2018年高一物理必修2第七章机械能守恒定律单元练习

2021年高一物理(人教版)必修2单元练习第七章机械能守恒定律一、单项选择题〔本大题共10小题，共40.0分〕1.在粗糙水平地面上，使一物体由静止开始运动，第一次用斜向上的拉力，第二次用斜向下的推力，两次的作用力大小相等，力与水平方向的夹角也相等、物体的位移也相等，那么这两种情况下〔〕A.拉力和推力做功相等，物体末速度相等B.拉力和推力做功相等，物体末速度不等C.拉力和推力做功不等，物体末动能相等D.拉力和推力做功不等，物体末动能不等2.一条长为L、质量为m的均匀链条放在光滑水平桌面上，其中有三分之一悬在桌边，如下图，在链条的另一端用水平力缓慢地拉动链条，当把链条全部拉到桌面上时，需要做多少功〔〕A.mgLB.mgLC.mgLD.mgL3.弹簧发生形变时，其弹性势能的表达式为Ep=kx2，其中k是弹簧的劲度系数，x是形变量．如图，一质量为m物体位于一直立的轻弹簧上方h高度处，该物体从静止开始落向弹簧．设弹簧的劲度系数为k，那么物块的最大动能为〔弹簧发生的形变在弹性限度内〕〔〕A.mghB.mgh+C.mgh+D.mgh-4.一质量5kg的物体做自由落体运动，在下落过程中第2s内，重力对该物体做的功为W，在第3s末重力的功率为P，下面说法正确的选项是〔〕A.W=750J，P=1500WB.W=1000J，P=750WC.W=1000J，P=1500WD.W=750J，P=750W5.一足够长的传送带与水平面的倾角为θ，以一定的速度匀速运动．某时刻在传送带适中的位置冲上一定初速度的物块〔如图a〕，以此时为t=0时刻纪录了小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系，如图b所示〔图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，其中两坐标大小v1＞v2〕．传送带的速度保持不变，物块与传送带间的μ＞tanθ〔g取10m/s2〕，那么〔〕学§科§网...学§科§网...学§科§网...A.0～t1内，物块对传送带做正功B.t1～t2内，物块的机械能不断减少C.0～t2内，传送带对物块做功为W=mv22-mv12D.系统产生的内能一定大于物块动能的变化量大小6.以下所述的实例中，遵循机械能守恒的是〔〕A.跳伞运发动张开伞后，在空中匀速下降B.飞机在竖直平面内作匀速圆周运动的过程C.标枪在空中飞行的过程〔空气阻力均不计〕D.飞行的子弹击中放在光滑水平桌面上的木块7.极限跳伞〔skydiving〕是世界上最流行的空中极限运动，它的独特魅力在于跳伞者可以从正在飞行的各种飞行器上跳下，也可以从固定在高处的器械、陡峭的山顶、高地甚至建筑物上纵身而下，并且通常起跳后伞并不是马上自动翻开，而是由跳伞者自己控制开伞时间，这样冒险者就可以把刺激域值的大小完全控制在自己手中．伞翻开前可看做是自由落体运动，翻开伞后减速下降，最后匀速下落．如果用h表示人下落的高度，t表示下落的时间，Ep表示人的重力势能，Ek表示人的动能，E表示人的机械能，v表示人下落的速度，在整个过程中，忽略伞翻开前空气阻力，如果翻开伞后空气阻力与速度平方成正比，那么选项图象可能符合事实的是〔〕A.B.C.D.8.“飞流直下三千尺，疑是银河落九天〞是唐代诗人李白描写庐山瀑布的佳句．瀑布中的水从高处落下的过程中〔〕A.重力势能增加B.重力势能减少C.重力对水做的功大于水重力势能的改变量D.重力对水做的功小于水重力势能的改变量9.质量为m的物体沿倾角为θ的斜面滑至底端时的速度大小为v，此时支持力的瞬时功率为〔〕A.mgvB.0C.mgvcos

