人教版（2019）高中物理必修第二册第八章机械能守恒定律单元检测试题及答案解析

第八章机械能守恒定律

一、单选题:本题共8小题,每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中,

只有一项是符合题目要求的。

1.关于功的概念，下列说法不正确的是（）

A.功是标量，但有正负，功的正负表示是动力做功还是阻力做功

B.滑动摩擦力可以做负功，也可以做正功，也可以不做功

C.一对相互作用力做功的代数和不一定为零

D.合外力做功为零，则物体一定做匀速直线运动

2.关于功和功率的计算，下列说法中正确的是（）

A.用W=Fxcos9可以计算变力做功

B.用WyEk2-Eki可以计算变力做功

C.用W=Pt只能计算恒力做功

D.用P=一可以计算瞬时功率

3.撑杆跳比赛中，用于撑起的杆要求具有很好的弹性.其助跑时杆未发生形变,

撑杆起跳后杆弯曲程度逐渐变大，到运动员水平越过横杆时，杆竖直且恢复原

状.关于撑杆起跳到运动员越过横杆过程，下列说法正确的是（）

FIT

A.杆对人的弹力始终竖直向上

B.杆一直对运动员做负功

C.运动员越过横杆正上方时速度为零

D.杆的弹性势能先增大后减小

4.如图，人骑自行车在水平路面沿直线行进。当人停止蹬车后，自行车受阻力

作用做减速运动，直至速度减为零。此过程中克服阻力做功为%人停止蹬车时

自行车的速度为力符合实际情况的Wr图像为图中的（）

1

5.如图，一质量为〃的光滑大环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上

质量为力的小环（可视为质点），从大环的最高处由静止滑下.重力加速度大小为

g.当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为（）

A.5mgB.Mg~\-4侬

C.Mg+bmgD.lOmg

6.轻杆加长2£,/端连在固定轴上，6端固定一个质量为2%的小球，中点。

固定一个质量为勿的小球。N8杆可以绕力端在竖直平面内自由转动。现将杆置

于水平位置，如图所示，然后由静止释放，不计各处摩擦力与空气阻力，重力加

速度大小为g，则下列说法不正确的是（）

A.N8杆转到竖直位置时，角速度为小瞿

B.4?杆转到竖直位置的过程中，8端小球的机械能的增量为［mgL

C.N8杆转动过程中杆力对B球做正功，对C球做负功

2

D.N6杆转动过程中，C球机械能守恒

7.一小球从高空由静止开始自由下落，从下落时刻开始计时，不计空气阻力。

若用a、八t、h、P分别表示小球的加速度、速度、时间、下落高度、重力的瞬

时功率，则如图所示图像正确的是（）

8.如图所示，质量为勿的物体与水平转台间的动摩擦因数为〃，物体与转轴相距

R,物体随转台由静止开始转动.当转速增至某一值时，物体即将在转台上滑动,

此时转台开始匀速转动.设物体的最大静摩擦力近似等于滑动摩

擦力，则在这一过程中摩擦力对物体做的功是（）厂干'冏

A.0B.2umgR一।一

UmgR

C.2n口mgRD.1--

二、多选题：本题共4小题,每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，

每题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得

0分。

9.（多选）如图所示，一轻质弹簧竖立于地面上，质量为r的小球自弹簧正上方

一定高度处由静止释放，则从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短（弹簧的形变始

终在弹性限度内）的过程中，下列说法正确的是（）

O

A.小球的机械能守恒

B.重力对小球做正功，小球的重力势能减小

C.小球刚接触弹簧时速度最大

3

D.小球的加速度先减小后增加

10.在如图所示的物理过程示意图中，甲图为一端固定有小球的轻杆，从右偏上

