市一質(zhì)檢)如圖3所示，重球用細(xì)繩跨過(guò)輕小光滑定滑輪與質(zhì)量為m的小球相連，細(xì)繩處于拉直狀態(tài)，定滑輪與小球之間的細(xì)繩處于水平狀態(tài)，小球由靜止釋放運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過(guò)程中，重球始終保持靜止，不計(jì)空氣阻力．下列說(shuō)法正確的有(重力加速度為g)(　　) 圖3 A．定滑輪與小球之間的細(xì)繩偏離豎直方向成θ角時(shí)，細(xì)繩拉力為mgcosθ B．地面對(duì)重球的摩擦力一直增大 C．上述過(guò)程中小球重力的功率先增大后減小 D．細(xì)繩對(duì)小球不做功 答案　BCD 解析　設(shè)定滑輪與小球之間的細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ時(shí)，細(xì)繩的拉力大小為T，T－ mgcosθ＝m(L為定滑輪與小球之間的細(xì)繩長(zhǎng))，解得T＝mgcosθ＋m，A錯(cuò)誤；隨著θ減小，v增大，細(xì)繩拉力T不斷增大，則地面對(duì)重球的摩擦力一直增大，B正確；開(kāi)始時(shí)小球豎直方向的分速度vy為零，小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)豎直方向的分速度vy也為零，則知vy先增大后減小，重力瞬時(shí)功率為P＝mgvy，所以小球重力的功率先增大后減小，C正確；細(xì)繩的拉力始終與小球的速度方向垂直，對(duì)小球不做功，D正確． 9.(多選)(2018福建省南平市5月第二次模擬)一輛機(jī)動(dòng)車在平直的公路上由靜止啟動(dòng)．如圖4所示，圖線A表示該車運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系，圖線B表示該車的功率與時(shí)間的關(guān)系．設(shè)機(jī)動(dòng)車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中阻力不變，則以下說(shuō)法正確的是(　　) 圖4 A．0～22s內(nèi)機(jī)動(dòng)車先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng) B．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)動(dòng)車所受阻力為1500N C．機(jī)動(dòng)車速度為5m/s時(shí)牽引力大小為3103N D．機(jī)動(dòng)車的質(zhì)量為562.5kg 答案　BD 解析　根據(jù)圖線A可知，機(jī)動(dòng)車先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做變加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)圖線A可知，機(jī)動(dòng)車的最大速度vm＝12m/s，根據(jù)圖線B可知機(jī)動(dòng)車的額定功率為P0＝18000W，當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度達(dá)到最大值，則阻力為f＝＝1500N，故B正確；勻加速運(yùn)動(dòng)的牽引力為F′＝＝2250N，根據(jù)牛頓第二定律得F′－f＝ma，由圖線A知，a＝m/s，解得m＝562.5kg，故D正確，C錯(cuò)誤． 10.(2018天津理綜10)如圖5所示，我國(guó)自行研制、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代大型噴氣式客機(jī)C919首飛成功后，拉開(kāi)了全面試驗(yàn)試飛的新征程．假設(shè)飛機(jī)在水平跑道上的滑跑是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)位移x＝1.6103m時(shí)才能達(dá)到起飛所要求的速度v＝80m/s.已知飛機(jī)質(zhì)量m＝7.0104 kg，滑跑時(shí)受到的阻力為自身重力的0.1倍，重力加速度取g＝10 m/s2.求飛機(jī)滑跑過(guò)程中 圖5 (1)加速度a的大小； (2)牽引力的平均功率P. 答案　(1)2m/s2　(2)8.4106W 解析　(1)飛機(jī)滑跑過(guò)程中做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，有v2＝2ax① 代入數(shù)據(jù)解得 a＝2m/s2② (2)設(shè)飛機(jī)滑跑受到的阻力為F阻，依題意有 F阻＝0.1mg③ 設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為F，根據(jù)牛頓第二定律有 F－F阻＝ma④ 設(shè)飛機(jī)滑跑過(guò)程中的平均速度為，有 ＝⑤ 在滑跑階段，牽引力的平均功率 P＝F⑥ 聯(lián)立②③④⑤⑥式得 P＝8.4106W⑦ 11．一物塊在一個(gè)水平拉力作用下沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，其v－t圖像如圖6甲所示，水平拉力的P－t圖像如圖乙所示，g＝10m/s2，求： 圖6 (1)物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ； (2)物塊運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中水平拉力所做的功W； (3)物塊在0～2s內(nèi)所受的水平拉力大小F. 答案　(1)0.1　(2)24J　(3)3.0N 解析　(1)由題中兩圖比較可知，在5～9s內(nèi)已撤去拉力，物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，a＝m/s2＝－1.0 m/s2， 由牛頓第二定律得－μmg＝ma，得μ＝0.1 (2)全過(guò)程水平拉力做的功為W＝P1t1＋P2t2＝J＋4.03J＝24J (3)物塊勻速運(yùn)動(dòng)階段，F(xiàn)′－μmg＝0，P2＝F′vm 得μmg＝，解得m＝1.0kg 物塊勻加速運(yùn)動(dòng)階段，a0＝m/s2＝2.0 m/s2 F－μmg＝ma0 則F＝3.0N (或由題圖可知，當(dāng)t1＝2.0s，v1＝4.0m/s時(shí)，P1＝12W， 由P1＝Fv1，得F＝N＝3.0N．)