θD.mgvtanθ10.如下图，物体自倾角为θ、长为L的斜面顶端由静止滑下，到斜面底端时与固定挡板发生碰撞，设碰撞时无机械能损失．碰后物体又沿斜面上升，假设到最后停止时，物体滑过的总路程为s，那么物体与斜面间的动摩擦因数为〔〕A.B.C.D.二、多项选择题〔本大题共5小题，共20.0分〕11.物体从某一高度处自由下落，落到直立于地面的轻弹簧上，在A点物体开始与弹簧接触，到B点物体的速度为零，然后被弹回，以下说法中正确的选项是〔〕A.物体从A下落到B的过程中，弹性势能不断增大B.物体从A下落到B的过程中，重力势能不断减小C.物体从A下落到B以及从B上升到A的过程中，动能都是先变小后变大D.物体在B点的速度为零，处于平衡状态12.一滑块静止在水平面上，t=0时刻在滑块上施加一水平力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲、乙所示，g取10m/s2，那么以下说法正确的选项是〔〕A.力F在第1s内做的功为2JB.力F在第1s内做的功为4JC.滑块与水平面间的摩擦力大小为2ND.力F在第2s内做的功的功率为3W13.如下图，足够长传送带与水平方向的夹角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮，与木块b相连，b的质量为m，开始时a、b及传送带均静止，且a不受传送带的摩擦力作用，现将传送带逆时针匀速转动，那么在b上升h高度〔未与滑轮相碰〕的过程中〔〕A.物块A的质量为B.摩擦力对a做的功等于物块ab构成的系统机械能的增加C.摩擦力对a做的功等于物块a、b动能增加之和D.任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小不相等14.如下图，质量为M的电梯底板上放置一质量为m的物体，钢索拉着电梯由静止开始向上做加速运动，当上升高度为H时，速度到达v，不计空气阻力，那么〔〕A.物体所受合力做的功等于mv2+mgHB.底板对物体的支持力做的功等于mgH+mv2C.钢索的拉力做的功等于Mv2+MgHD.钢索的拉力、电梯的重力及物体对底板的压力对电梯M做的总功等于Mv215.下面列举的哪几种情况下所做的功是零〔〕A.卫星做匀速圆周运动，地球引力对卫星做的功B.平抛运动中，重力对物体做的功C.重运发动，扛着杠铃在头上的上方停留10s，运发动对杠铃做的功D.木块在粗糙水平面上滑动，支持力对木块做的功三、实验题探究题〔本大题共1小题，共10.0分〕16.某实验小组采用如图1所示的装置探究“合力做功与动能变化的关系〞．打点计时器工作频率为50Hz．实验的局部步骤如下：a．将木板的左端垫起，以平衡小车的摩擦力；b．在小车中放入砝码，纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；c．将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点，断开电源；d．改变钩码或小车中砝码的质量，更换纸带，重复b、c的操作．(1)在小车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，钩码的重力做______功〔填“正〞或“负〞〕；(2)图2是某次实验时得到的一条纸带，他们在纸带上取计数点O、A、B、C、D和E，用最小刻度是毫米的刻度尺进行测量，读出各计数点对应的刻度x，通过计算得到各计数点到O的距离s以及对应时刻小车的瞬时速度v．请将C点对应的测量和计算结果填在下表中的相应位置__________,____________．(3)实验小组认为可以通过绘△v2-s图〔图3〕线来分析实验数据〔其中△v2=v2-，v是各计数点对应时刻小车的瞬时速度，vO是O点对应时刻小车的瞬时速度〕．他们根据实验数据在图3中标出了O、A、B、D、E对应的坐标点，请你在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出△v2-s图线．(4)实验小组计算了他们绘制的△v2-s图线的斜率，发现该斜率大于理论值，其原因可能是______．四、计算题〔本大题共3小题，共30.0分〕17.一辆质量为2.0×103kg的汽车以额定功率为P0=6.0×104W在水平公路上行驶，汽车受到的阻力为一定值,在某时刻汽车的速度为v1=20m/s，加速度为a1=0.50m/s2，求(g取10m/s2)：(1)汽车所能到达的最大速度vm是多大?(2)假设汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为a2=1.0m/s2，那么这一过程能保持多长时间?18.如下图，BCD是半径R=0.4m的竖直圆形光滑轨道，D是轨道的最高点，水平面AB与圆轨道在B点相切。