30°角释放后绕光滑支点摆动；乙图中A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下

滑；丙图为物体A将弹簧压缩的过程中；丁图为不计任何阻力和定滑轮质量时,

A加速下落，B加速上升过程中。关于这几个物理过程（空气阻力忽略不计），下

列判断正确的是（）

AB

A.甲图中小球机械能不守恒

B.乙图中物体B机械能不守恒

C.丙图中物体A的机械能守恒

D.丁图中A、B组成的系统机械能守恒

11.如图所示，将完全相同的四个小球1、2、3、4分别从同一图度由静止释放（图

甲、丙、丁）和平抛（图乙），其中图丙、丁分别是倾角为45。和60。的光滑斜

面，不计空气阻力，则下列对四种情况下相关物理的比较错误的是（）

A.落地时间trt2<t3<t4

B.全程重力做功叫=左修修

C.落地瞬间重力的功率分/加分£

D.全程重力做功的平均功率耳=2>x>与

12.（多选）如图所示，物体受到水平推力尸的作用在粗糙水平面上做直线运动,

监测到推力产、物体速度v随时间f变化的规律如图所示，取g=10m/s"则（）

4

F

//////////////////////////////////

A.地面的动摩擦因素

B.这3s内物体克服摩擦力做的功W=6.0J

C.第1.5s时推力厂的功率为L5W

D.后2s内推力/做功的平均功率A=2.5W

三、实验题;本题共2小题,每小题8分分，共16分。

13.用如图的实验装置验证也、电组成的系统机械能守恒。磔从高处由静止开始

下落，处上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机

械能守恒定律。实验中获取的一条纸带如图所示，0是打下的第一个点，每相邻

两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），打点频率为50Hz,计数点间的

距离已标记在纸带上。已知加尸50g,加匠150g,贝I]（^=9.8m/s2,所有结果均保

留三位有效数字）

（1）在纸带上打下计数点5时的速度VLm/so

（2）在打下0~5的过程中系统动能的增量△氏=J,系统势能的减少量△

E『Jo

（3）由此得出的结论是：；

14.如图为“用DIS研究机械能守恒定律的实验中，将一传感器先后分别固定在

竖直板上的久。和8三点，最低点。作为零势能点。逐次将摆锤从N点自由释

5

放，分别测出摆锤经过久。和8点时的速度。

（1）实验中使用传感器测速度。

（2）操作时，从右侧某一高度由静止释放摆锤，可以观察到摆锤摆到左侧的最

高位置与释放点基本在。为进一步研究在整个摆动过程中机械能是

否守恒，需要仔细测量摆锤经过任意位置的机械能，实验中每次静止释放摆锤的

位置应____________（选填“相同”或“不同”）；某同学由于操作不当，测得摆

锤在3点的机械能明显比在4。和。的机械能大，其原因可能是。

四、解答题：本题共3小题，共28分。按题目要求作答。计算题要有必要的文字

说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位。

15.（8分）质量为2000kg,额定功率为80kW的汽车，在平直公路上行驶的最大

速度为20m/s,若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2,运

动中的阻力大小不变，求：

（1）汽车所受阻力的大小；

（2）汽车做匀加速运动的时间；

（3）3s末汽车发动机的瞬时功率；

（4）汽车在匀加速运动中牵引力所做的功。

16.（10分）光滑曲面N8与水平面隙平滑连接于8点，右端连接内壁光滑、

半径为r的;细圆管切，管口。端正下方直立一根劲度系数为4的轻弹簧，轻

弹簧一端固定，另一端恰好与管口。端平齐.可视为质点、质量为勿的滑块从曲

面上距W的高度为2r处由静止开始下滑，滑块与W间的动摩擦因数〃=3,进

入管口。端时与圆管恰好无作用力，通过切后压缩弹簧，在压缩弹簧过程中滑

6

块速度最大时弹簧的弹性势能为EP，求:

（1）滑块到达6点时的速度大小vB；

（2）水平面世的长度x；

（3）在压缩弹簧过程中滑块的最大速度%

17.（10分）如图甲所示，质量m=lkg的物体静止在光滑的水平面上，/=0时亥I],

物体受到一个变力/作用，t=ls时，撤去力尸，某时刻物体滑上倾角为37°的

粗糙斜面；已知物体从开始运动到斜面最高点的VT图像如图乙所示，不计其他

阻力,g取10m/s）求：

⑴变力尸做的功；

⑵物体从斜面底端滑到最高点过程中克服摩擦力做功的平均功率；

7

答案解析

二、单选题:本题共8小题,每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，

只有一项是符合题目要求的。

1.关于功的概念，下列说法不正确的是（）

A.功是标量，但有正负，功的正负表示是动力做功还是阻力做功

B.滑动摩擦力可以做负功，也可以做正功，也可以不做功

C.一对相互作用力做功的代数和不一定为零

D.合外力做功为零，则物体一定做匀速直线运动

【答案】B

【详解】A.功是标量，但有正负，正负不表示方向和大小，代表是动力做功还

是阻力做功，故A正确；

B.滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，但与物体的运动方向可以相反,

也可以相同，故可以做负功，也可以做正功，用板擦擦黑板时，板擦与黑板间的

摩擦力为滑动摩擦力，但黑板没有位移，则摩擦力对黑板不做功，即滑动摩擦力

也可以不做功，故B正确；

C.一对作用力和反作用力分别作用在两个不同物体上，它们可能分别对两个物

体都做正功，其代数和为正值：比如在光滑水平面由静止释放的两个带同种电荷

的小球，库仑力对两个小球都做正功，作用力和反作用力所做的功的代数和为正

值，故物体间的一对相互作用力做功的代数和不一定为零，故c正确；

D.合外力做功为零，物体可以做匀速圆周运动，故D错误。

故选Do

2.关于功和功率的计算，下列说法中正确的是（）

A.用W=Fxcos。可以计算变力做功

B.用W产Ek「Eki可以计算变力做功

C.用W=Pt只能计算恒力做功

D.用P=：可以计算瞬时功率

【答案】B

【详解】用W=Fxcos0只能求解恒力功，选项A错误；用W^=Ek2-Eg可以计算变

8

力做功，选项B正确；用W=Pt也能计算变力做功，例如汽车以恒定功率启动时,

牵引力为变力，可以用此公式计算，选项C错误；用P=：可以计算平均功率,

选项D错误；故选B.

3.撑杆跳比赛中，用于撑起的杆要求具有很好的弹性.其助跑时杆未发生形变,

撑杆起跳后杆弯曲程度逐渐变大，到运动员水平越过横杆时，杆竖直且恢复原

状.关于撑杆起跳到运动员越过横杆过程，下列说法正确的是（）

miwtiA打言十理己四仁F走I国栉'才T干

A.杆对人的弹力始终竖直向上

B.杆一直对运动员做负功

C.运动员越过横杆正上方时速度为零

D.杆的弹性势能先增大后减小

【答案】D

【详解】BD.根据题意撑杆起跳后杆弯曲程度逐渐变大，到运动员水平越过横杆

时，杆竖直且恢复原状，说明弹性势能先增大后减小，结合功能关系可知杆产生

的弹力先做负功，后做正功，B错误，D正确；

C.运动员越过横杆正上方时有水平速度，所以速度不为零，C错误；

A.弹力的方向垂直于接触面，指向受力物体，所以杆对人的弹力不是始终竖直

向上，A错误。

故选Do

4.如图，人骑自行车在水平路面沿直线行进。当人停止蹬车后，自行车受阻力

作用做减速运动，直至速度减为零。此过程中克服阻力做功为肌人停止蹬车时

自行车的速度为％符合实际情况的W-v图像为图中的（）

9

【答案】c

【详解】根据动能定理得

1

-W=0——mv29

2

解得

12

W=—mv

2

故知/与/成二次函数关系，且抛物线开口向上。

故选Co

5.如图，一质量为〃的光滑大环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上

质量为R的小环（可视为质点），从大环的最高处由静止滑下.重力加速度大小为

g.当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为（）

A.5mgB.Mg~\-4侬

C.Mg+bmgD.磔+10侬

解析：选c.设大环底端所在平面为参考平面，大环半径为此小环在最低点速度

为心由于小环运动过程中只受弹力和重力，弹力和运动方向始终垂直，所以弹

力不做功，只有重力做功，所以根据机械能守恒可得：5^=2磔%解得：y=4而

=2小，当小环到达大环最低点时，分析小环的受力得：6支一侬=等，把r=

代入得:6支=5侬，分析大环的受力，大环受到自身重力蛤和小环竖直向

下的压力5侬，故大环对轻杆的拉力为：Mg+3mg,C正确.