一质量为m=1kg可以看成质点的物体静止于水平面上的A点。现用F=7N的水平恒力作用在物体上，使它在水平面上做匀加速直线运动，当物体到达B点时撤去外力F，之后物体沿BCD轨道运动，物体到达D点时的速度大小vD=4m/s。物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.3，取重力加速度g=10m/s2．求：(1)在D点轨道对物体的压力大小FN；(2)物体运动到B点时的速度大小vB；(3)A与B之间的距离x。19.如下图，ABCD为一竖直平面的轨道，其中BC水平，A点比BC高出10m，BC长为2m，AB和CD轨道光滑，且均与BC平滑连接．一质量为0.5kg的物体，从A点以6m/s的速度开始运动，经过BC后滑到高于C点10.8m的D点时，其速度为零，取g=9.8m/s2．求：(1)物体与BC轨道的动摩擦因数；(2)物体最后静止的位置距B点的距离．2021年高一物理(人教版)必修2单元练习第七章机械能守恒定律一、单项选择题〔本大题共10小题，共40.0分〕1.在粗糙水平地面上，使一物体由静止开始运动，第一次用斜向上的拉力，第二次用斜向下的推力，两次的作用力大小相等，力与水平方向的夹角也相等、物体的位移也相等，那么这两种情况下〔〕A.拉力和推力做功相等，物体末速度相等B.拉力和推力做功相等，物体末速度不等C.拉力和推力做功不等，物体末动能相等D.拉力和推力做功不等，物体末动能不等【答案】B【解析】试题分析：由恒力做功的公式可知，两次作用力的功相等，但是斜向下推比斜向上拉物体所受摩擦力大小不同，故两过程阻力做功不同，由动能定理可知，物体末动能不等，选B。考点：动能定理、受力分析2.一条长为L、质量为m的均匀链条放在光滑水平桌面上，其中有三分之一悬在桌边，如下图，在链条的另一端用水平力缓慢地拉动链条，当把链条全部拉到桌面上时，需要做多少功〔〕A.mgLB.mgLC.mgLD.mgL【答案】C【解析】【详解】悬在桌边的长的链条重心在其中点处，离桌面的高度：它的质量是当把它拉到桌面时，增加的重力势能就是外力需要做的功，故有故应选C。【点睛】如果应用机械能守恒定律解决此题，首先应规定零势能面，确定初末位置，列公式时要注意系统中心的变化，可以把整体分成两段来分析。3.弹簧发生形变时，其弹性势能的表达式为Ep=kx2，其中k是弹簧的劲度系数，x是形变量．如图，一质量为m物体位于一直立的轻弹簧上方h高度处，该物体从静止开始落向弹簧．设弹簧的劲度系数为k，那么物块的最大动能为〔弹簧发生的形变在弹性限度内〕〔〕A.mghB.mgh+C.mgh+D.mgh-【答案】B【解析】当重力等于弹力时物体动能最大，此时：，由能量转化和守恒可得：，其中：，解得：，故B正确，ACD错误。点睛：当重力等于弹力时物体动能最大，由此可判定弹簧形变量，进而确定弹性势能，解决能量转化和守恒可得最大动能。4.一质量5kg的物体做自由落体运动，在下落过程中第2s内，重力对该物体做的功为W，在第3s末重力的功率为P，下面说法正确的选项是〔〕A.W=750J，P=1500WB.W=1000J，P=750WC.W=1000J，P=1500WD.W=750J，P=750W【答案】A【解析】试题分析：物体第2s内通过的位移为：x=gt22﹣gt12=〔22﹣12〕m=15m所以第2s内重力做功为W=mgx=5×10×15J=750J第3s末的速度v=gt3=10×3=30m/s所以第3s末重力的瞬时功率P=mgv=5×10×30W=1500W应选：A5.一足够长的传送带与水平面的倾角为θ，以一定的速度匀速运动．某时刻在传送带适中的位置冲上一定初速度的物块〔如图a〕，以此时为t=0时刻纪录了小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系，如图b所示〔图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，其中两坐标大小v1＞v2〕．传送带的速度保持不变，物块与传送带间的μ＞tanθ〔g取10m/s2〕，那么〔〕学|科|网...学|科|网...学|科|网...学|科|网...学|科|网...