10

6.轻杆四长2〃/端连在固定轴上，8端固定一个质量为2勿的小球，中点。

固定一个质量为力的小球。47杆可以绕N端在竖直平面内自由转动。现将杆置

于水平位置，如图所示，然后由静止释放，不计各处摩擦力与空气阻力，重力加

速度大小为g,则下列说法不正确的是（）

/I

//

产”,/

丫/

A.N6杆转到竖直位置时，角速度为、黑

B.47杆转到竖直位置的过程中，8端小球的机械能的增量为前g£

C.N6杆转动过程中杆力对B球做正功，对C球做负功

D.N8杆转动过程中，C球机械能守恒

【答案】D

【详解】A.在N8杆由静止释放转到竖直位置的过程中，两小球和杆组成的系统

机械能守恒，则以刀端球的最低点为零势能点，根据机械能守恒定律有

121

mg-2L+2mg-2L=mgL+—x2m(^a>-2Ly+—m(a>L)

解得角速度

故A正确，不符合题意;

B.在此过程中，8端小球机械能的增量为

I24

△心=E末一％=-x2m(a>-2L)'-2mg-2L=~mSL

故B正确，不符合题意;

CD.N6杆转动过程中，由于B球机械能增加，故杆对B球做正功，由机械能守

恒，C球机械能必然减少，所以⑦杆对C球做负功，故C正确，不符合题意，D

错误，符合题意。

故选Do

11

7.一小球从高空由静止开始自由下落，从下落时刻开始计时，不计空气阻力。

若用a、八t、h、P分别表示小球的加速度、速度、时间、下落高度、重力的瞬

时功率，则如图所示图像正确的是（）

【答案】C

【详解】A.小球做自由落体运动，其加速度等于重力加速度g,不随时间变化,

故A错误；

B.根据自由落体运动的规律可得，小球的速度尸gt,可知速度与时间成正比，

故B错误；

C.根据自由落体运动的位移-时间关系可得^解得

h1

y

可知也与大成正比，故C正确；

t

D.重力的瞬时功率

P=mgv=mg4^sh

夕与〃成正比，故D错误。

故选Co

8.如图所示，质量为勿的物体与水平转台间的动摩擦因数为4,物体与转轴相距

R,物体随转台由静止开始转动.当转速增至某一值时，物体即将在转台上滑动,

此时转台开始匀速转动.设物体的最大静摩擦力近似等于滑动摩

擦力，则在这一过程中摩擦力对物体做的功是（）厂干电

A.0B.24mgR।

HmgR

C.2nnmgRD.---

解析：选D.物体即将在转台上滑动但还未滑动时，转台对物体的最大静摩擦力

mv2

恰好提供向心力，设此时物体做圆周运动的线速度为%则有〃侬=下①，在物

体由静止到获得速度P的过程中，物体受到的重力和支持力不做功，只有摩擦力

12

对物体做功，由动能定理得历=；加丫2—0②，联立①②式解得历=；〃勿g出

三、多选题：本题共4小题,每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，

每题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得

0分。

9.（多选）如图所示，一轻质弹簧竖立于地面上，质量为勿的小球自弹簧正上方

一定高度处由静止释放，则从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短（弹簧的形变始

终在弹性限度内）的过程中，下列说法正确的是（）

A.小球的机械能守恒