学|科|网...A.0～t1内，物块对传送带做正功B.t1～t2内，物块的机械能不断减少C.0～t2内，传送带对物块做功为W=mv22-mv12D.系统产生的内能一定大于物块动能的变化量大小【答案】D【解析】由图知，物块先向下运动后向上运动，那么知传送带的运动方向应向上．0～t1内，物块对传送带的摩擦力方向沿传送带向下，那么物块对传送带做负功．故A错误．t1～t2内，物块向上做匀加速运动，动能和重力势能均增加，机械能等于动能和重力势能之和，故机械能不断增加，故B错误．0～t2内，由图“面积〞等于位移可知，物块的总位移沿斜面向下，高度下降，重力对物块做正功，设为WG，根据动能定理得：，那么传送带对物块做功．故C错误．物块的重力势能减小、动能也减小都转化为系统产生的内能，那么由能量守恒得知，系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小．故D正确．应选D.点睛：此题由速度图象要能分析物块的运动情况，再判断其受力情况，得到动摩擦因数的范围，根据动能定理求解功是常用的方法．6.以下所述的实例中，遵循机械能守恒的是〔〕A.跳伞运发动张开伞后，在空中匀速下降B.飞机在竖直平面内作匀速圆周运动的过程C.标枪在空中飞行的过程〔空气阻力均不计〕D.飞行的子弹击中放在光滑水平桌面上的木块【答案】C【解析】A、匀速下降的跳伞运发动，动能不变，重力势能减少，机械能减少，即机械能不守恒，故A错误；B、飞机在竖直平面内做匀速圆周运动，飞机的速度的大小是不变的，动能不变，但是高度在变，飞机的重力势能在变，所以机械能不守恒，故B错误；C、标枪在空中飞行的过程〔空气阻力不计〕，由于不受阻力，只有重力做功，故机械能守恒，故C正确；D、飞行的子弹击中放在光滑水平桌面上的木块，由于子弹与木块发生摩擦，局部机械能转化为内能，故机械能不守恒，故D错误。点睛：物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，即可判断物体是否是机械能守恒。7.极限跳伞〔skydiving〕是世界上最流行的空中极限运动，它的独特魅力在于跳伞者可以从正在飞行的各种飞行器上跳下，也可以从固定在高处的器械、陡峭的山顶、高地甚至建筑物上纵身而下，并且通常起跳后伞并不是马上自动翻开，而是由跳伞者自己控制开伞时间，这样冒险者就可以把刺激域值的大小完全控制在自己手中．伞翻开前可看做是自由落体运动，翻开伞后减速下降，最后匀速下落．如果用h表示人下落的高度，t表示下落的时间，Ep表示人的重力势能，Ek表示人的动能，E表示人的机械能，v表示人下落的速度，在整个过程中，忽略伞翻开前空气阻力，如果翻开伞后空气阻力与速度平方成正比，那么选项图象可能符合事实的是〔〕A.B.C.D.【答案】B【解析】运发动先做自由落体运动，由机械能守恒可得：EK=△EP=mgh，与下落的高度成正比；翻开降落伞后做加速度逐渐减小的减速运动，由动能定理可得：△EK=〔f-mg〕△h；随速度的减小，阻力减小，由牛顿第二定律可知，人做加速度减小的减速运动，最后当阻力与重力大小相等后，人做匀速直线运动；所以动能的变化减慢，即动能先减小快，后减小慢，当阻力与重力大小相等后，人做匀速直线运动，动能不再发生变化．故B选项的图符合题意．故B正确，ACD错误．应选B.点睛：解决此题的关键知道图象的物理意义，搞清运发动的运动情况，通过加速度变化判断合力的变化，通过下降的高度判断重力势能的变化．8.“飞流直下三千尺，疑是银河落九天〞是唐代诗人李白描写庐山瀑布的佳句．瀑布中的水从高处落下的过程中〔〕A.重力势能增加B.重力势能减少C.重力对水做的功大于水重力势能的改变量D.重力对水做的功小于水重力势能的改变量【答案】B【解析】试题分析：瀑布中的水从高处落下重力做正功，重力势能减小．解：根据△EP=﹣WG可知：瀑布中的水从高处落下的过程中重力做正功，重力势能减小，重力对水做的功等于水重力势能的改变量．应选B【点评】此题主要考查了重力做功与重力势能的变化量的关系，难度不大，属于根底题．9.质量为m的物体沿倾角为θ的斜面滑至底端时的速度大小为v，此时支持力的瞬时功率为〔〕A.mgvB.0C.mgvcos

θD.mgvtanθ【答案】B【解析】重力与物体的速度之间的夹角为90°－θ，那么重力的瞬时功率为P＝Fvcos(90°－θ)＝mgvsinθ，所以选项B正确．思路分析：根据公式P＝Fvcos(90°－θ)＝mgvsinθ，分析，先求出重力由于物体速度之间的夹角，然后根据公式计算试题点评：此题考查了对斜面上重力功率的计算，是一道易错的题目，主要是容易忽略重力与速度间的方向10.如下图，物体自倾角为θ、长为L的斜面顶端由静止滑下，到斜面底端时与固定挡板发生碰撞，设碰撞时无机械能损失．碰后物体又沿斜面上升，假设到最后停止时，物体滑过的总路程为s，那么物体与斜面间的动摩擦因数为〔〕A.B.C.D.【答案】D【解析】由于机械能不断减少，物体最终停在挡板上，对全过程，运用动能定理得：

mgLsinθ-μmgcosθ•s=0,解得，，应选A.点睛：此题关键有两点：一是分析物体的运动过程，判断出物体最终停止运动的位置；二是抓住滑动摩擦力做功与总路程有关．二、多项选择题〔本大题共5小题，共20.0分〕11.物体从某一高度处自由下落，落到直立于地面的轻弹簧上，在A点物体开始与弹簧接触，到B点物体的速度为零，然后被弹回，以下说法中正确的选项是〔〕A.物体从A下落到B的过程中，弹性势能不断增大B.物体从A下落到B的过程中，重力势能不断减小C.物体从A下落到B以及从B上升到A的过程中，动能都是先变小后变大D.物体在B点的速度为零，处于平衡状态【答案】AB【解析】A.物体从A下落到B的过程中，弹簧的形变量增大，弹性势能不断增大，故A正确；B.物体从A下落到B的过程中，高度降低，重力势能不断减小，故B正确；C.物体从A下落到B以及从B上升到A的过程中，当弹簧的弹力和重力平衡时，速度最大，动能最大，所以动能都是先变大后变小，故C错误；D.物体在B点时，速度为零，但合力不为零，不是处于平衡状态，故D错误；应选AB。12.一滑块静止在水平面上，t=0时刻在滑块上施加一水平力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲、乙所示，g取10m/s2，那么以下说法正确的选项是〔〕A.力F在第1s内做的功为2JB.力F在第1s内做的功为4JC.滑块与水平面间的摩擦力大小为2ND.力F在第2s内做的功的功率为3W【答案】AD【解析】A、由图乙可知，物块在第1秒内的位移：力F在第内做的功为：，故A正确，B错误；C、由图乙可知，物块在第2秒内做匀速直线运动，所以摩擦力与拉力大小相等，可知，滑块与地面之间的摩擦力是，故C错误；D、力F在第内做的功的功率为：，故D正确。点睛：此题主要考查了对图象的理解，在图象中斜率代表加速度，与时间轴所围面积为物体的位移，根据求得恒力做功。13.如下图，足够长传送带与水平方向的夹角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮，与木块b相连，b的质量为m，开始时a、b及传送带均静止，且a不受传送带的摩擦力作用，现将传送带逆时针匀速转动，那么在b上升h高度〔未与滑轮相碰〕的过程中〔〕A.物块A的质量为B.摩擦力对a做的功等于物块ab构成的系统机械能的增加C.摩擦力对a做的功等于物块a、b动能增加之和D.任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小不相等【答案】ABC【解析】试题分析：开始时ab静止，那么，解得，选项A正确；根据能量守恒得，系统机械能增加，摩擦力对a做的功等于a、b机械能的增量．因为，那么系统重力势能不变，所以摩擦力做功等于系统动能的增加．故BC正确．任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小分别为和mgv,因故，选项D错误；应选ABC．考点：能量守恒定律；功率【名师点睛】此题是力与能的综合题，关键对初始位置和末位置正确地受力分析，以及合理选择研究的过程和研究的对象，运用能量守恒进行分析。14.如下图，质量为M的电梯底板上放置一质量为m的物体，钢索拉着电梯由静止开始向上做加速运动，当上升高度为H时，速度到达v，不计空气阻力，那么〔〕A.物体所受合力做的功等于mv2+mgHB.底板对物体的支持力做的功等于mgH+mv2C.