B.重力对小球做正功，小球的重力势能减小

C.小球刚接触弹簧时速度最大

D.小球的加速度先减小后增加

【答案】BD

【详解】A.弹簧弹力对小球做负功，小球的机械能不守恒，故A错误；

B.从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球一直向下运动，重力一

直做正功，重力势能减小，故B正确；

C.当向上弹力等于重力时，加速度为0,速度最大，故C错误；

D.小球下落力高度与弹簧接触后，刚开始重力大于弹力，合力向下，小球加速

运动；当重力等于弹力时，加速度为零，速度最大；再向下运动时，弹力大于重

力，加速度方向向上，速度减小，加速度增大，到达最低点时速度为零，加速度

最大，故D正确。

故选BDo

10.在如图所示的物理过程示意图中，甲图为一端固定有小球的轻杆，从右偏上

30°角释放后绕光滑支点摆动；乙图中A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下

13

滑；丙图为物体A将弹簧压缩的过程中；丁图为不计任何阻力和定滑轮质量时，

A加速下落，B加速上升过程中。关于这几个物理过程（空气阻力忽略不计），下

A.甲图中小球机械能不守恒

B.乙图中物体B机械能不守恒

C.丙图中物体A的机械能守恒

D.丁图中A、B组成的系统机械能守恒

【答案】BD

【详解】A.甲图中，小球只有重力势能与动能的相互转化，则甲图中小球机械

能守恒，A错误；

B.乙图中A置于光滑水平面，当物体B沿光滑斜面下滑时，B对A的弹力做正

功，A的机械能增大，A对B的弹力做负功，B的机械能减小，即乙图中物体B

机械能不守恒，B正确；

C.丙图为物体A将弹簧压缩的过程中，弹簧对A的弹力做负功，A的机械能减

小，即丙图中物体A的机械能不守恒，C错误；

D.丁图为不计任何阻力和定滑轮质量时，A加速下落，B加速上升过程中，对A、

B构成的系统，只有重力和系统内轻绳的弹力做功，由于系统内轻绳对A于对B

做功的代数和为0,可知，丁图中A、B组成的系统机械能守恒，D正确。

故选BDo

11.如图所示，将完全相同的四个小球1、2、3、4分别从同一图度由静止释放（图

甲、丙、丁）和平抛（图乙），其中图丙、丁分别是倾角为45。和60。的光滑斜

面，不计空气阻力，则下列对四种情况下相关物理的比较错误的是（）

14

A.落地时间t7七＜t3＜t4

B.全程重力做功跖=传忆孙

C.落地瞬间重力的功率々=8=2=2

D.全程重力做功的平均功率用=2＞用＞月

【答案】AC

【详解】A.设高度为h,在图甲中做自由落体，则时间为

图乙做平抛运动，竖直方向是自由落体运动，则时间为

设斜面倾角为0,则根据牛顿第二定律

a=gsin0,h=J_gsin3t2

sin。2

即时间为

_I2〃

(sina)?

将9=45°和60°分别代入可以得到

即：，1=G(乙气，故选项A错误；

B.由于重力做功只与高度有关，高度相同，则重力的功相同，即

Wt=W2=W3=W4=mgh,故选项B正确；

C.图甲和乙竖直方向自由落体运动，则落地时竖直方向的速度为：v=y[lgh,与

重力的方向夹角为0°;

15

在图丙和丁中沿斜面到达底端的速度为：V=V2ox=I2gsin0--^―=y/2gh,与重力

Vsind

的方向夹角为0;

根据功率的公式：P=Fvcosa=mgvcosa,则有：Pt=P2>P3>P4,故选项C错误；

—W

D.根据平均功率的公式：尸=7可知，由于叱=吗=取=四=/咫/7,而且

tA=t2<t4<t3,则可以得到：3=豆>用两，故选项D正确。

故选ACo

12.（多选）如图所示，物体受到水平推力厂的作用在粗糙水平面上做直线运动,

监测到推力八物体速度v随时间f变化的规律如图所示，取g=10m/s2,则（）

A.地面的动摩擦因素

B.这3s内物体克服摩擦力做的功W=6.0J

C.第1.5s时推力F的功率为L5W

D.后2s内推力厂做功的平均功率尹=2.5W

【答案】AB

【详解】A.由图可知，广2s时间内物体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律

可得

4—pimg=ma

又

a=-=2m/s2

Ar

2〜3s时间内物体做匀速直线运动，受力平衡，可得

F2=^mg

代入数据，解得

16

4=0.4,m=0.5kg

故A正确；

B.这3s内物体的位移为y-2图像中图线与坐标轴所围面积，即

1+2-c

x=-----x2m=3m

2

克服摩擦力做的功为

W=jumg•x=6.0J

故B正确；

C.根据匀变速直线运动中一段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时

速度可知第1.5s时物体的速度为

0+2,«,

v=-----m/s=1m/s

2

推力尸的功率为

p=F1V=3W

故c错误；

D.后2s内推力厂做功为

卬=月为+m％=3x（J+2x2xlJ=7J

平均功率为

P=—=3.5W

t

故D错误。

故选AB。

三、实验题;本题共2小题,每小题8分分，共16分。

13.用如图的实验装置验证处、和组成的系统机械能守恒。和从高处由静止开始

下落，也上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机

械能守恒定律。实验中获取的一条纸带如图所示，0是打下的第一个点，每相邻

两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），打点频率为50Hz,计数点间的

距离已标记在纸带上。已知@=50g,fflF150g,则（^=9.8m/s2,所有结果均保

留三位有效数字）

17

（1）在纸带上打下计数点5时的速度%=m/so

（2）在打下0~5的过程中系统动能的增量△氏=J,系统势能的减少量△

E「Jo

（3）由此得出的结论是：；

【答案】2.400.5760.588在误差允许的

范围内，叫、和组成的系统机械能守恒

【详解】（1）［1］由于相邻两计数点间还有4个打下的点，则相邻计数点之间的

时间间隔

T=5x—s=O.ls

50

则在纸带上打下计数点5时的速度

（21.60+26.40）xlO-2

%=--------------------------m/s=2.40m/s

52x0.1

（2）［2］在打下0~5的过程中系统动能的增量

AEk—+,772）vf=0.576J

［3］系统势能的减少量

AE=m2ghO5~mAh05=0.588J

（3）［4］根据上述数据可知，在误差允许的范围内，见、和组成的系统机械能守

恒。

14.如图为“用DIS研究机械能守恒定律的实验中，将一传感器先后分别固定在

竖直板上的久。和8三点，最低点。作为零势能点。逐次将摆锤从1点自由释

放，分别测出摆锤经过久。和8点时的速度。

18

（1）实验中使用传感器测速度。

（2）操作时，从右侧某一高度由静止释放摆锤，可以观察到摆锤摆到左侧的最

高位置与释放点基本在。为进一步研究在整个摆动过程中机械能是

否守恒，需要仔细测量摆锤经过任意位置的机械能，实验中每次静止释放摆锤的

位置应____________（选填“相同”或“不同”）；某同学由于操作不当，测得摆

锤在8点的机械能明显比在4。和。的机械能大，其原因可能是一—。

【答案】光电门同一高度相同测量B

点的高度偏大或在B点固定光电门时比B点偏低

【详解】（1）［1］利用摆锤经过光电门时的平均速度表示瞬时速度，有

d

U=一

△t

（2）［2］根据机械能守恒定律可知，从右侧某一高度由静止释放摆锤，可以观察

到摆锤摆到左侧的最高位置与释放点基本在同一高度。

：3］为进一步研究在整个摆动过程中机械能是否守恒，需要仔细测量摆锤经过任

意位置的机械能，实验中每次静止释放摆锤的位置应相同，这样子才能保证在同

一过程中，机械能是否守恒。

［4］测得摆锤在8点的机械能明显比在尔。和。的机械能大，其原因可能是:测

量B点的高度偏大或在B点固定光电门时比B点偏低。

四、解答题：本题共3小题，共28分。按题目要求作答。计算题要有必要的文字

说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位。

15.（8分）质量为2000kg,额定功率为80kW的汽车，在平直公路上行驶的最大

速度为20m/s,若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为Zm/s2,运

动中的阻力大小不变，求：

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(1)汽车所受阻力的大小；

(2)汽车做匀加速运动的时间；

(3)3s末汽车发动机的瞬时功率；

(4)汽车在匀加速运动中牵引力所做的功。

【答案】(1)4000N；(2)5s；(3)4.8xlO4W；(4)2xlO5J

【详解】(1)当汽车速度达到最大时，牵引力最小，则有

根据

P^Fminvm

解得

二4000N

(2)设汽车做匀加速直线运动的时间为t,末速度为％则有

P

v=一

F。

根据

Fo-f=ma,y=at

解得

i=5s

(3)因为汽车的匀加速时间为5s,则3s末汽车的瞬时功率为

<=冢匕=稣匹=4.8x104w

(4)匀加速运动的位移为

12”

x=—at=25m

2

汽车在匀加速运动中牵引力所做的功