钢索的拉力做的功等于Mv2+MgHD.钢索的拉力、电梯的重力及物体对底板的压力对电梯M做的总功等于Mv2【答案】BD【解析】AB.对物体,应用动能定理得：合力对物体做的功等于动能的增量，，，故A错误，B正确；C.根据能原理可知,钢索的拉力做的功等于电梯和物体的机械能增加量,为，故C错误；D.对电梯,根据动能定理知：合力对电梯M做的功等于电梯的动能的变化,即有钢索的拉力、电梯的重力及物体对底板的压力对电梯M做的总功等于，故D正确。应选：BD。15.下面列举的哪几种情况下所做的功是零〔〕A.卫星做匀速圆周运动，地球引力对卫星做的功B.平抛运动中，重力对物体做的功C.重运发动，扛着杠铃在头上的上方停留10s，运发动对杠铃做的功D.木块在粗糙水平面上滑动，支持力对木块做的功【答案】ACD【解析】当力始终与速度垂直时，力做功为零，或力与位移垂直时，所做功为零，ACD对；三、实验题探究题〔本大题共1小题，共10.0分〕16.某实验小组采用如图1所示的装置探究“合力做功与动能变化的关系〞．打点计时器工作频率为50Hz．实验的局部步骤如下：a．将木板的左端垫起，以平衡小车的摩擦力；b．在小车中放入砝码，纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；c．将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点，断开电源；d．改变钩码或小车中砝码的质量，更换纸带，重复b、c的操作．(1)在小车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，钩码的重力做______功〔填“正〞或“负〞〕；(2)图2是某次实验时得到的一条纸带，他们在纸带上取计数点O、A、B、C、D和E，用最小刻度是毫米的刻度尺进行测量，读出各计数点对应的刻度x，通过计算得到各计数点到O的距离s以及对应时刻小车的瞬时速度v．请将C点对应的测量和计算结果填在下表中的相应位置__________,____________．(3)实验小组认为可以通过绘△v2-s图〔图3〕线来分析实验数据〔其中△v2=v2-，v是各计数点对应时刻小车的瞬时速度，vO是O点对应时刻小车的瞬时速度〕．他们根据实验数据在图3中标出了O、A、B、D、E对应的坐标点，请你在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出△v2-s图线．(4)实验小组计算了他们绘制的△v2-s图线的斜率，发现该斜率大于理论值，其原因可能是______．【答案】(1).正(2).6.00(3).0.54(4).平衡摩擦力时木板左端垫起得太高【解析】试题分析：①力与位移同向做正功，反向做负功，知钩码的重力做正功；②精确度mm，读数时要估读到下一位；中间时刻的瞬时速度等于平均速度可求得；③略④由动能定理知图像的斜率为系统的合外力，合外力偏大，知木板的左侧垫的过高，或平衡摩擦力过度。考点：设计性实验“合力做功与动能变化的关系〞四、计算题〔本大题共3小题，共30.0分〕17.一辆质量为2.0×103kg的汽车以额定功率为P0=6.0×104W在水平公路上行驶，汽车受到的阻力为一定值,在某时刻汽车的速度为v1=20m/s，加速度为a1=0.50m/s2，求(g取10m/s2)：(1)汽车所能到达的最大速度vm是多大?(2)假设汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为a2=1.0m/s2，那么这一过程能保持多长时间?【答案】(1)(2)【解析】试题分析：根据P=Fv求出牵引力，结合牛顿第二定律求出阻力的大小，抓住牵引力等于阻力时，速度最大，结合P=fv求出最大速度；根据牛顿第二定律求出牵引力的大小，结合P=Fv求出匀加速运动的末速度，根据速度时间公式求出匀加速运动的时间。(1)汽车以额定功率P0行驶，速度为v1时，有F1－F阻＝ma1瞬时功率：P0＝F1v1联立解得F阻＝－ma1当牵引力减小到与阻力平衡时，速度到达最大值，有vm＝将数据代入解得F阻＝2.0×103N，vm＝30m/s(2)汽车由静止启动后，随着速度的增大，牵引力的功率逐渐变大，当